Dieser Transport-Roboter fährt durch die Versuchshalle des IPH und bringt Kisten von einer Übergabestation zur nächsten.

Bild: IPH

Momentan in Entwicklung Fahrerloses Transportsystem nach dem Baukastenprinzip

25.03.2020

Was sich bisher nur für größere Unternehmen lohnt, soll auch für kleine Betriebe erschwinglich werden. An diesem Ziel arbeiten ein Start-Up aus Karlsruhe, Flexlog, und das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt wollen sie ein besonders günstiges und flexibles Fahrerloses Transportsystem entwickeln, das noch dazu einfach in Betrieb zu nehmen ist.

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) bringen Bauteile vom Lager in die Montage und transportieren halbfertige Produkte von einer Arbeitsstation zur nächsten. Aus den Logistikzentren großer Versandhändler und den Fabriken der Automobilindustrie sind sie nicht mehr wegzudenken. Auch in manchen Krankenhäusern werden die kleinen Transport-Roboter eingesetzt, um Stationen zu versorgen und Müll zu entsorgen.

Kleine Unternehmen nutzen dagegen sehr selten Fahrerlose Transportsysteme. Die Anschaffung ist äußerst aufwendig. Aktuell wird fast jedes FTS individuell für den jeweiligen Nutzer entwickelt. Das führt zu hohen Anschaffungskosten und langen Lieferzeiten. Zudem wird Fachpersonal benötigt, um das FTS aufzubauen, zu programmieren und in Betrieb zu nehmen. Das kann je nach Größe und Komplexität des Systems mehrere Wochen oder sogar Monate dauern.

Aufbau nach Baukastenprinzip

Ein günstiges und flexibles FTS, das wesentlich schneller einsatzbereit ist, wollen das IPH und Flexlog in einem gemeinsamen Forschungsprojekt entwickeln. Die Fahrzeuge sollen sich nach dem Baukastenprinzip zusammensetzen lassen, aufwendige Konfigurationen durch Fachpersonal sollen nicht notwendig sein. Stattdessen genügt ein kurzer Anlernprozess – und innerhalb eines Tages läuft das System.

In den kommenden zwei Jahren entwickeln die Ingenieure am IPH hauptsächlich Hardwarekomponenten für das FTS. Sie konstruieren eine Übergabestation, an der die Fahrzeuge im Vorbeifahren selbstständig Kisten aufnehmen und ablegen können, und sie legen einen Ladungsträger aus, der möglichst vielseitig einsetzbar ist und Kisten unterschiedlicher Größe handhaben kann.

Zudem entwickeln die IPH-Ingenieure ein Plug&Play-fähiges Lastaufnahmemittel: Nach dem Baukastensystem können sich Unternehmen künftig die passenden Ladungsträger aussuchen. Über eine universelle Schnittstelle werden diese ans Fahrzeug gesteckt und lassen sich jederzeit austauschen. Dadurch können die Fahrzeuge unkompliziert an die Bedürfnisse unterschiedlicher Nutzer angepasst werden.

Hard- und Software in Entwicklung

Die Hardware für ein intelligentes Fahrzeuggehäuse, das eine Mensch-Maschine-Interaktion ermöglicht, legen die Ingenieure am IPH ebenfalls aus. Über ein Touch-Display können die Arbeiter mit dem Fahrzeug kommunizieren und sich beispielsweise den Auftragsbearbeitungsstand anzeigen lassen.

Parallel dazu entwickeln die Flexlog-Mitarbeiter die Software: Mit entsprechenden Steuerungsalgorithmen kann das Fahrzeug Wegstrecken automatisch und zuverlässig erlernen, die Infrastruktur erfassen und sich im Raum orientieren. Über eine Frontkamera erkennt das Fahrzeug Objekte, Fahrlinien, Haltelinien und vieles mehr.

Flexlog entwickelt außerdem ein unterbrechungsfreies und autonomes Ladekonzept: Denkbar ist beispielsweise, die Fahrzeuge an den Übergabestellen im laufenden Betrieb aufzuladen. Gemeinsam erarbeiten die beiden Projektpartner einen vordefinierten Konfigurationsprozess, der sich sehr einfach bedienen lässt. So kann der Endnutzer sein FTS innerhalb kurzer Zeit und ohne Vorkenntnisse in Betrieb nehmen.

Projektziel

Ziel des Kooperationsprojekts ist ein Prototyp eines sehr günstigen und flexiblen Fahrerlosen Transportsystems, das schnell einsatzbereit ist. Dadurch werden die Anschaffungskosten stark sinken. Besonders für kleine und mittlere Unternehmen würde es damit wesentlich attraktiver, Fahrerlose Transportsysteme zu nutzen.

Deshalb unterstützt das Bundeswirtschaftsministerium die innovative Idee: Flexlog und das IPH erhalten für ihr Forschungs- und Entwicklungsprojekt Fördermittel aus dem Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM).

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