Die unsichtbaren Helfer

Die unsichtbaren Helfer

Moderne (Fahrer-)Assistenzsysteme nach dem Vorbild des Automobilbaus

Beim Einsatz von Flurförderzeugen können geeignete Fahrer-Assistenzsysteme die Unfallgefahr deutlich vermindern. Vorbilder für die sog. „elektronischen Schutzengel“ liefert der Automobilbau, wo diverse (Fahrer-)Assistenzsysteme bereits etablierter Standard sind. In Zukunft werden viele neue und verbesserte Technologien erwartet – auch in der Intralogistik.

Die bei Flurförderzeugen und bei Autos eingesetzten Assistenzsysteme basieren auf dem gleichen Prinzip. Sie warnen den Fahrer optisch, akustisch oder haptisch vor oder während kritischer Fahrsituationen. Zudem können sie teilautonom oder autonom in Antrieb, Steuerung oder Signalisierungseinrichtungen eingreifen. So gibt es festeingebaute Umgebungs-Warnsysteme, die wie ein Schutzschild wirken. Sie überwachen mit Hochfrequenztechnologie bestimmte örtlich begrenzte Gefahrenzonen oder einen festgelegten Radius um Fahrzeuge und Mitarbeiter. Diese Systeme unterstützen den Fahrer vor allem an unübersichtlichen Stellen, z. B. an Kreuzungen mit hohem innerbetrieblichen Verkehrsaufkommen. Weitere sicherheitskritische Zonen sind Übergänge zwischen Innen- und Außenbereichen von Logistikzentren und Produktionshallen. Während auf Außenanlagen meist mit Höchstgeschwindigkeit gefahren wird, muss im Innenbereich das Tempo reduziert werden. Hier drosseln radarbasierte Systeme die Geschwindigkeit beim Übergang automatisch und geben diese im Gegenzug wieder frei. Innovative Flottenmanagementsysteme, die heute auch von herstellerunabhängigen Anbietern, besonders für den Einsatz in Mischflotten, implementiert werden, erhöhen Sicherheit und Produktivität von Staplerflotten. Dies geschieht u. a. dadurch, dass die Nutzung der Fahrzeuge durch Einsatz von markierten RFID-Chips auf geschulte Mitarbeiter beschränkt werden kann. Elektronische Sicherheitschecklisten gewährleisten, dass die „Prüfpflicht vor Fahrantritt“ durchgeführt und dokumentiert wird. 

Faktor Mensch: Ablenkungen vermeiden

Für das Erkennen von Gefahren haben sich zahlreiche Technologien der Fahrzeugumfeldsensorik etabliert. Im nahen Umfeld des Fahrzeugs wird Ultraschall eingesetzt, bei weiten Entfernungen und Geschwindigkeitsmessungen Radar und Lidar. Letztere Technologie nutzt Laserstrahlen. Systeme, die für die prädiktive Kollisionsvermeidung installiert werden, nutzen im Normalfall eine sog. Ultra-Wideband-Funkfrequenz. Weiterhin werden Kameras – sowohl in 2D als auch in 3D – vorzugsweise zur Erkennung von Personen, Markierungen, Verkehrszeichen und Fahrzeugen eingesetzt.

Bei allen Assistenzsystemen in der Intralogistik muss ein wesentlicher Aspekt beachtet werden: die Mensch-Maschine-Schnittstelle. Ablenkungen durch Assistenzsysteme sind zu minimieren, da sie unzulässigerweise auch von den Fahraufgaben ablenken könnten und somit die Sicherheit nicht fördern, sondern reduzieren. Warnungen von Assistenzsystemen dürfen Fahrer und Mitarbeiter in der unmittelbaren Umgebung nur minimal beeinflussen. Ein Assistenzsystem sollte so einfach wie ein Autoradio zu bedienen sein. Bei Automobilen lassen sich aktuelle Entwicklungstrends erkennen, z. B. Einsatz von berührungslosen Bildschirmen, Smartphones, die auf eine bekannte Menüführung und Haptik setzen, reduzierte Bedienelemente und Systeme mit intuitiv verständlichen (visuellen, akustischen oder haptischen) Rückmeldungen. Immer wichtiger wird auch die Fahrzeugortung, die zur Steigerung der Fahrzeug- und Betriebssicherheit beiträgt. Zur Ortung in Innenbereichen existieren unterschiedliche technische Ansätze. Ein hohes Nutzenpotenzial versprechen Produkte auf der Grundlage von Mesh-Netzwerken. Im Jahr 2018 wird die Elokon GmbH ihr erstes Mesh-basiertes Assistenzsystem auf dem Markt vorstellen.

Fahrzeugortung: Car-2-X oder Car-2-Car

Aktuelle Praxis ist es, dass ein im Fahrzeug installierter Sensor – auch mehrere Sensoren sind denkbar –  ein Hindernis in der Umgebung des Fahrzeugs erkennt. Idealerweise liefern Umfeldsensoren hier den Ort, die Abmessung und die Geschwindigkeit des Hindernisses. Dabei erfolgt eine „autonome Fremdortung“, d. h., vom Fahrzeug werden Hindernisse ohne deren Hilfe erkannt. Immer häufiger kommen im Automobilbau auch kooperative Systeme zum Einsatz – benannt mit den Kürzeln Car-2-X (X = Infrastruktur) oder Car-2-Car –, um unfallpräventive Anwendungen zu realisieren, indem Fahrzeuge direkt miteinander oder mit der Umfeldinfrastruktur kommunizieren. Dank der Digitalisierung und neuer Funkstandards, wie NB-IoT oder LoRa, lassen sich beispielsweise durch Kreuzungs- oder Abbiegeassistenten Fahrzeuge auf Kollisionskurs identifizieren. Auch eine lokale Gefahrenmeldung kann Unfälle verhindern und Staugefahren durch Echtzeitmeldungen der optimalen Fahrzeuggeschwindigkeit im Fahrzeug reduzieren.

Erste Produktanwendungen sind auch schon in der Intralogistik bekannt, z. B. bei der prädiktiven Unfallwarnung zwischen zwei Flurförderzeugen, die auf Kollisionskurs steuern, oder bei der Staplernavigation mit RFID. Einen besonders hohen Nutzen für die Betreiber von Flurförderzeugflotten bieten die Systeme, die auf kooperativer Fremdortung basieren.

Wie autonom soll gefahren werden?

Neben den drei Trends Elektroautos, Digitalisierung und Car Sharing ist in der Automobilbranche ein weiterer Megatrend feststellbar: das autonome Fahren – quasi die Umsetzung aller denkbaren Assistenzsysteme auf Hochleistungsniveau. Aktuelle Entwicklungen betreffen dabei u. a.

  • dynamische Umgebungsmodelle, die eine 360°-Erfassung ermöglichen,

  • eine Intentionserkennung von Fußgängern, Radfahrern und Motorrädern,

  • das automatische Ausweichen,

  • die vollständige Spurführung in allen Geschwindigkeitsbereichen und

  • Engstellenassistenten, die ein Fahren an Baustellen und anderen Straßenverengungen ermöglichen.

Das Zukunftsmodell „Autonomes Fahren“ wird somit im Wesentlichen von zwei Faktoren abhängen: zum einen von der Qualität der Einzelkomponenten und zum anderen vom richtigen Zusammenspiel in der Kombination der Einzelprodukte.

In der Intralogistik lässt sich vorab ein adäquater Megatrend beobachten: Mit dem Einzug von Cobots, d. h. kollaborativen Robotern, die mit Menschen gemeinsam arbeiten – beispielsweise in der Kommissionierung – und nicht durch Schutzeinrichtungen von diesen getrennt sind, werden die Anforderungen an Assistenzsysteme weiter steigen. Denn hier sind nicht nur Fahrzeuge zu schützen, sondern auch Roboter und Menschen in der Zusammenarbeit abzusichern, damit sie geschützt und produktiv arbeiten können. Wenn Roboterarme auf Flurförderzeugen eingesetzt werden, um beispielsweise Waren aus Regalen zu entnehmen, müssen die Assistenzsysteme noch feiner justiert werden und größere Reichweiten erzielen. Sie sind zu Sicherheitssystemen weiterzuentwickeln, um den zeitgleichen Einsatz mit Personen in Risikobereichen zu ermöglichen und eine höhere Kommissioniergeschwindigkeit zu gewährleisten.

Fazit und Ausblick

Elektronische Assistenzsysteme übernehmen schon heute sowohl im Automobilsektor als auch in der Intralogistik wichtige Aufgaben im Bereich Sicherheit und Komfort. Die in der Automobilbranche zu beobachtenden neuen Produkte und Trends werden in absehbarer Zeit auch die Intralogistik erreichen, wobei kooperative Systeme zu den favorisierten Entwicklungen gehören. Dass die Bedeutung von Assistenzsystemen weiter zunehmen wird, zeigt sich in der steigenden Nachfrage. Die OEM intensivieren ihre Zusammenarbeit mit Anbietern, die sich auf Entwicklung, Vermarktung, Inbetriebnahme und Service dieser „elektronischen Schutzengel“ spezialisiert haben.

Hebezeuge Fördermittel 12/2017 PDF-Download (1.46 MB) Autor: Alexander Glasmacher, Geschäftsführer, Elokon GmbH in Tornesch