Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Realisierung automatisierter fahrzeugbasierter Transportsysteme mit dynamischen Transferpunkten im Bereich der Intralogistik

Forschungsgegenstand sind automatisierte, unstetige, flurgebundene Transportsysteme im Rahmen der Intralogistik. In der Regel handelt es sich dabei um fahrerlose Transportsysteme (FTS). Fortschritte im Bereich der Automatisierungstechnik haben in den vergangenen Jahren zu einer wesentlichen Weiterentwicklung dieser Systeme geführt. Hierzu zählen die Navigation ohne physische Leitlinien oder die Integration von Roboterarmen für das Handling von Ladungsträgern.

Diese Fortschritte haben dazu beigetragen, dass FTS deutlich flexibler eingesetzt und auch in kleinen Fahrzeugflotten wirtschaftlich betrieben werden können. Niedrige Anschaffungskosten und die dadurch niedrigen Amortisationszeiten von häufig etwa 2 Jahren macht die Anschaffung insbesondere für kmU zunehmend attraktiv. Trotz sinkender Hardwarekosten ist es nach wie vor relevant die Fahrzeuganzahl in FTS gering zu halten. Auf diese Weise können negative Fahrzeuginteraktionen wie Staus oder gegenseitige Behinderungen reduziert werden. Ein neuartiger Steuerungsansatz, der den dynamischen Austausch von Ladungsträgern zwischen den Fahrzeugen eines FTS vorsieht, ermöglicht die Verkleinerung von Fahrzeugflotten ohne deren Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen. Bisherige Ergebnisse zeigen, dass der Ansatz auch für kleine Fahrzeugflotten zu einer erheblichen Leistungssteigerung führen kann. Das Ziel des Forschungsvorhabens liegt in der Analyse des Einflusses dynamischer Transferpunkte in Abhängigkeit der Charakteristik des Transportsystems bzw. des Materialflusses. Die Ergebnisse sollen in einem Planungstool zusammengeführt werden.

KmU profitieren von dem Forschungsprojekt sowohl als Anwender als auch als Anbieter von FTS-Komponenten und -Gesamtsystemen. Da die Entwicklung und Analyse neuer Steuerungsansätze sehr aufwändig sind, fehlen kmU für derartige Projekte häufig die Ressourcen. Das Forschungsprojekt schafft die notwendigen Grundlagen und hilft damit die Wettbewerbsfähigkeit der kmU zu erhöhen.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde ein neuartiger Ansatz für die Einsatzplanung in FTS untersucht. Das Resultat ist zunächst ein konkretes Konzept für eine Realisierung dynamischer Transfers in FTS. Darauf aufbauend wurden etablierte Lösungsverfahren für die Berechnung von Einsatzplänen adaptiert, um mit ihnen eine Einsatzplanung unter Berücksichtigung dynamischer Transfers zu ermöglichen. Das Konzept und die Lösungsverfahren wurden anhand repräsentativer Modelle evaluiert.

Die Ergebnisse der Evaluierung zeigen, dass dynamische Ladungsträgertransfers positive Effekte auf die Leistungsfähigkeit eines FTS haben können. Es wurde herausgearbeitet, dass die Charakteristik der Transportaufgabe einen wesentlichen Einfluss auf den möglichen Nutzen durch Transfers hat. Anhand der Ergebnisse wurden konkrete Indikatoren als Planungshilfe herausgearbeitet.

Die Ergebnisse können von Entwicklern, Planern und Anwendern genutzt werden, um Rückschlüsse auf den Nutzen dynamischer Transfers für Realsysteme zu ziehen. Für eine Anwendung in der Steuerung eines FTS oder zur Materialflusssimulation wurden mit den Lösungsverfahren anwendbare Softwarewerkzeuge entwickelt und evaluiert. Sie können als Ausgangspunkt einer Übertragung des Konzeptes in die praktische Anwendung betrachtet werden.