Automatisierung Wie vier Hardwaretrends die Entwicklung im Lager vorantreiben

Von Daniel Walldorf

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Die Zunahme des E-Commerce und der anhaltende Fachkräftemangel haben eine Fülle von Innovationen zur Lagerautomatisierung angestoßen. Hinzu kommt: Technologien, die die Automatisierung einfacher und effizienter machen, sind jetzt auch für kleine Betriebe zugänglich.

Makroökonomische Trends treiben die Nachfrage nach Lagerautomatisierung voran. Die Weiterentwicklung der Hardware- und Verbindungstechnologie ist dabei von besonderer Bedeutung.
Makroökonomische Trends treiben die Nachfrage nach Lagerautomatisierung voran. Die Weiterentwicklung der Hardware- und Verbindungstechnologie ist dabei von besonderer Bedeutung.
(Bild: Copyright (c) 2019 panuwat phimpha/Shutterstock)

Doch es gibt auch einige weniger bekannte Innovationen, die die Lagerautomatisierung vorantreiben. Diese bisher wenig prominenten Faktoren sind in der Hardware zu finden, die die Automatisierung zum Laufen bringt. Tatsächlich werden die nachfolgenden vier Hardwaretrends die nächste Evolution der Lagerautomatisierung vorantreiben:

Trend 1: Batteriemanagementsysteme maximieren Energieeffizienz

Die Fortschritte in der Lithium-Ionen-Batterietechnologie haben die Energiespeicherung verbessert. Dieses Bestreben, die Energiespeicherkapazität zu erhöhen und gleichzeitig die Größe zu verringern, hat für die Hersteller von Batterien und Energiezellen oberste Priorität. An zweiter Stelle steht die Effizienz der Energiespeicherung und -nutzung. In der Lagerautomatisierung ist das Batteriemanagementsystem (BMS) für das Erreichen beider Ziele von entscheidender Bedeutung.

Das BMS ist das Herzstück der Batterie. Denn es bestimmt, wie die Batterie Strom abgibt, aufnimmt und den Strom aus den Zellen auf die effizienteste Weise verteilt. In der Regel ist das BMS in die Batterie eines elektrischen Gabelstaplers, eines AMR (Autonomous Mobile Robot) oder eines AGV (Automated Guided Vehicle) integriert. Während das BMS in der Regel den Zustand der Batterie, die Leistung und den Ladestatus überwacht, ist es nicht ungewöhnlich, dass dieses mit der Telematik gekoppelt wird, um auch die Temperatur und die Arbeitslast zu überwachen. Hersteller unterscheiden sich dadurch, wie schnell die Batterie lädt und durch die Intelligenz ihres BMS, um die Energie intelligenter und effizienter zu nutzen.

Ein intelligentes BMS erfordert smarte Anschlüsse für Strom, Signale und Daten. Bildlich gesprochen: Wenn das Batteriemanagementsystem das Gehirn ist, dann sind die Konnektoren die Blutgefäße und Nerven, die die notwendigen Eingaben liefern, damit das BMS intelligente Entscheidungen treffen kann. Anschlüsse, die einen reibungslosen, nahtlosen Kommunikationsfluss zwischen den Geräten ermöglichen, sind entscheidend.

Trend 2: Steckverbinder und Kabel, die mehr als 10.000 Steckzyklen überstehen und mehr Leistung übertragen

Da Lithium-Ionen-Batterien Bleibatterien ablösen, wird kein separater Raum mehr benötigt, in dem Flurförderzeuge acht oder neun Stunden lang zum Aufladen ihrer leeren Batterien stehen müssen. Stattdessen ermöglicht die Lithium-Ionen-Technologie das opportunistische Laden. Maschinen werden zukünftig bei jeder Gelegenheit an die nächstgelegene Ladestation angeschlossen, um 15 bis 30 Minuten nachzuladen.

Die Entwicklung hin zum opportunistischen Laden zieht auch den Fokus auf widerstandsfähigere Kabel und Stecker nach sich. Da diese Ladestrategie viel mehr Steckzyklen pro Tag benötigt als herkömmliche Strategien, entwickeln die Ingenieure eine robustere Steckverbindertechnologie. Diese Lösungen müssen zudem auch anspruchsvollen Industrieumgebungen standhalten, für das Bedienpersonal einfach zu handhaben sein und viel Strom liefern. In Zukunft werden daher weitere technologische Innovationen bei Kabeln und Steckern sowie eine benutzerfreundliche Ergonomie auf den Markt kommen.

Trend 3: Intelligentes Andocken, das Fehlbedienungen vermeidet

Ein autonomes Fahrzeug dockt selbst an, wenn es aufgeladen werden muss. Es gibt keinen Helfer, der den Stecker in die richtige Position bringt, keine zwei Hände oder Augen, die überprüfen, ob alles richtig ausgerichtet ist – alles hängt vom automatischen System ab. Hinzu kommen die bereits erwähnten Anforderungen an höhere Stromstärken sowie schnelles und häufiges Laden. Zudem findet dieses Aufladen in einer nicht ganz perfekten Umgebung statt. Denn: Die Böden in Lagerhallen sind oft rau und uneben. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Fahrzeuge auf eine Rille im Bodenbelag stoßen oder über ein Stück Pappe rollen und nicht perfekt ausgerichtet sind, um mit der Ladestation verbunden zu werden. Um die Variablen in der äußeren Umgebung auszugleichen, bauen Ingenieure Toleranzen in das Fahrzeugsystem ein, die eine sichere Verbindung zum Ladegerät ermöglichen, auch wenn es nicht perfekt ausgerichtet ist. Dies stellt eine große Herausforderung für die Branche dar. Aus diesem Grund streben führende Unternehmen eine Technologie an, die es ermöglicht, dass diese Fehlausrichtung kein Problem darstellt.

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Trend 4: Interoperabilität

Mit zunehmender Lagerautomatisierung steigt die Nachfrage nach plattformunabhängigen Ladesteckern, Kabeln und Stationen. Allerdings ist diese Art von Interoperabilität für Endnutzer heute keine Option. Jede Fahrzeugmarke hat ihren eigenen proprietären Ladestecker, und keiner ist untereinander kompatibel.

Während dies für kleinere Betriebe, die nur eine Marke verwenden, kein Hindernis darstellt, ist es für große Lagerbetriebe, die ganze Flotten verschiedener Marken einsetzen, eine Herausforderung.

Wenn ein Hersteller beispielsweise drei verschiedene Marken von Flurförderzeugen nutzt, bedeutet dies, dass jedes Fahrzeug einen anderen Stecker und verschiedene Ladestationen hat und für jede bezahlt werden muss. Für einen großen Lagerbetreiber mit Hunderten von Gabelstaplern an all seinen Standorten kann die Verwaltung der Anzahl von Ladestationen sehr komplex sein. Für sie ist die Interoperabilität der Schlüssel.

Führende Unternehmen arbeiten zusammen, um sich für eine Reihe von Standards einzusetzen, die eine bessere Kompatibilität zwischen den Marken ermöglichen. Dabei wird das vorrangige Ziel verfolgt, dass Lagerhauskunden nur noch einen Stecker verwenden müssen und der Endnutzer eine einzige Ladestation zum Aufladen des gesamten Fuhrparks nutzen kann. Die Interoperabilität wird nicht nur das Laden benutzerfreundlicher machen, sondern auch den Austausch von Statusinformationen, Betriebsdaten und anderen Details ermöglichen, die die Lagerautomatisierung effizienter machen und weitere Innovationen freisetzen werden.

Mit Lagerautomatisierung in eine innovative Zukunft

Die makroökonomischen Trends, die die Nachfrage nach Lagerautomatisierung vorantreiben, zeigen keine Anzeichen einer Verlangsamung, sodass die Hardwareinnovationen Schritt halten müssen. Dabei von besonderer Bedeutung für Unternehmen, die sich als Marktführer behaupten wollen: die Weiterentwicklung der Hardware- und Verbindungstechnologie, die für die nächste Generation der Lagerautomatisierung erforderlich ist, sowie die Verfügbarkeit eines umfangreichen Portfolios an Sensoren, Relais und Steckverbindern, die eine intelligente Automatisierung ermöglichen. (bm)

* Daniel Walldorf ist Manager für Strategie und Business Development bei der TE Connectivity Germany GmbH in 64625 Bensheim, Tel. +49 6251 1333415, peppensteiner@tycoelectronics.com

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