Fahrerlose Transportfahrzeuge

Paradigmenwechsel: Künstliche Intelligenz navigiert FTF

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KI-basierte Steuerung: Die intelligente Kamerainfrastruktur zusammen mit dem 3D-Modell des Arbeitsbereichs in W2MO erlauben eine millimetergenaue Navigation sowie die beliebige Kombination von automatischem Fahren und manuellem Schieben.


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Intelligentes Flottenmanagement: Transparenz in der Auslastung der Fahrzeuge, detaillierte Auswertungen zu Engpässen oder Überkapazitäten im Lager sowie automatisierte Geschwindigkeitsanpassungen oder Zuweisung von Aufträgen garantieren einen sicheren und effizienten Betrieb

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Integration von Optimierungsalgorithmen: Die Steuerungscomputer greifen auf die Optimierungsengine W2MO zu, so dass anhand komplexer Algorithmen optimale Touren und Wege sowie das Zusammenspiel der FTF berechnet werden können.

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Modulare Bauweise: Flexible Fahrzeugaufbauten vom standardisierten Pickwagen bis zum individuellen, kundenspezifischen Transporter

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Vorausschauende Steuerung und Verkehrsregelung: Die ganzheitliche Überwachung aller Fahrwege ermöglicht eine rechtzeitige Warnung und vermeidet Kollisionen auch an unübersichtlichen Stellen

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Robustheit gegenüber Bodenunebenheiten in einer Logistikumgebung: Durch die Verwendung von Gummibereifung und Stoßdämpfern können auch Schwellen problemlos überfahren werden.

KI-basierte Navigation

  • Kameras erkennen mit Hilfe von Verfahren der künstlichen Intelligenz alle relevanten Objekte und melden ihre exakte Position
  • Steuerungscomputer berechnen anhand der Positionsinformationen und des W2MO-3D-Modells die Wege der FTF und senden die Steuerkommandos
  • Personen oder andere Fahrzeuge werden erkannt und mögliche Kollisionen frühzeitig bemerkt und somit vermieden. Die gesetzliche Sicherheitsausstattung ist zusätzlich an Bord
  • Automatisches Fahren und manuelles Schieben sind beliebig kombinierbar. Auch im manuellen Betrieb kann das FTF getrackt werden.
  • Die Netzwerkbelastung durch kamerageführte FTF ist minimal

Für die Steuerung der FTF werden Kameras in Deckennähe der Halle angebracht. Zusammen mit dem kalibrierten 3D Modell in W2MO können damit alle Objekte im Lager erkannt und die exakte Position genau berechnet werden. Dies umfasst die zu steuernden FTF genauso wie Personen, Stapler, Paletten oder sonstige Hindernisse. Damit liegen alle Informationen vor, um die Wege der FTF zu berechnen und die entsprechenden Steuersignale an das Fahrzeug zu senden. Die Navigation bestimmt absolute Positionen, d. h. automatisches Fahren, Fahren durch den Bediener und manuelles Schieben sind beliebig kombinierbar. Das FTF kann von jeder Position aus sofort automatisch weiter fahren. Auch bei manuellem Betrieb kann das Fahrzeug getrackt werden. Das System kann beliebig redundant ausgelegt werden, d.h. mehrere Erfassungseinheiten können den gleichen Bereich überwachen. Durch eine integrierte Kopfverpixelung kann der Persönlichkeitsschutz sichergestellt werden. Es findet keine übermäßige Belastung des Netzwerks statt, da pro Fahrzeug nur eine geringe Bandbreite von etwa 50 Kbit/s benötigt wird.

Modularisiertes Konzept für flexible Anpassung

    Variante 1: Pickwagen aus Standardkomponenten
  • Integriert in einem flexiblen Baukasten
  • Qualitativ hochwertige Komponenten wie Maxon Antrieb und Sick Sicherheitssensor
  • Akku nach Wahl mit unterschiedlichen Ladekonzepten
  • Leicht anpassbarer Profilrahmen
  • Lufträder für gute Fahreigenschaften auch bei Bodenunebenheiten
    Variante 2: Kundenspezifischer Transporter
  • Flexible, angepasste Entwicklung aller Komponenten
  • Integration vielfältiger Zusatzkomponenten möglich, wie Hubtisch, Greifarme, …
  • Beispiel 1: Materialtransport zwischen Produktionsorten mit 900 kg Zuladung und Genauigkeit im Millimeterbereich
  • Beispiel 2: Transport von Palletten oder Gitterboxen auf Rollen mit separater Ladungssicherung
Production & Distribution Network

Je nach Bedarf stehen verschiedene Konzepte für die Ausgestaltung des Fahrzeugs zur Verfügung. Zum einen umfasst dies einen Pickwagen, der aus hochwertigen, standardisierten Komponenten zusammengebaut ist. Mit Luftreifen ausgestattet, ergeben sich keine besonderen Anforderungen an die Bodenqualität. Das modularisierte Konzept gibt Spielraum bei der genauen Ausgestaltung des Wagens. Darüber hinaus sind auch kundenspezifische Einzelfertigungen mit einer angepassten Entwicklung aller Komponenten möglich. Der individuellen Ausgestaltung sind damit faktisch keine Grenzen gesetzt.

Flottenmanagement

  • Ausführliche Auswertungen zur Fahrzeugverwendung
  • Vorausschauende Identifikation von Engpässen unter Berücksichtigung temporärer Hindernisse wie z.B. Lagerarbeiter oder herumstehende Paletten
  • Einfaches Hinzufügen weiterer Fahrzeuge
  • Online-Tracking und Visualisierung der aktuellen Fahrzeugposition inkl. Auftragsinformation im 3D-Modell
  • Definierte Höchstgeschwindigkeiten in verschiedenen Zonen oder Wegeabschnitten
  • Optimierte Zuweisung von Transportaufträgen
  • Anbindung an das Lagerverwaltungssystem (z.B. SAP EWM)
Production & Distribution Network

Mit Hilfe des Flottenmanagers werden die FTF im Betrieb gesteuert und verwaltet. Die Transportaufträge werden priorisiert zugewiesen und überwacht. Neue Fahrzeuge können einfach hinzugefügt werden. Im digitalen Zwilling des Lagers können Fahrwege ergänzt oder gestrichen werden sowie Geschwindigkeitsprofile hinterlegt werden. Im 3D Modell sind jederzeit alle Fahrzeuge mit ihren aktuellen Positionen sichtbar. Dies ermöglicht neben ausführlichen Auswertungen zur Verwendung der Fahrzeuge größtmögliche Transparenz. Darüber hinaus liefert die integrierte Lastvorschau Möglichkeiten zum manuellen oder automatisierten Eingriff zur Vermeidung von Engpässen.

Integration des Simulations- und Optimierungstools W2MO

  • Optimierte Routenbildung auf Basis von Echtzeitinformationen zu Hindernissen und zur Lastsituation im Lager
  • Innovative Algorithmen zur Berechnung einer effizienten Zusammenfassung von Aufträgen in einer Tour des FTF
  • Einsatz kombinatorischer Verfahren aus der mathematischen Optimierung für die Berechnung einer optimalen Platzierung von Produkten für eine gleichmäßige Lastverteilung im Lager
  • Case Pack Algorithmen zur effizienten Beladung des Fahrzeugs

Durch die automatische Integration von W2MO stehen für die FTF eine Vielzahl an Optimierungsalgorithmen zur Verfügung. Es kann dabei nicht nur auf das 3D Modell und die Trackingfunktionalität für alle Fahrzeuge zurückgegriffen werden, sondern vor allem auch auf ausgefeilte mathematische Verfahren zur Berechnung der optimierten Touren und der Beladung der FTF. Darüber hinaus leistet auch eine optimale Produktplatzierung einen wichtigen Beitrag zu einer effizienten Arbeitsweise mit einem fahrerlosen Transportsystem. (Details siehe "Intelligente Algorithmen")

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