Am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML in Dortmund arbeiten Forscher daran, mit Schwarm-Intelligenz die logistischen Material- und Warenflüsse im Lager zu verbessern. In einer 1000 Quadratmeter großen Forschungshalle haben die Wissenschaftler ein kleines Distributionslager nachgebildet, mit einem Regallager für 600 Kleinteileladungsträger und acht Kommissionier-Stationen. Herzstück der Versuchsanlage ist ein Schwarm von 50 autonomen Fahrzeugen, den „Multishuttle Moves“. Wie Prof. Dr. Michael ten Hompel, Geschäftsführender Institutsleiter des IML, erläutert, sollen die Transportsysteme „künftig alle Aufgaben von der Auslagerung im Regal bis zur Anlieferung an einer Kommissionier-Station selbstgesteuert übernehmen und damit eine Alternative zu herkömmlichen Fördertechniklösungen bieten“.

Damit die Fahrzeuge wissen, was sie wohin transportieren sollen und welches der 50 Shuttles den jeweiligen Auftrag übernimmt, werden die fahrerlosen Transportfahrzeuge dezentral gesteuert. „Die ‚Intelligenz‘ ist in den Transportern selbst“, verrät Dipl.-Ing. Thomas Albrecht, Leiter der Abteilung Autonome Transportsysteme, den Lösungsansatz der Forscher: „Wir setzen auf agentenbasierte Software und nutzen Ameisen-Algorithmen nach Marco Dorigo. Das sind Verfahren der kombinatorischen Optimierung, die auf dem modellhaften Verhalten von realen Ameisen bei der Futtersuche basieren.“ Kommt ein Auftrag herein, erfahren die Shuttles dies über einen Software-Agenten. Dann tauschen sie sich über WLAN aus, wer die Fuhre übernehmen kann. Das am nächsten befindliche freie Transportsystem erhält den Zuschlag.

Dank einer integrierten Lokalisations- und Navigationstechnik bewegen sich die Shuttles auf der Fläche völlig frei, ohne Leitlinien. Die Fahrzeuge verfügen über ein neu entwickeltes, hybrides Sensorik-Konzept mit Funkortung, Abstands- und Beschleunigungssensoren sowie Laserscannern. So können die Fahrzeuge die jeweils kürzeste Route zum Ziel berechnen. Die Sensoren helfen auch, Kollisionen zu meiden.

Die Fahrzeuge basieren auf den Komponenten des regalgebundenen Multishuttle, das schon seit einigen Jahren erfolgreich im Einsatz ist. Gemeinsam mit ihren Kollegen von Dematic haben Forscher des IML das System weiterentwickelt. Die Besonderheit des Multishuttle Move: Die Transporter können sich sowohl im Regallager als auch in der Halle bewegen. Dafür besitzen die Shuttles ein zusätzliches Flur-Fahrwerk.

Gegenüber der herkömmlichen Stetigfördertechnik mit Rollenbahnen sind die autonomen Transporter deutlich flexibler und skalierbar. Je nach Bedarf lässt sich das System um einige Fahrzeuge erweitern oder reduzieren, um die Systemleistung an saisonale und Tagesschwankungen anzupassen. Zudem verkürzen sich die Transportwege deutlich: In herkömmlichen Lagern ist der Raum zwischen dem Hochregallager und den Kommissionier-Stationen mit Fördertechnik verbaut. Die Pakete legen etwa eine zwei- bis dreifach längere Strecke zurück als auf dem direkten Weg.