Fahrerlose Transportsysteme

Fahrerlose Transportsysteme – global und vielseitig im Einsatz

| Autor / Redakteur: Reinhard Irrgang / Bernd Maienschein

FTS-Einsatz im Arzneimittelwerk von Pfizer in Freiburg.
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FTS-Einsatz im Arzneimittelwerk von Pfizer in Freiburg. (Bild: Egemin)

Fahrerlose Transportsysteme erfreuen sich international starker Nachfrage und ebenso vielseitiger Anwendungen. Die Einsatzspektren sind branchenübergreifend und umfassen Applikationen in der Automotive- und Pharmaindustrie ebenso wie für Banken, Kliniken und im Maschinenbau.

Der FTS-Bedarf erweist sich als global und besteht in Kuwait und China ebenso wie in der Schweiz, Slowenien, den Niederlanden und in Deutschland gleichermaßen – nur um einige der Einsatzorte der hier geschilderten Einsätze geografisch zu fixieren. Auch an den Logistikernachwuchs ist gedacht: Denn was gibt es – zumindest in der Intralogistik – Cooleres, als ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) per Pad zu teachen und zu navigieren?

Im Arzneimittelwerk in Freiburg stellt Pfizer pro Jahr rund 4,5 Mrd. Tabletten, Kapseln und Dragees her. Damit zählt der Standort zu den leistungsstärksten pharmazeutischen Produktionsanlagen der Welt. Künftig trägt ein FTS mit vier FTF zur reibungslosen Produktion der Medikamente bei. Egemin unterstützte Pfizer schon bei der Planung der Materialflüsse und der Kapazitätsauslegung mit einer Simulation aller Transportbewegungen in der mehrere Hallen und Etagen umfassenden Produktionsanlage. Zu den Anforderungen von Pfizer zählte auch die Erweiterbarkeit des Systems, um genügend Flexibilität in den Produktionsabläufen zu erhalten.

Das System beliefert über eine Rollenbahn insgesamt 150 Stationen mit den Inhaltsstoffen zur Medikamentenherstellung. Die vier mit intelligenter Steuerung ausgestatteten FTF gewährleisten eine präzise und schnelle Andienung an die Produktionsstellen. Die Materialflüsse werden über die Steuerungssoftware E’tric gesteuert: Sie übermittelt die Befehle an die Fahrzeuge, sodass die Aufträge wegeoptimiert und nach Prioritäten abgearbeitet werden.

Die Nachfrage nach fahrerlosen Transportsystemen steigt

„Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Validierung der Software im Hinblick auf ihre Prozess- und Funktionssicherheit“, so Yaser Gamai, Vertriebsleiter von Egemin. „Außerdem ist das Transportsystem so konfiguriert, dass es allen vorgeschriebenen Hygiene- und Qualitätsstandards der Pharmaproduktion entspricht und gleichzeitig die Erfüllung der vorgegebenen Aufgaben für einen optimalen Materialfluss sicherstellt.“ Zusätzliche Arbeitsschritte entfallen durch die Integration eines Wiegesystems in die Fahrzeuge. Die internen Produktionsabläufe werden so zusätzlich nachhaltig optimiert. Je nach Kundenauftrag können die Container mit bis zu 2000 l befüllt werden.

Wie Stephan Vennemann, Geschäftsführer der Bremer Egemin GmbH, betont, „beobachten wir aktuell einen starken Aufwärtstrend hinsichtlich der Automatisierung in Lager- und Produktionsumgebungen. Dementsprechend steigen auch Nachfrage und Akzeptanz von fahrerlosen Transportsystemen. Gerade in sensiblen Umgebungen wie in der Pharma- und Lebensmittelindustrie eignen sich die Systeme hervorragend: Sie bieten Sicherheit, ermöglichen durchgehende, systematische Prozessabläufe und liefern auf die Anforderungen abgestimmte sowie durchgehend qualitativ hochwertige Ergebnisse.“

Zudem „bietet Egemin mit FTS nicht nur Fahrzeuge, sondern an die Bedürfnisse des Kunden angepasste Lösungen“, so Yaser Gamai. „Als breit aufgestellter Systemintegrator bieten wir außerdem, über die Schnittstellen eines FTS hinaus, ganzheitliche Intralogistiklösungen und Services. Die Kunden profitieren von individuellen Konzepten, bei denen alle Komponenten aus unserer Entwicklung stammen.“

Fahrerlose Transportfahrzeuge mit Geld auf der Gabel

Zu den zahlreichen von Swisslog realisierten FTS-Projekten zählt die im Juni 2012 in Betrieb genommene Anlage für die Amag Automobil- und Motoren AG in Buchs, Aarau (Schweiz). Per Laser und WLAN werden dort drei Fahrzeuge mit verstellbaren Gabeln sowie 17 Standard-Gabelfahrzeuge navigiert, die rund 100 Transporte pro Stunde leisten. Zu den Besonderheiten zählen der automatische Stockwerkswechsel per Lift.

Für die Central Bank of Kuwait installiert Swisslog gerade ein System für den Geldtransport zu den Zählmaschinen und zum Tresor über zwei per Laser und WLAN navigierte Gabelfahrzeuge mit Diebstahlschutz. Die Anlage, die im Sommer 2013 in Betrieb gehen wird und bei der sich sämtliche Transporte vollständig nachverfolgen lassen, kann optional um zwei weitere Gabelfahrzeuge erweitert werden.

Derzeit realisiert Swisslog für das Pharmaunternehmen Krka Novo Mesto in Slowenien eine neue FTS-Anlage, die sieben Spezialfahrzeuge für Container sowie sieben Seitengabelfahrzeuge für Paletten umfasst. Der Vorteil der FTS besteht darin, dass die Ausfallsicherheit einfacher und günstiger gewährleistet werden kann als mit anderen Fördermitteln, wie Niklaus Fischer, Project Manager & Sales WDS (Warehouse & Distribution Solutions) AGV bei der Swisslog AG, Nidau (Schweiz), berichtet. Die FTS-Anlage wird im Frühjahr 2014 in Betrieb genommen werden.

Kalkulierbare, flexible Transportwege und überschaubarer ROI

Auf die Frage von MM Logistik, welche besonderen Herausforderungen die realisierten FTS-Anlagen wie die aktuellen Projekte an die FTS-Kompetenzen von Swisslog stellen, konstatiert Niklaus Fischer: „Das FTS ist eine flexible Logistiklösung, die sich seit Jahrzehnten bewährt. Da die Anforderungen an ein voll integriertes Transportsystem stetig steigen, ist ein flexibles System, das vorhandene Transportwege nutzen kann, eine große Chance. Zudem ist eine menschliche Arbeitskraft viel zu kostbar, um Transporte von A nach B durchzuführen – diese an sich triviale Arbeit kann einfach per FTS sicherer und fast genau so flexibel durchgeführt werden.“

Wie der Project & Sales Manager weiter betont, „bietet das FTS sichere, kalkulierbare Transportwege, gepaart mit Flexibilität und relativ kurzen ROI-Zeiten. Unsere Herausforderung besteht darin, unsere Kunden von den Vorteilen des FTS zu überzeugen. Spätestens nach den ersten Wochen mit dem FTS möchte keiner unserer Kunden eines der Fahrzeuge jemals wieder hergeben, darauf sind wir stolz“, freut sich Fischer.

Für Eberspächer hat PSB Intralogistics im Werk Neunkirchen, dem größten Standort des Abgasbereichs, das bestehende FTS erneuert und erweitert. Nun sind 26 als Gabelfahrzeuge ausgeführte FTF des Typs Carobot von PSB für den innerbetrieblichen Materialfluss zwischen den einzelnen Werkshallen zum Transport von Gitterboxen und Rollpaletten eingesetzt, die automatisch auf Bodenniveau aufgenommen oder abgesetzt werden können.

Durch neue Materialflussabläufe bedingte Fahrwegänderungen sind jederzeit möglich. Die Carobots fahren gemäß Auftrag die gewählten Stellen automatisch an und übergeben die Boxen automatisch an die definierten Zielstellen. Rollgestellwagen nehmen die FTF in Rückwärtsfahrt nach dem Sattelschlepperprinzip auf und geben sie am Zielort bei Vorwärtsfahrt wieder ab.

Sparsames Energiekonzept für den FTS-Einsatz

Der Logistikdienstleister DSV Solutions betreibt bei Amsterdam ein Hochregallager mit 30.000 Stellplätzen, in dem FTS von MLR die mit Kakao beladenen Paletten selbstständig ein- und auslagern. In dem High-Performance-Lager setzt DSV sechs automatisierte Schmalgangstapler des Typs „Mayesto“ ein, die pro Stunde bis zu 160 Paletten bewegen. Die mit einem Teleskoptisch ausgestatteten Fahrzeuge fahren die Gabelzinken nach rechts und links aus, um die Ladeeinheiten ein- und auszulagern.

Für die exakte Übergabehöhe sorgt die Feinpositionierung per Laserscanner. Diese vermessen in wenigen Millisekunden beim Einlagern die Höhe über Traverse sowie auch den Leerraum des betreffenden Platzes. Bei Abweichungen lässt sich mithilfe der Messeinrichtungen schnellstmöglich eine Nachführung realisieren.

Die nur 1,50 m breiten Schmalgangstapler bewegen Lasten bis zu 1,3 t und können den Hubmast bis zu 10,5 m hoch ausfahren. In den Gassen fahren die unbemannten Fahrzeuge bis zu 2,7 m/s schnell. Mit der Magnetnavigation lassen sich die Stapler in der Lagervorzone frei navigieren und wechseln zum Beispiel selbstständig in eine neue Gasse.

Für die Anlage wurde ein besonders sparsames Energiekonzept entwickelt: Mit dem elektrisch angetriebenen Teleskoptisch, dem Verzicht auf Zusatzhub sowie dem Stand-by der Fahrzeuge bei Nichtgebrauch ließ sich die Laufzeit der 80-Volt-PzS-Batterie auf über 18 h ausweiten. Erst danach müssen die Fahrzeuge ans Ladegerät.

Anspruchsvoller FTS-Parcours für die Amarok-Montage

DS Automotion hat für das Volkswagen-Werk Hannover, in dem neben der variantenreichen T5-Baureihe mit den Modellen Transporter, Caravelle, Multivan und California auch die lackierte Karosserie des Porsche Panamera und der Amarok gebaut werden, ein FTS mit 17 FTF realisiert, das umfassende Anforderungen erfüllt. So lief im Juni 2012 die Produktion des Amarok an und damit startete auch die Vormontagelinie für den Triebsatz. Dieser besteht zu Beginn der Linie aus den einzelnen Komponenten Motor, Getriebe und Verteilergetriebe, am Ende sind die Teile fertig verschraubt und einbaufertig.

Transportiert werden die Triebsätze durch die Kommissionierung und die Montagetakte auf FTF. Deren Strecke beginnt mit der Bestückung mit den Komponenten, führt durch den sogenannten Supermarkt, wo die spezifische Kommissionierung stattfindet, über die Vormontage und anschließend in die Montagelinie. Die FTF – jeweils mit 800 kg Leergewicht und 800 kg Lastgewicht – bewegen sich durch die Montagestationen nach dem Prinzip der Fließfertigung: Sie durchfahren die Linie mit einer niedrigen konstanten Geschwindigkeit; diese ist für die Werker, die pro Takt 4 min Zeit für ihre Arbeiten haben, kaum merklich. An der nächsten Position wird der Triebsatz mit einem manuell bedienten Kran abgenommen und zur Amarok-Linie geführt, wo er in das Auto eingesetzt wird.

Still, Hamburg, bietet unter dem Motto „Automatisierung mit größter Flexibilität“ eine Alternative zu herkömmlichen FTS, denn die umgerüsteten Serienfahrzeuge, wie beispielsweise automatisierte Kommissionierstapler des Typs MX-X, automatisierte Schubmaststapler FM-X oder EGV-S für den automatischen Horizontaltransport, können sowohl automatisiert als auch manuell betrieben werden: „Nahezu alle mit klassischen Flurförderzeugen zu bewältigenden Transportaufgaben lassen sich so im Rahmen der kompletten Prozesskette vom Wareneingang bis zum Warenausgang automatisieren.“

FTF per I-Pad intuitiv installieren, bedienen und anpassen

Entsprechend dem jeweiligen Einsatzfall wird eine individuell automatisierte Lösung konzipiert. Die Projekte umfassen die Lebensmittelindustrie und Logistikdienstleister ebenso wie Medizintechnik bis hin zur Automobilindustrie.

Kürzlich präsentierte Still mit „I Go Easy“ ein automatisiertes Serienfahrzeug mit geringem Transportvolumen mit I-Pad-Support. Das System umfasst einen automatisierten Geh-Hochhubwagen des Typs EGV-S 14/20, Reflektoren, einen Steuerungsrechner sowie ein Steuerungsgerät in Form eines I-Pad, I-Pad Mini oder I-Pad Touch. „Mit I Go Easy können Betreiber erstmals simple Transportaufgaben eines einzelnen Fahrzeugs selbstständig automatisieren, ohne dabei auf speziell geschultes Personal zurückgreifen zu müssen“, meldet Still. Das FTS wird damit wieder hip und ist gefragter denn je. MM

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