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Materialfluss / Handling: FTS und Roboter - Eckpfeiler moderner Intralogistik

Die Effizienz erhöhen ist eine Forderung, die nicht nur für den Produktionsprozess gilt, sondern gleichermaßen im vor- oder nachgelagerten Lager. Was moderne Fahrerlose Transportsysteme (FTS) in diesem Kontext leisten können, zeigt ein Beispiel aus der Getränkeindustrie.

Das automatisierte Blocklager Bildquelle: © EK Automation

Die Getränkeindustrie ist prädestiniert für einen automatisierten Transport und Materialfluss – zumal bei den Lagerprozessen in dieser Branche häufig große Stückzahlen gleichförmiger und gut stapelbarer Ware anfallen. Gängig sind hier Blocklagersysteme mit einem hohen Raumnutzungsgrad und einer hohen Flexibilität bei vergleichsweise geringen Kosten. Letztere lassen sich durch automatisierte Prozesse weiter senken, der Betreiber spart Zeit und reduziert damit nicht zuletzt mögliche Fehlerquellen. Darüber hinaus tragen geeignete Technologien dazu bei, viele Prozesse auch ergonomischer zu gestalten.

Damit ein FTS unter dem Strich die gewünschten Ergebnisse bringt, sind im Rahmen der Systemauslegung zunächst eine Reihe von Kernfragen zu klären:

  • Welche Last soll wie transportiert und übergeben werden?
  • Wie beweglich muss das Fahrzeug sein beziehungsweise wie viel Platz steht zur Verfügung?
  • Wie lang sind die Wegstrecken? 
  • Wie viele Transporte werden pro Stunde getätigt?
  • Welche Spurführung oder Navigation ist am besten geeignet?
  • Wie sieht das Energiekonzept in Abhängigkeit von der Einsatzdauer aus?
  • Gibt es besondere Sicherheitsaspekte oder schwierige Umweltbedingungen?
  • Reicht eine einfache Rufsteuerung mit Verkehrsregelung aus oder ist eine komplexe Leitsteuerung mit vielfältigen Funktionen wie etwa einem Lagerverwaltungssystem erforderlich?

Ein Beispiel: Die konkrete Aufgabenstellung eines Unternehmens aus der Getränkeindustrie lautete, ein FTS für ein Blocklager zu entwickeln, das 10.000 Paletten auf 80 × 80 Metern Lagerfläche fassen kann. Die Paletten sollten auf vier Ebenen automatisch und präzise übereinandergestapelt werden. Dabei musste die oberste Palette in ca. 5,2 Metern Höhe abgestellt oder wieder aufgenommen werden können. Ein großer Vorteil des Blocklagers ist die hohe Flexibilität: Da es komplett auf Regale verzichtet, lässt es sich ohne großen technischen Aufwand umbauen – sprich Lagerzeilen lassen sich beispielsweise verschieben und drehen.

Gabelstapler mit Doppelgabel mit Zinkenverstellung Bildquelle: © EK Automation

Mit seiner Doppelgabel mit Zinkenverstellung ermöglicht der vollautomatisierte Gegengewichtsstapler den Transport von zwei Paletten gleichzeitig – für den Personenschutz sorgen vorne und hinten angebrachte Scanner.

Als Lösung für diese Aufgabenstellung schlug das auf Transportrobotik-Lösungen für automatisierte Materialfluss- und Lagersysteme spezialisierte Unternehmen EK Automation mit Hauptsitz im niedersächsischen Rosengarten vollautomatisierte Gegengewichtsstapler vor, welche über einen Hub von 5,5 Meter verfügen und mit einer Doppelgabel mit Zinkenverstellung für den Transport von zwei Paletten gleichzeitig ausgestattet wurden. Konkret han­delte es sich dabei um Fahrzeuge aus der sogenannten Compact-Linie, deren Modelle für den mittelschweren Lastenbereich von bis zu 2.500 Kilogramm Lastgewicht optimiert sind. Der verwendete Compact GG zeichnet sich durch eine kompakte Bauform und ein Fahrwerk mit kleinem Wenderadius aus und bot sich damit ideal für den Einsatz in Blocklagern mit geringer Gangbreite an. Er erreicht Hubhöhen von bis zu acht Metern und eine Fahrgeschwindigkeit von bis zu 2 m/s vor- sowie rückwärts. 

Beim Compact GG lassen sich verschiedene Navigationsarten kombinieren. So wurde etwa im beschriebenen Fall eine Hybridnavigation eingesetzt, deren Steuerung über Laserscanner und Magnetpunkte erfolgt. Die Lasernavigation sorgt für die Positionsbestimmung, das heißt ein am FTF angebrachter Lasersensor ermittelt mithilfe der an verschiedenen Stellen in der Halle angebrachten Reflektoren die aktuelle Fahrzeugposition. Die Magnetpunktnavigation wiederum ist durch die entlang der Fahrspur im Boden eingelassenen Magnete für den Fahrtweg verantwortlich. Die Leitsteuerung übernimmt ein PC-Server, sämtliche Kommunikation wird über WLAN abgewickelt.

Ein wichtiger Aspekt einer FTS-Anlange ist nicht zuletzt das geeignete Energiesystem. Hier spielen Einflussfaktoren wie Einsatzdauer, Schichtbetrieb, Investitionskosten und Fußboden eine Rolle. Im gewählten Beispiel hat man sich letztlich für ein effizientes automatisches Batteriesystem mit automatischer Nach­ladung entschieden, das eine optimale Versorgung rund um die Uhr garantiert.