Das Zeitalter der fahrerlosen Transportmittel ist angebrochen. Überzeugen kann man sich davon auf nahezu jeder Veranstaltung zum Thema Intralogistik – ganz nach dem Motto: Alles dreht sich, alles bewegt sich – und das fahrerlos. Pack & Log hat Wolfgang Hillinger, Geschäftsführer von DS Automotion mit Sitz in Linz zum Interview gebeten, um mehr über die Hintergründe dieser bemerkenswerten Technologie zu erfahren.
Artikel teilen
Herr Hillinger, DS Automotion beschäftigt sich seit 1984 mit der Entwicklung und Produktion von FTS. Lange Zeit war man eher ein Exot und hat eine Nische bedient. Jetzt hat sich das grundlegend gewandelt. Was sind die Treiber hinter dieser Entwicklung?
Grundsätzlich steigt der Automatisierungsbedarf in der Industrie – und das weltweit. Diese Entwicklung ist aber nicht neu, denn das tut er schon die letzten Jahrzehnte. Allerdings ist jetzt der Fachkräfte- bzw. Arbeitskräftemangel dazugekommen und dieser fungiert als echter Booster. Denn die wenigen Arbeitskräfte, die man hat, werden für wertschöpfende Tätigkeiten eingesetzt und nicht um ein Produkt von A nach B zu bringen. Diese Transporte versucht man daher zu automatisieren. Zusätzlich ist es in den letzten Jahren innerhalb der automatisierten Transportsysteme zu einer – salopp gesagt – Abspaltung gekommen, und zwar in Form der sogenannten Autonomous Mobile Robots, kurz AMR. Damit ist in diesem Segment neben den AGVs (Automated Guided Vehicles) eine zweite Produktschiene entstanden.
Was ist der Unterschied zwischen AGV und AMR?
Der große Unterschied liegt darin, dass ein AGV vollautomatisch einer geplanten Strecke folgt. Taucht ein Hindernis auf, bleibt es stehen, bis dieses manuell beseitigt wird. Ein AMR weicht vollautomatisch aus und setzt seine Fahrt fort.
Ist das AMR somit die bessere Lösung?
Ganz so einfach ist es nicht, denn alles hat seine Vor- und Nachteile, die man gegeneinander abwägen muss. Ein AGV folgt einer geplanten Spur. Ist diese frei, habe ich entlang dieser Strecke immer einen geordneten Materialfluss sowie eine garantierte Durchsatzleistung. Insgesamt lässt sich ein Transportsystem so sehr wirtschaftlich betreiben. Ein interessanter Zusatzeffekt ist uns in diesem Zusammenhang bei unseren Kunden aufgefallen: Damit die AGV-Systeme effizient arbeiten können, wird im Betrieb mehr auf Ordnung geachtet. Dies führt letztlich auch zu transparenten Produktionsprozessen.
Die AMR-Technologie wurde in den letzten fünf bis sechs Jahren aus dem universitären Umfeld heraus entwickelt. Die AMRs agieren autonom und wählen ihre Strecke selbsttätig. Sie kennen nur ihren Start- und Endpunkt. Das ist natürlich sehr innovativ und fortschrittlich, hat auch zahlreiche Vorteile, aber eben auch gewisse Nachteile. Denn von A nach B zu fahren und die Strecke nicht zu kennen, heißt auch, nicht zu wissen, wie lange ich brauche. In manchen Bereichen ist das völlig unwichtig, aber in vielen Fällen ist es von essenzieller Bedeutung. So muss man z.B. bei der Produktionsbeschickung eine gewisse Durchsatzleistung garantieren, und das kann ich mit einem AMR nicht.
„[...] die wenigen Arbeitskräfte, die man hat, werden für wertschöpfende Tätigkeiten eingesetzt und nicht um ein Produkt von A nach B zu bringen. Diese Transporte versucht man daher zu automatisieren“
In welchen Bereichen ist das AMR gut aufgehoben?
Die AMR-Technologie eignet sich beispielsweise hervorragend für die Mann-zur-Ware Kommissionierung. In der Praxis heißt das: Eine Vielzahl von AMRs fahren autonom durch die Lagergassen und bleiben dort stehen, wo kommissioniert werden muss. Die Picker brauchen dann nur mehr die AMRs abgehen und entsprechend den Anweisungen auf dem Display kommissionieren. Für einen solchen Einsatz brauche ich tatsächlich Autonomie, denn die Fahrzeuge agieren in einem dynamischen Umfeld und müssen selbsttätig ausweichen, ansonsten kollabiert das System. Zeit und Durchsatz sind in diesem Fall nicht prioritär und wenn das doch gefordert ist, ist das System stufenlos skalierbar. D.h.: Brauche ich eine höhere Pickleistung, schleuse ich einfach zusätzliche AMRs ein.
Für mich stellt sich die Frage, ob das eine das andere ausschließt? Sprich: Kann ein AGV nicht autonom fahren oder soll es nicht?
Nein, es schließt sich nicht aus. Ganz im Gegenteil: Das autonome Navigieren dringt zunehmend in die Welt der AGVs vor. Und wir wollen diese beiden Welten endgültig vereinen! So haben wir bei DS Automotion die sogenannte „planbare Autonomie“ entwickelt und mit der darauf basierenden Fahrzeugsoftware ARCOS (Autonomous Robot Control & Operating System) auch den IFOY-Award in der Kategorie Software gewonnen. Die „planbare Autonomie“ ist eine Möglichkeit, Fahrzeuge sowohl „virtuell spurgeführt“ als auch „autonom“ zu navigieren. D. h.: Dort wo Leistung und Zeit gefragt sind, fährt es als klassisches spurgeführtes AGV.
Jetzt gibt es aber auch die Möglichkeit, das Fahrzeug bei z.B. Rücktransporten, wo Durchsatzleistung und Zeit keine maßgebliche Rolle spielen, wie ein AMR fahren zu lassen. Zu diesem Zweck arbeiten wir mit zonenbasierten Modellen. Der Kunde kann Zonen festlegen, in denen das fahrerlose Transportsystem entweder als AGV oder als AMR fährt. Des Weiteren existiert auch eine hybride Lösung. In diesem Fall fährt das Fahrzeug auf einer bevorzugten Route, nach dem Motto: Die Gerade ist die kürzeste und schnellste Verbindung, aber wenn das nicht möglich ist, kann es auch die Spur verlassen, muss aber so schnell wie möglich wieder auf die Spur zurück.
Das klingt nach der perfekten Lösung und noch dazu so simpel …
Es mag simpel klingen, aber die Hausforderung liegt in der Dynamik der Systeme: Das Fahrzeug weicht dem ersten Hindernis aus und aufgrund der neuen Fahrtrichtung nimmt es ein weiteres Hindernis wahr, weicht auch diesem aus, dann kommt noch eines … und schon fährt es kreuz und quer durch die Gegend … möglicherweise wird es dabei von einem anderen Fahrzeug, das nicht soviel ausweichen musste, überholt … und schon hat sich das Thema effizienter Materialfluss oder Just-in-Time bzw. Just-in-Sequence Lieferungen an das Montageband erledigt. Daher ist immer – auch bei autonomen Systemen – auf freie Wegstrecken zu achten, sonst tut man sich keinen Gefallen!
Mit der Fahrzeugsoftware ARCOS (Autonomous Robot Control & Operating System) ermöglicht DS Automotion ihren Transportfahrzeugen nicht nur als Automated Guided Vehicles (AGV), sondern auch als Autonomous Mobile Robots (AMR) zu agieren.
Sprechen wir in diesem Zusammenhang eigentlich schon von Systemen, die mit KI ausgestattet sind?
Bei uns beginnt das Thema künstliche Intelligenz (KI) mit dem Einsatz kamerabasierter Systeme. Denn solche Systeme erkennen gewisse Anlagenzustände bzw. Situationen und können aufgrund dessen entscheiden, was sie in Folge machen.
Mittlerweile ist die Software und nicht das Fahrzeug das Herzstück des Systems. Was macht ein Anwender, der in seiner Anlage Fahrzeuge verschiedenster Hersteller und damit verschiedenste Leitsysteme hat?
Das ist ein großes und heikles Thema. Seit fast 10 Jahren gibt es ein Bestreben die Fleet Control Software zu standardisieren. Ursprünglich kommt der Wunsch aus der Automobilindustrie, da ihnen frühzeitig bewusst war, dass sie in Zukunft – um ein effizientes Produktionsumfeld zu generieren – eine Vielzahl an AGVs und AMRs benötigen werden. Relativ schnell waren sie mit der Situation konfrontiert, dass in ihren Produktionshallen fahrerlose Fahrzeuge der verschiedensten Hersteller unterwegs waren. Die Systeme haben untereinander nicht harmoniert und so stößt man rasch an die Grenzen des Möglichen.
Daher war der Wunsch nach einer übergeordneten Fleet Control Software groß. Deshalb entstand – unter der Schirmherrschaft des VDMA – mit der VDA5050 eine standardisierte Schnittstelle, die es ermöglicht, dass Fahrzeuge unterschiedlicher Hersteller unter einem gemeinsamen Leitsystem verkehren und auch miteinander interagieren. Das ermöglicht Anwendern, die Leitsteuerung und die Fahrzeuge getrennt auszuschreiben. So können sie etwa für alle Fahrzeuge unabhängig von deren Herstellern einheitliche Leitsysteme nutzen und so den Aufwand für Personalschulung und Softwarewartung begrenzen. Die VDA5050 konnte sich auch bereits als Standard etablieren. Das hat zu einem weiteren Anwachsen des Angebotes an fahrerlosen Transportsystemen geführt. Denn nun treten auch Fahrzeughersteller ohne Ambition auch ein Leitsystem anzubieten auf den Markt.
OSCAR omni
Dank der extrem niedrigen Bauweise ist OSCAR omni von DS Automotion für eine große Anzahl an Unterfahr-Transporten geeignet. Eine hohe Nutzlast von 1000 kg macht ihn zum absoluten Transport-Spezialisten.