Vorteil durch Automation

Shuttles als Teil der Lösung in herausfordernden Zeiten

Gerissene Lieferketten, inflationärer Kostendruck, demographischer Wandel – so manches Geschäftsmodell steht derzeit unter großem, so noch nie dagewesenem Stress. Trends, die sich schon lange abgezeichnet haben, beginnen nun mit voller Wucht und durch eine Verkettung der Krisen Corona, Geopolitik, Energieknappheit und Klimawandel nahezu synchron durchzuschlagen. Die Logistik, lange als ein notwendiges Übel angesehen, steht auf einmal im Rampenlicht und entscheidet maßgeblich über die Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens. Ein wirtschaftlicher Einsatz von Produktionsfaktoren wie Energie, Arbeit, Boden und Kapital in der Lieferkette, wird nämlich spätestens dann unverzichtbar, wenn diese nicht mehr in beliebiger Menge zur Verfügung stehen – willkommen in der Ära der Knappheit. Automation in der Intralogistik bietet dabei über ein Mehr an Effizienz im Umgang mit allen diesen Ressourcen außerordentliche Vorteile.

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Nexus-BB-Modem zur Übertragung von Ethernet über eine bestehende Schleifleitung Bild: Conductix-Wampfler
Nexus-BB-Modem zur Übertragung von Ethernet über eine bestehende Schleifleitung Bild: Conductix-Wampfler

Der Einsatz von (mobilen) Robotern und effizienter Förder- und Lagertechnik einschließlich Shuttle-Systemen boomt trotz Krise. Hinzu kommt, was Shuttles ursprünglich zum Durchbruch verholfen hat: der intakte Trend zu kleineren Losgrößen durch den E-Commerce und eine immer differenziertere, durch reshoring regionalisierte Variantenfertigung nah am Markt mit Hilfe der Prinzipien der Industrie 4.0. Dabei spielen Shuttles ihre Vorteile durch Platzeinsparung, hohe Durchsatzleistung, Flexibilität und Skalierbarkeit aus. Den knappen Fachkräften werden mit ihrer Hilfe attraktive, produktive und ergonomische Arbeitsplätze geboten – ein Quantensprung im Vergleich zur manuellen Kommissionierung in der Vergangenheit.

Flexible Systemlösungen für Shuttles

Bereits in vergangenen Jahren durften wir an dieser Stelle im Shuttle-Special von „Technische Logistik“ die Systemlösungen von Conductix-Wampfler vorstellen. Seit gut zwei Jahrzehnten begleitet der führende Hersteller von Energie- und Datenübertragungssystemen den Shuttlemarkt überaus erfolgreich als Partner der Shuttle-Hersteller und Logistik-Integratoren. Den Kern stellen dabei die Schleifleitungssysteme „Multiline 0835“ oder auch die Ladesegmente für flexible Shuttle mit Energiespeicher „Chargeline 0865“ dar. Conductix-Wampfler versteht sich dabei grundsätzlich als weitgehend produktneutraler Anbieter. Die richtige Lösung für die jeweilige Applikation wird gemeinsam mit dem Kunden erarbeitet. Die Frage, ob ein Shuttle kontinuierlich mit Strom versorgt wird oder ob segmentweise zum Beispiel am Heber ein Energiespeicher wieder aufgeladen wird, hängt maßgeblich vom Shuttlekonzept ab. Kommt es auf hohen Durchsatz, kompakte Bauform, geringes Gewicht und minimale Lebenszykluskosten an, ist und bleibt eine Schleifleitung einfach unschlagbar. Je mehr Flexibilität jedoch gefordert ist und wenn sich z.B. Shuttles zwei- oder gar dreidimensional bewegen sollen, bekommen die technischen Vorteile der Energiespeicher eine höhere Relevanz.

Sichere Datenübertragung im Shuttlelager

Unabhängig davon, ob ein Shuttle kontinuierlich oder diskontinuierlich mit Energie versorgt wird, ist eine zuverlässige Datenübertragung ein kritischer Erfolgsfaktor. Conductix-Wampfler bietet einerseits eine Eigenentwicklung zur Datenübertragung direkt über die Schleifleitung und andererseits durch die Partnerschaft mit der R3 Solutions GmbH die äußerst robuste Funklösung „Bridge E“. Beide Systeme bieten hohe Datenraten, geringe Latenzzeiten und hohe Zuverlässigkeit.

Powerline-Kommunikation ist seit Jahren im privaten Heimnetzwerk bekannt – der Charme dieser Technologie liegt darin, dass Daten, die per Ethernet übertragen werden, einfach auf vorhandene Stromleitungen aufmoduliert werden. Mit Nexus BB bringt Conductix-Wampfler diese Technologie auf nahezu alle beweglichen Verbraucher in der Industrie, die konduktiv mit Energie versorgt werden, wie beispielweise einem Shuttle, das über eine Schleifleitung mit Gleich- oder Wechselstrom versorgt wird. Protokolle wie Ethernet/IP, TCP/IP oder Profinet können mit Datenraten von bis zu 350 Megabit pro Sekunde von einem Master an insgesamt bis zu sieben Clients (Shuttles in ihren jeweiligen Ebenen) übertragen werden. Hierdurch werden sogar neue Anwendungen über die Fahrzeugsteuerung hinaus ermöglicht, wie zum Beispiel die Übertragung eines Kamera-Streams in nahezu Echtzeit.

So einfach und sicher Nexus BB bei einem kontinuierlich versorgten Shuttle funktioniert, werden bei einem flexiblen Shuttle mit einem Energiespeicher, das auch Gassen- oder Ebenen wechselt, physikalische Grenzen erreicht. Hoch zuverlässige Freifunklösungen sorgen hier für die notwendige Bewegungsfreiheit der Fahrzeuge.

Ein erfolgreiches Gesamtsystem

Die R3 Solutions aus Berlin und Conductix-Wampfler kennen sich bereits gut aus gemeinsamen Projekten in der Automobilindustrie. Bei einem namhaften Hersteller von Elektroautos in den USA wurden Bridge-E-Geräte gemeinsam mit Batteriespeichern, Ladekontakten und LJU Fahrzeugsteuerungen von Conductix-Wampfler als Gesamtsystem sehr erfolgreich eingesetzt. „Diese Partnerschaft haben wir mit einem Rahmenvertrag formalisiert, weil wir ganz klar das große Potential der R3-Lösung in unseren Märkten und bei unseren Kunden erkannt haben. Überzeugt hat uns nicht zuletzt das Know-how und das hochmotivierte Team bei R3 und die guten Erfahrungen aus unseren gemeinsamen Projekten“, so Manuel Zak, Chief Marketing and Strategy Officer bei Conductix-Wampfler.

Die Bridge E von R3 Solutions basiert auf der Echoring-Technologie. Die Wireless-Ethernet-Bridge überzeugt mit ihrer deterministisch – also berechenbar – hohen Zuverlässigkeit durch Redundanz und der extrem kurzen Latenz im einstelligen Millisekundenbereich. Selbst sicherheitsgerichtete Daten kann ein auf Bridge E aufgebautes Funknetz hochzuverlässig ohne Paketverluste übertragen. Dank Hand-over-Steuerung und „Seamless” Roaming zwischen den Funkzellen werden flexible Shuttle-Systeme mit mehreren Segmenten skalierbar. Weitere Fahrzeuge können außerdem flexibel ergänzt werden.

„Jegliche Art von mobilen Robotern oder Shuttles lassen sich zuverlässig und flexibel mit einer Anlagensteuerung verbinden – selbst eine gleichzeitige direkte Kommunikation von Fahrzeugen untereinander ist möglich“, ergänzt Florian Bonanati, CEO von R3 Solutions. Gerade in Lagerumgebungen ist dies von entscheidender Bedeutung. Hier unterliegen Funkfelder durch den Stahlbau und die einzulagernden Güter sich ständig ändernden Einflüssen.

Grundvoraussetzung: eine fehlerfreie Datenübertragung

Ob per Powerline oder Freifunk per R3 Solutions Bridge E – die fehlerfreie Datenübertragung ist genau wie die unterbrechungsfreie Energiezuführung bei Shuttles eine Grundvoraussetzung. Dabei steigen die Anforderungen im Hinblick auf Sicherheit und immer höhere Datenraten für Kameras, Sensoren, Aktoren und die Anbindung verschiedener Edge-Devices für Predictive Maintenance. Diese Lösungen können auch problemlos in Bestandsanlagen integriert werden. Ein breites Portfolio erprobter und aufeinander abgestimmter Technologien sind hierfür unerlässlich – Partnerschaften wie die zwischen Conductix-Wampfler und R3 Solutions bilden hierfür eine arbeitsteilige, zukunftsweisende Basis.

Simon Dülffer, Global Market Director Industrial Automation bei Conductix Wampfler

Simon Dülffer
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Vorteil durch Automation
Seite 34 bis 35
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