Die Entwicklung von fahrerlosen Transportsystemen
Allein unterwegs
In der Industrie nutzen fahrerlose Transportfahrzeuge Schlüsselreize in der Umgebung, um einer bestimmten Route zu folgen. Sie haben sich mittlerweile von einfachen Lademaschinen zu intelligenten, fahrerlosen Robotern gemausert. Doch bis dahin war es ein weiter Weg.
Autonome fahrerlose Transportfahrzeuge sind schon heute in der Lage, sich unabhängig von vorprogrammierten Signalen durch eine Lagerhalle zu bewegen. (Bild: ©Don Pablo/Shutterstock.com)
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) sind mobile Roboter, die zur Navigation Markierungen oder Signalen folgen. Das erste FTS wurde in den 1950er-Jahren von Barrett Electronics eingeführt. Es führte eine einfache Schlepphandlung durch und wurde dabei von einem Draht im Boden geführt. Seit den 1950ern ist der Markt rasant gewachsen, sodass FTS mittlerweile in zahlreichen Branchen zum Einsatz kommen.
Warum fahrerlose Transportfahrzeuge?
Fahrerlose Transportfahrzeuge werden vorwiegend zu Verladezwecken genutzt. Das kann eine Reihe von Aufgaben wie On-Time-Lieferung von Ersatzteilen an die Fertigungsstraße und Round-the-clock-Transit umfassen. Wenn das Fahrzeug mit einem Klemmmechanismus, einer Positioniervorrichtung und Werkzeugen ausgestattet ist, kann es eine Vielzahl von Aufgaben ausführen. Abhängig von der Anwendung und den Anforderungen lassen sich FTS einzeln oder als Flotte nutzen. Auf diese Weise sind FTS dem Bedarf entsprechend skalierbar, sodass Werksleiter gemäß der Anzahl der Fahrzeuge präzise Entscheidungen treffen können. FTS können mit Verfolgungssensoren ausgestattet werden, die es Werksleitern ermöglichen, die Position der einzelnen Fahrzeuge und somit die Materialbewegungen innerhalb des Werkes zu überwachen. Kommissionierung, Transit und Lieferung lassen sich im Rahmen dieses Verfahrens mit einem Zeitstempel versehen, um die Verfolgbarkeit noch weiter zu verbessern. Diese Informationen können in die ERP- oder MRP-Systeme des Unternehmens integriert werden. Je nach Anwendung gibt es verschiedene Arten von Fahrzeugnavigationsmethoden. Werksleiter können sich für ein einfaches System ähnlich den ersten FTS oder aber für fortschrittlichere Navigationsmethoden entscheiden.
Große Auswahl an Navigationsmethoden
Die ersten FTS wurden drahtgebunden durch das Werk geführt. Um auf diese Weise navigieren zu können, wird im Boden ein Draht verlegt, der ein Funksignal abgibt. Dieses Signal wird von einem Sensor im FTS erkannt. Das Fahrzeug folgt daraufhin dem Draht. Obwohl diese Navigationsmethode auch heute noch genutzt wird, stehen noch viele weitere Methoden zur Auswahl. Einige FTS fahren auf Magnet- oder Farbführungsbändern. Hierbei erkennen Sensoren das Band und folgen ihm. Führungsbänder kommen darüber hinaus bei der Laserzielnavigation zum Einsatz. Hierbei werden Reflexstreifen an Wänden, Pfosten oder Maschinen angebracht. Das FTS berechnet daraufhin mittels eines Laser-Senders und -Empfängers die Distanz. Das hat gegenüber der Kabelmethode den Vorteil, dass sich die Fahrzeugroute leichter ändern lässt, da sich die Streifen leicht abnehmen und an anderer Stelle wieder anbringen lassen. Bei der Trägheitsnavigation werden im Werk mithilfe von X-/Y-Koordinaten Referenzpunkte festgelegt. Die FTS bestimmen dann mithilfe eines Sensors, eines Gyroskops und eines Rad-Encoders die anzusteuernden Standorte. Änderungen der Fahrtwege lassen sich einfach durch eine Änderung der Referenzpunkte vornehmen, was diese Methode zu einer flexiblen Alternative macht. Einige Änderungen an der Werksinfrastruktur sind dennoch erforderlich und außerdem kann das Fahrzeug bei der Routenplanung keine unabhängigen Entscheidungen treffen. Der nächste Schritt wäre die sogenannte Open-Path-Navigation. Hierbei ist das Fahrzeug in der Lage, unabhängig von einem Ort zum anderen zu fahren.
