Überall sicher unterwegs

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Maßgeschneiderte automatisierte Routenzüge für Innen- und Außeneinsätze

Der Elektro-Schlepper P250 von Linde Material Handling wurde für Routenzug-Einsätze mit Anhängerlasten bis 35 Tonnen automatisiert. Verschiedene Ausrüstungsvarianten hinsichtlich Sicherheits- und Navigationstechnik, die von der Götting KG angeboten werden, ermöglichen eine kunden- und anwendungsspezifische Konfiguration.

1. Die Götting KG offeriert aktuell automatisierte Routenzüge mit Anhängelasten von bis zu 35 Tonnen, die sowohl im Indoor- als auch im Outdoor-Bereich eingesetzt werden können. Als Basis hierfür dient der Elektro-Schlepper Typ P250 von Linde. (Quelle: Götting)
2. Für die Navigation nach natürlichen Umgebungsmerkmalen setzt Götting technisch auf leistungsfähige 16-Kanal-Laserscanner des Partners Velodyne. Der Scanner wird oberhalb der Fahrerkabine installiert. (Quelle: Götting)

Routenzüge sind heute elementarer Bestandteil der Intralogistik, um das strategische Ziel der staplerlosen Fabrik umzusetzen. Der moderne Routenzug setzt sich aus einem elektrisch angetriebenen Schlepper sowie einem Verbund an entweder anwendungsspezifischen oder möglichst universell ausgestalteten Anhängern zusammen. Die Transportkapazität ist hierbei wesentlich höher als die eines Staplers, sodass von gebündelten Transporten gesprochen werden kann. Dies vermindert die innerbetrieblichen Verkehre und den Bedarf an Fahrpersonal. Weiteres Rationalisierungspotenzial kann gehoben werden, wenn die Routenzüge ihren Weg fahrerlos, das heißt automatisiert, zurücklegen.

Automatisierte Routenzüge für geringe Anhängelasten bis etwa sechs Tonnen im Indoor-Betrieb sind inzwischen keine Seltenheit mehr. Der Markt hält hierfür diverse Angebote bereit. Die Götting KG offeriert aktuell automatisierte Routenzüge mit Anhängelasten von bis zu 35 Tonnen, die sowohl im Indoor- als auch im Outdoor-Bereich eingesetzt werden können. Als Basis hierfür dient der Elektro-Schlepper Typ P250 von Linde. Verschiedene Ausrüstungsvarianten des automatisierten P250 von Götting ermöglichen eine kunden- und anwendungsspezifische Konfiguration.

Sicherer Betrieb automatisierter Routenzüge

Unterschieden wird zwischen den Einsatzszenarien Outdoor, Indoor sowie Wechselbetrieb – das determiniert die jeweils notwendige Sicherheitstechnik. Die in der Branche üblichen optisch arbeitenden Personensicherheitslaserscanner seien zwar inzwischen auch als Outdoor-Variante erhältlich – ihr Einsatz erweise sich laut Götting allerdings als Herausforderung für den Automatisierer. So würden etwa starker Regen und Schneefall diese berührungslose Sicherheitstechnik zu ungewollten Auslösungen zwingen. Um dem entgegenzuwirken, kann Götting auf zusätzliche Sicherheitskonzepte zurückgreifen, wie zum Beispiel klassische Bumper.

Zukünftig sei zu erwarten, dass sichere Outdoor-Laserscanner den gleichen ausgereiften technischen Stand erreichen, den ihre Indoor-Pendants schon länger innehaben.

Aktuelle sichere Indoor-Laserscanner überzeugen mit hohen Schutzfeldreichweiten, die flexibel umgeschaltet werden können. Auf diese Weise erreicht der automatisierte P250 Fahrgeschwindigkeiten über zehn Kilometer pro Stunde und nimmt Kurven durch sichere Schutzfeldumschaltung ohne übermäßigen Platzbedarf. Ein wesentlicher, aber weniger stark beachteter Baustein für sichere automatisierte Routenzüge sind Anhänger mit einem optimierten Nachlaufverhalten. Abhängig von der Geometrie und vom Lenkkonzept der Anhänger neigen diese bei Kurvenfahrten dazu, mehr oder weniger stark in das Kurveninnere zu ziehen. Manchmal schwenken sie vor der Kurvenfahrt auch in die entgegengesetzte Richtung aus. Hier gilt es, den gesamten Routenzug so abzustimmen, dass die Anhänger im Schatten der vorauseilenden Sicherheitstechnik folgen, um Unfälle mit Personen, anderen Verkehrsteilnehmern und der Umgebung zu verhindern. Nicht immer können Bestandsanhänger für einen automatisierten Betrieb weitergenutzt werden. Der Anwender sei deshalb, so Götting, gut beraten, die Beschaffung geeigneter Anhänger in seiner Investitionsplanung mit zu berücksichtigen.

Routenzug-Navigationssystem im Fokus

Einen bedeutenden Preiseinfluss hat auch das Navigationssystem. Hier ist es von Vorteil, wie Götting auf ein umfangreiches Portfolio selbstentwickelter Sensoren und Verfahren zur Spurführung von Fahrerlosen Transportfahrzeugen zurückgreifen zu können, die auch anderen Automatisieren auf dem Markt angeboten werden. Konkret als einsatzrelevant haben sich für den automatisierten P250 die Navigation nach natürlichen Umgebungsmerkmalen, nach Transpondern und mit Hilfe von Satelliten herausgestellt. Neu ist hierbei, dass die Systeme auch in Kombination eingesetzt werden. Die Anwender profitieren von einer größeren Flexibilität in der Routenführung und von geringeren Kosten der Implementation, was den Mehrpreis an Fahrzeug-Hardware schnell aufwiegt. Für die Navigation nach natürlichen Umgebungsmerkmalen setzt Götting technisch auf leistungsfähige 16-Kanal-Laserscanner des Partners Velodyne. Der Scanner wird oberhalb der Fahrerkabine installiert und liefert kontinuierlich die physischen Konturen entlang der Fahrstrecke, die mit einer zuvor aufgenommenen Umgebungskarte verglichen werden. Die daraus errechnete Position des Fahrzeuges wird genutzt, um entlang der vorgesehenen Strecke zu fahren. Dieses Verfahren werde von einigen Betreibern inzwischen als obligatorisch angesehen, stoße aber in dynamischen Umgebungen, wie beispielweise Blocklagern, an seine Grenzen, da sich die Konturen bei jeder Durchfahrt erheblich ändern können. Für derartige Einsatzfälle hat Götting das „Lane Guidance“ System entwickelt: Eine Kamera erfasst den unmittelbar vor dem Fahrzeug liegenden Bodenbereich und überträgt die Bilder an einen Hochleistungsrechner. Dort werden die in den Bildern enthaltenen industrieüblichen Fahrwegmarkierungen extrahiert und der Umgebungskarte als „virtuelle Laserdaten“ hinzugefügt. Die Umgebungskarte besteht damit sowohl aus den physischen Konturen als auch aus den Fahrwegmarkierungen der Einsatzumgebung.

Bei Fahrten in weitläufigen Außenbereichen setzt man bei Götting auf modernste RTK-Receiver zum Satellitenempfang. Unterstützt werden die vier globalen Satellitensysteme GPS, Glonass, Galileo und Beidou. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass ausreichend Satelliten zur hochgenauen Positionsbestimmung verfügbar sind. Die hierfür zusätzlich notwendigen Korrektursignale werden entweder als Abonnement per Mobilfunk empfangen oder alternativ über eine betriebseigene Referenzstation per WLAN an die Fahrzeuge übermittelt.

Ist das Einsatzumfeld hochdynamisch und wird der Empfang von Satelliten durch Gebäude abgeschattet, kann auf die Transpondernavigation zurückgegriffen werden. Das Transpondersystem besteht aus einer fahrzeugseitig montierten Leseantenne und Transpondern, die im Abstand von wenigen Metern entlang der geplanten Fahrspur in den Boden eingebracht werden. Beim Überfahren der Transponder mit der Leseantenne wird der Transpondercode ausgelesen und seine exakte Position unter der Antenne vermessen. Dieses Verfahren ist zwar weniger flexibel, liefert aber auch unter ansonsten schwierigen Bedingungen eine hohe Positionsgenauigkeit.

Bedeutende Schnittstelle: Lastübergabe

Die einfachste Variante der Lastübergabe bestehe darin, die Last manuell, üblicherweise mit einem Stapler, auf die Anhänger zu setzen. Verbleibt der Anhängerverbund hierbei dauerhaft am automatisierten P250, so ist der Einsatz nur dann effizient, wenn der Routenzug unmittelbar nach Ankunft an Quelle bzw. Senke be- oder entladen wird. Aus diesem Grund hat Götting Konzepte zum automatischen An- und Abkoppeln entwickelt, um in sogenannten Bahnhöfen den Anhängerverbund zu wechseln. Das reduziert die Stillstandszeiten des automatisierten Routenzuges und entzerrt den logistischen Ablauf von der Notwendigkeit, die Anhänger zeitnah mit einem Gabelstapler zu bedienen.

Aber auch andere Konzepte zur Lastübergabe sind denkbar und wurden von Götting bereits umgesetzt. So kann es notwendig sein, dass in einem Milkrun einzelne Anhänger im Verbund manuell getauscht werden, ein automatischer Lasttransfer zu stationärer Fördertechnik vorgesehen ist oder die Be- und Entladung von automatisierten Staplern ausgeführt wird. In allen Fällen ist Schnittstellenkompetenz gefragt.

Lösungen für die Schnittstelle IT

Schnittstellenkompetenz ist vor allem dann wichtig, wenn es um die koordinierende IT-Instanz geht – auch Leitsteuerung genannt. In Anlagen mit mehreren automatisierten Routenzügen und mehreren Routen ist sie obligatorisch.

Den automatisierten P250 unterstützt der VDA-Standard 5050. Die Leitsteuerung kann vom Betreiber somit unabhängig vom automatisierten Routenzug projektiert werden. Alternativ steht auch die hauseigene Leitsteuerung „Transport Control“ vom Götting-Tochterunternehmen GS Fleetcontrol zur Verfügung. Die Leitsteuerung weist eine effiziente Schnittstelle zum Shop Floor auf, so dass entlang der Fahrwege automatisch Tore geöffnet, Ampeln geschaltet und Aufzüge bedient werden. Nach „oben“ steht ebenfalls eine Schnittstelle bereit, mit der beispielsweise über SAP der Transportauftragspool gefüllt wird. Über Skripte werden die logistischen Prozesse des Kunden verwirklicht.

Erfolgsrezept automatisierte Routenzüge

Ein technisch ausgereiftes Fahrzeug, ein bewährtes Automatisierungskonzept, zuverlässige Partner für Routenzuganhänger, IT- und Schnittstellenkompetenz sowie ein logistisches Verständnis für die Prozesse des Kunden bilden in den Händen eines erfahrenen Lieferanten die Bausteine für erfolgreiche automatisierte Routenzuglösungen. Die Götting KG bietet mit dem automatisierten P250 eine besonders hervorzuhebende Lösung an, die hinsichtlich der hohen Transportlasten und dem Outdoor-Einsatz neues Rationalisierungspotenzial erschließt. (ck)

Technische Logistik 03/2021 PDF-Download (1.58 MB)