Fahrerloses Transportsystem

Mit autonomen Shuttles per Plug & Go automatisieren

| Autor / Redakteur: Stefan Ruhrmann* / Karin Pfeiffer

Für einen sicheren Warentransport erstellt das Activeshuttle während der ersten manuell betriebenen Rundfahrt in der Fabrikumgebung mittels Laserscanner eine Referenzkarte, in der Quellen und Senkkoordinaten eingelernt und die Fahrwege angelegt werden.
Für einen sicheren Warentransport erstellt das Activeshuttle während der ersten manuell betriebenen Rundfahrt in der Fabrikumgebung mittels Laserscanner eine Referenzkarte, in der Quellen und Senkkoordinaten eingelernt und die Fahrwege angelegt werden. (Bild: Bosch Rexroth)

Wo der Transport der Taktgeber der Produktion ist, schlagen FTS mit mehr Flexibilität und optimiertem Ressourceneinsatz neue Töne an: Der autonome Activeshuttle von Bosch Rexroth macht die Wertschöpfung der Intralogistik wandlungsfähig.

Skalierbar, wandlungsfähig und robust: Die gesamte Wertschöpfungskette der Intralogistik muss problemlos mit schwankenden Produktionszahlen und einer möglichen Ressourcenknappheit umgehen können.

Und das bedeutet vor allem eins: Das Material muss in der richtigen Menge, am richtigen Ort und zur richtigen Zeit bereitstehen. Deswegen suchen Unternehmen nach leicht handhabbaren und schnell integrierbaren Lösungen und Methoden, die die Produktionslogistik der Fabrik der Zukunft verändern. Diese Vision kann mit automatisierten Abläufen und Systemen wie dem Activeshuttle erreicht werden. Das autonome Transportsystem von Bosch Rexroth verknüpft die Wertströme flexibel mit erweiterbaren intelligenten Montagestationen, Assistenzsystemen und kollaborativen Robotern.

Das bislang gängige Konzept: die schlanke Bereitstellung von Komponenten und Baugruppen per Routenzug. Ein Prozess mit einigen Nachteilen: Zum einen kann es durch das halbautomatische oder manuelle Be- und Entladen der Routenzüge zu einer geringen Auslastung kommen, zum anderen kann sich beim Warenverkehr die Unfallgefahr erhöhen. Da der Transportbedarf häufig manuell zu erfassen ist, sind verlängerte Wiederbeschaffungszeiten und Fehlteillieferungen möglich. Buchungen an ein ERP-System finden hier nicht oder nur zeitverzögert statt. Ein Knackpunkt ist die rechtzeitige Bedarfsmeldung an das Lager, um eine pünktliche Nachversorgung an den Montagebändern zu gewährleisten.

Einsatzbereit: Viele Versorgungsprinzipien

Das autonome Transportsystem Activeshuttle verändert diesen Prozess nachhaltig, indem es die Materiallieferungen sowie die Aufnahme und Abgabe der Ladung vollständig automatisiert. Das fahrerlose Transportsystem (FTS) befördert Bodenroller, die mit Kleinladungsträgern (KLT) beladen sind, autonom und schnell vom Warenlager zum Point-of-Use. Die integrierte Hubplattform lädt das Transportgut automatisch im Logistik- und Fertigungsbereich auf oder ab. Zur automatischen Aufnahme sowie zur automatischen Abgabe des Bodenrollers in den Supermärkten nutzt das FTS sogenannte Bodenrollerschienen. Diese dienen zur Feinpositionierung vom Activeshuttle und zur geordneten und sicheren Lagerung der Bodenroller auf freien Stellflächen.

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Mit der Lösung lassen sich vielfältige Versorgungsprinzipien realisieren – von zyklischen Transporten bis hin zu einer verbrauchsgesteuerten Materialversorgung. Per Plug & Go ist das Activeshuttle innerhalb kurzer Zeit implementiert, ohne dass bestehende Fabrikstrukturen verändert werden müssen. Dafür erstellt das Transportsystem während der manuell betriebenen ersten Rundfahrt in der Fabrikumgebung eine Referenzkarte mittels Laserscanner, in der Quellen und Senkkoordinaten eingelernt und die Fahrwege angelegt werden. Der Betreiber erledigt diesen Prozess eigenverantwortlich ohne Programmieraufwand. Dank einer robusten Lasernavigation, zertifiziert nach dem Sicherheits-Integrationslevel SIL2/Performance Level d, transportiert das fahrerlose Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1 m/s Waren von bis zu 260 kg sicher ans Ziel.

Hindernisse: FTS aktualisiert Referenzkarte für die Flotte

Sind mehrere Activeshuttle-Trans­portsysteme im Einsatz, kommunizieren diese drahtlos untereinander und informieren sich über veränderte Umgebungsdetails wie Hindernisse, um Staus und Engpassstellen zu vermeiden. Das bestätigte ein umfassend erprobter Transportbetrieb in aktuell acht Werken von Bosch. Abweichungen im Produktionsumfeld erfasst das Activeshuttle und aktualisiert automatisch die Referenzkarte der gesamten Flotte.

Das Activeshuttle Management System (AMS) übernimmt das gesamte Flotten- und Auftragsmanagement. Bediener können Aufträge manuell – etwa per Tablet – oder über die vorhandenen Schnittstellen vollautomatisiert einspielen.

Zusammenspiel: Maschinen, Anlagen, Robotik und FTS

Übergeordnete Systeme des Kunden wie ein Manufacturing Execution System oder ERP-Systeme senden den Transportbedarf an das AMS, welches wiederum einem Activeshuttle einen Fahrauftrag zuweist. Anschließend wird die Buchung vorgenommen, sodass die Bestände virtuell und physisch übereinstimmen. Zusätzlich werden alle Aufträge und Transportbewegungen der autonomen Fahrzeugflotte dokumentiert. Einmalig angelegt, steuert sich das System auch bei volatilen Materialbedarfen an unterschiedlichen Destinationen vollautomatisch.

Es geht nicht nur um die Optimierung des Wertstroms, der Einsatz des Activeshuttle in der Fabrik der Zukunft soll auch die Mitarbeiter entlasten. Basis hierfür ist die Akzeptanz der Belegschaft. In den Pilotwerken wurden die Mitarbeiter frühzeitig eingebunden.

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Auch Maschinen, Roboter und kollaborative Roboter können in das AMS eingebunden werden, um mit dem Activeshuttle zu kommunizieren. Bei drohender Materialknappheit wird der Transportbedarf also ans AMS übergeben. Das vernetzt Montage und Logistik weiter.

Montagelinien lassen sich künftig noch interdisziplinärer ausgestalten – für einen optimierten Wertstrom mit autonomen Systemen, kürzeren Materialreichweiten und geringeren Lagerbeständen. Durch die zunehmende Vernetzung und Transparenz im Wertstrom können Unternehmen den Mate­rial- und Warenfluss also noch wirtschaftlicher gestalten.

* Stefan Ruhrmann, Leiter Kundenapplikationen AGV, Bosch Rexroth AG

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