Frank Woortmann, Phoenix Contact
Simulation als Datengrundlage für die Investitionsentscheidung
Die Einführung Fahrerloser Transportsysteme bringt einige Herausforderungen mit sich. Frank Woortmann von Phoenix Contact erläutert im Interview, warum Simulationen notwendig sind und welche Normen bei der Einführung helfen.
Welche Frage sollte sich ein Unternehmen stellen, bevor es FTS in seiner Produktion/Intralogistik einsetzt?
Frank Woortmann: Es gibt technische und wirtschaftliche Aspekte, die es zu berücksichtigen gilt. Im ersten Schritt muss ein umfassendes technisches Konzept ausgearbeitet werden. Dazu ist zu analysieren, inwieweit sich Abläufe in der Produktion sowie der Materialfluss standardisieren und automatisieren lassen, um auf FTS umstellen zu können. Auf dem technischen Konzept aufbauend müssen im nächsten Schritt Kosten und Nutzen gegenübergestellt werden: Wie hoch ist der mit Einführung eines FTS einhergehende positive Effekt für Effizienz und Produktivitätssteigerung? Gleichzeitig sind die Investitionskosten für FTS, aber auch die Anpassung von Fertigungsanlagen sowie die Integration in übergeordnete Systeme, wie das ERP, zu betrachten. Die Wartung des FTS darf ebenfalls nicht außer Acht gelassen werden.
Warum sollte ein Unternehmen den Einsatz von FTS im Vorfeld simulieren?
Frank Woortmann: Fahrerlose Transportsysteme sind für einen optimalen und effizienten Materialfluss von großer Bedeutung. Durch eine Simulation lassen sich die Optimierungen schnell testen und validieren. Für eine gute Simulation sollten die dynamischen Abhängigkeiten – etwa Begegnung mit anderen FTS, Hallentore, Engstellen, Kreuzungen und Akkukapazität – bereits bei der Planung der FTS einbezogen werden, was die Planungssicherheit deutlich erhöht. Weiterhin ist mit einer Simulation auch die Anzahl der benötigten Fahrzeuge und Auslastungen gut erkennbar. Bei der Findung von effizienten Fahrwegen zwischen den Haltepunkten hilft eine Routenplanungssimulation ebenfalls. Durch eine Simulation liegt eine gute Datengrundlage für die Investitionsentscheidung vor.
Wie können FTS herstellerunabhängig in die Produktion/Intralogistik eingebunden werden?
Frank Woortmann: Viele FTS-Hersteller liefern in der Regel ihre eigenen Flottenmanagementsysteme. Diese stellen das Bindeglied der Fahrzeuge in die jeweilige Umgebung dar. Die Managementsysteme sind jedoch nicht in der Lage, Fahrzeuge von anderen FTS-Anbietern einzubinden. Das heißt, der Endanwender muss beim Einsatz von Fahrzeugen unterschiedlicher Hersteller auch die entsprechenden Flottenmanagementsysteme betreiben, was zu hohen Aufwänden im Betrieb führt. Um diese Herausforderung zu lösen, werden unabhängige und offene Softwarelösungen für den optimalen Betrieb von verschiedenen mobilen Robotern (FTS, AMR, AGV) in Logistik und Produktion benötigt. Diese Softwarelösungen bieten eine Integration der unterschiedlichen FTS durch definierte Interfaces, zum Beispiel VDA 5050, oder durch Anbindung als ROS-Nodes an. Die VDA 5050 könnte ebenfalls bei der Lösung des Problems helfen: Sie beschreibt die Kommunikation zwischen einem FTS und verschiedenen Flottenmanagementsystemen. Dadurch kann ein Fahrzeug des Herstellers A aufgrund der Implementierung einer VDA-5050-Schnittstelle einfach in das Flottenmanagementsystem vom Hersteller B eingebunden werden.
Wie wird der Safety-Aspekt in der Steuerung beziehungsweise in der Software abgebildet?
Frank Woortmann: Die FTS sind in viele Bereiche der Produktion und Intralogistik vorgedrungen; deshalb stellt die Sicherheit bei der Mensch-Maschine-Kollaboration immer das oberste Gebot dar. Gesetzliche Vorgaben wie die DIN EN ISO 3691-4 helfen bei der Identifikation und Realisierung von Safety-Aspekten. Sicherheitsanforderungen wie Personenerkennung, Überwachung der FTS-Geschwindigkeit und das sichere Halten des FTS erweisen sich als notwendige, aber auch komplexe Sicherheitsfunktionen. Für deren Umsetzung kommunizieren unterschiedliche Systeme – wie Navigation, Safety und Steuerung – miteinander und tauschen Sicherheitsinformationen aus. Um das Engineering einfacher zu gestalten, werden ebenfalls vollintegrierte Sicherheits- und Steuerungsplattformen eingesetzt. Dadurch vereinfacht sich das Zusammenspiel der Navigation mit der Steuerung der Antriebe und dem sicheren Auswerten erheblich.
Phoenix Contact auf der SPS 2022: Halle 9, Stand 310
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