Fahrerlose Transportsysteme beschleunigen das Lager

Fahrerlose Transportsysteme sind eine gängige Lösung zur Automatisierung der Warenbewegungen zwischen unterschiedlichen Lagerbereichen. Sie bewegen sich ohne Fahrer und nutzen verschiedene Systeme zur Erkennung der zu fahrenden Strecken. Im Logistikbereich werden diese Fahrzeuge dazu verwendet, um manuelle Fördermittel zu ersetzen und somit die Warenflüsse durch konstante und sich wiederholende Bewegungen zu beschleunigen.

Seit ihrer Erfindung im Jahre 1953 durch einen nordamerikanischen Ingenieur namens Arthur Barret haben sich die automatisch gesteuerten Fahrzeuge in ihrer Konfiguration weiterentwickelt: vom „Guide-O-Matic“ – dem ersten fahrerlosen Transportsystem – bis hin zu den beliebten drahtgesteuerten Flurfördermitteln.

Was sind fahrerlose Transportsysteme?

Fahrerlose Transportsysteme (kurz auch als FTS bezeichnet) sind automatische Roboter, die die Ware zwischen zwei Punkten im Lager – oder zwischen verbundenen Anlagen – ohne Fahrer transportieren. Diese Fahrzeuge beschleunigen die Bewegungsflüsse schwerer Waren dank eines zuvor konzipierten Kreislaufs.

Es handelt sich um im industriellen Bereich zunehmend verbreitete Transportlösungen, um schnelle und sichere automatische Lager zu gewährleisten, in denen die Zeiten bei der Lastenbewegung reduziert werden. Laut einer Untersuchung des Beratungsunternehmens Grand View Research betrug das Geschäftsvolumen der fahrerlosen Transportsysteme im Jahre 2020 339 Milliarden Dollar.

Bis 2028 wird eine Wachstumsrate von 13,8 % für diesen Markt erwartet. Warum? Diese Fördermittel sind u. a. eine Lösung, um herkömmliche Gabelstapler bei der Be- und Entladung der Lastwagen zu ersetzen, den Lagerbereich mit den Produktionslinien zu verbinden oder auch Produkte zu den verschiedenen Kommissionierbereichen zu befördern.

Gesteuerte FTS-Systeme

Fahrerlose Transportsysteme können nach dem Steuerungssystem klassifiziert werden, das die Bewegung der Ausrüstung ermöglicht:

• Drahtgesteuert: Das Fördermittel wird über einen unter dem Boden des Lagers installierten Führungsdraht bewegt. Diese Methode ist nur bei konstanten, sich wiederholenden Warenflüssen effizient, weil bei jeder Veränderung das Steuerungskabel verlegt werden muss, wofür Umbauarbeiten erforderlich sind.
• Maschinelles Sehen: Das Fahrzeug nutzt künstliche Intelligenz, um die am besten geeignete Strecke zu bestimmen. Hierzu dienen 360º Computervision-Kameras, mit denen Objekte in der Umgebung jederzeit identifiziert werden können.
• Optikgesteuert: Bei der Fahrzeugbewegung werden Retroreflektoren genutzt, die die zu fahrende Strecke markieren. Das FTS erkennt die Führung anhand von Fotozellen und kann so den Weg identifizieren und der zuvor bestimmten Route folgen. Im Gegensatz zum drahtgesteuerten Fahrzeug sind hierzu keine Umarbeiten erforderlich.
• Lasergesteuert: Die Ausrüstung verfügt über ein Lasergerät, das durch Scannen einer gespeicherten Karte die genaue Position bestimmt. Bei diesem Steuerungssystem brauchen keine Kabel oder Spiegel installiert zu werden.
• 2D-3D-Mapping: Bei durch Mapping gesteuerten fahrerlosen Transportsystemen brauchen keine Elemente außerhalb des Flurfördermittels installiert zu werden. Das Fahrzeug beinhaltet eine Reihe von Sensoren (Kameras, Ultraschall oder andere Technologien), die eine virtuelle Karte der Anlage erstellen und für eine sichere Bewegung sorgen.

Welche Arten von fahrerlosen Transportsystemen gibt es?

Es gibt verschiedene Arten von fahrerlosen Transportsystemen. Die wichtigsten von diesen sind:

• Fahrzeuge für Einzellasten: Automatische Transportsysteme, die zur Beförderung einer einzelnen Last pro Strecke vorgesehen sind (Paletten, Trommeln, Container, Behälter und andere lose Einheiten).
• Flurfördermittel: Ähnlich wie ein Gabelstapler kann dieses Transportsystem eine oder mehrere Paletten befördern. Diese automatischen Flurförderer sind an den Gabeln mit Sensoren ausgestattet, die eine sichere Be- und Entladung der Ware gewährleisten.
• Zugtraktoren: Dies sind Fahrzeuge, deren Funktion darin besteht, andere nicht motorisierte Systeme zu bewegen, wie zum Beispiel die Anhänger eines Logistikzugs. Diese Lösung ist mit erhöhten Plattformen, motorisierten Rollen oder einem Wagensystem konfiguriert, die die Be- und Entladung der Ware im Zugfahrzeug erleichtern.

Wie funktioniert ein fahrerloses Transportsystem?

Bei der Bewegung durch das Lager nutzen fahrerlose Transportsysteme eine Kombination aus einem durch Sensoren und einer speziellen Software geführten System, das in ein Lagerkontrollsystem (WCS) oder in eine Lagerverwaltungssoftware (LVS) integriert werden kann.

Das Transportsystem bewegt sich stets entlang einer zuvor festgelegten Route in einer kontrollierten Geschwindigkeit. Allerdings verfügen diese Maschinen normalerweise über zusätzliche Komponenten, um die Unversehrtheit der Lagerarbeiter, der Ware und des Fahrzeugs selbst zu gewährleisten. Dies können u. a. Folgende sein: Sicherheitsstoßdämpfer, Scanner oder intelligente Sensoren zur Erkennung von Bewegungen in der nahen Umgebung.

Vorteile (und Nachteile) eines fahrerlosen Transportsystems

Fahrerlose Transportsysteme bieten Vorteile für das Lager:

• Sie gewährleisten einen gleichmäßigen Warenfluss: Diese Fahrzeuge arbeiten mithilfe einer zuvor festgelegten Route, die eine kontinuierliche Bewegung der Ladungen zwischen zwei Lagerbereichen sicherstellt.
• Sie ermöglichen Arbeitszyklen rund um die Uhr: Diese Transportlösung automatisiert den Lastenfluss, sodass sich die Lagerarbeiter auf Aufgaben mit einem höheren Mehrwert konzentrieren können.
• Sie begrenzen das Unfallrisiko: Fahrerlose Transportsysteme verfügen über Sicherheitssysteme zur Bewegung durch das Lager, sodass keine Interaktionen mit den Lagerarbeiter erforderlich sind.

Allerdings bergen diese automatischen Fördermittel auch einige Nachteile:

• Wenig flexible Lösung: Die Mehrzahl von ihnen – ausgenommen die durch künstliche Intelligenz geführten – werden immer noch durch starre Systeme wie Laser- oder Drahtsteuerung bewegt, die gleichmäßige Warenflüsse erfordern.
• Unzureichendes System für Lager mit einem hohen Versandvolumen: Fahrerlose Transportsysteme sind eine Transportlösung für Einzellasten und können nicht für Situationen mit einem hohen Versandvolumen eingesetzt werden. In diesem Fall können sie durch automatische Transport- und Lagersysteme ersetzt werden, wie Palettenfördersysteme oder Regalbediengeräte für Behälter (Miniload).

Automatisierungslösungen: Wann sollten FTS eingesetzt werden und wann nicht?

Fahrerlose Transportsysteme werden in industriellen Situationen häufig implementiert, vor allem in Produktionszentren, die nach Methoden wie „Lean Manufacturing“ oder „Just-in-Time“ arbeiten. Warum? Dieses Transportsystem fährt die Strecke entlang, die das Lager vom Produktionszentrum trennt, um die Produktionslinien mit Rohstoffen zu versorgen.

In Lagern mit großen Bestellmengen können FTS allerdings die logistischen Bedürfnisse der Anlage nicht erfüllen, da diese Geräte nur eine begrenzten Ladekapazität besitzen, wohingegen andere automatische Systeme wie Palettenfördersysteme bei hohen Ladungsvolumen kontinuierliche Warenflüsse zwischen zwei Punkten des Lagers aufrechterhalten können.

In der Regel ergänzen fahrerlose Transportsysteme automatische Lager- und Transportsysteme und erfüllen spezielle Funktionen, wie zum Beispiel die Beförderung von schweren Produkten zwischen zwei Lagerbereichen, das Laden oder Entladen der Ware bis zum Eingang des automatischen Lagers oder das Verbinden des Lagers mit dem Lagerpuffer außerhalb des Gebäudes.

Beispiele für fahrerlose Transportsysteme

Fahrerlose Transportsysteme bestehen aus einem Warentransportsystem, das den Lastenfluss beschleunigt. Beispielsweise hat der französische Papierhersteller Clairefontaine fahrerlose Transportsysteme für den internen Warentransport implementiert und somit die Sicherheit in den Gängen seiner Anlage erhöht. Das Logistikzentrum, das durch Easy WMS, der LVS von Mecalux koordiniert wird, besteht aus drei Lagern mit einem vollständig automatisierten Ablauf.

Eine ähnliche Funktion haben die FTS im Lager von Kern Pharma in Terrassa (Spanien): Die Geräte entnehmen die Paletten von den Produktionslinien und platzieren diese in die Eingangsförderer des von Mecalux gebauten automatischen Lagers. In diesem Fall ist die Funktion der Fahrzeuge lasergesteuert.

Das schweizerische Pharmaunternehmen Novartis wollte ebenfalls seine Logistik und seine Warenflüsse in Polen beschleunigen. Zu diesem Zweck baute Mecalux ein neues 27 Meter hohes automatisches Hochregallager in Silobauweise in der Nähe des Produktionszentrums. Eine Reihe von fahrerlosen Transportsystemen befördert die Ware zwischen den beiden Anlagen: „Automatisierung war eine Priorität für Novartis, auch für den internen Transport“, erläutert Tomasz Marchewa, Lieferkettenleiter des Unternehmens.

Die Automatisierung der Verbindung zwischen Lager und Produktionszentrum ist auch die Funktion der fahrerlosen Transportsysteme bei Renault: Gemäß den Anleitungen der Lagerverwaltungssoftware von Mecalux platzieren die Lagerarbeiter die Rohstoffe jedes Herstellungsauftrags in den Lagerregalen, woraufhin die automatisch geführten Fördermittel diese zum Produktionszentrum befördern.

Fahrerlose Transportsysteme: Schnelligkeit bei der Lastenbewegung im Lager

Fahrerlose Transportsysteme sind eine Lösung, um das Lager für die Automatisierung zu öffnen: Sie ersetzen die herkömmlichen Gabelstapler bei sich wiederholenden Bewegungen. Dadurch können die Lagerarbeiter sich auf Aufgaben mit einem höheren Mehrwert konzentrieren. Allerdings müssen diese Maschinen andere Transport- und Lagersysteme ergänzen und führen Aufgaben aus, die stärker auf den Fluss von schweren Waren oder auf die Be- und Entladung der Produkte ausgerichtet sind.

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