Aus modernen Lagern und Produktionshallen sind sie nicht mehr wegzudenken: Fahrerlose Transportsysteme (FTS), die Paletten verräumen und Produktionslinien mit Material versorgen. Mit KI werden diese Systeme jetzt noch interessanter.
So ganz revolutionär neu ist die Idee mit fahrerlosen Transportsystemen nicht: Schon in der 1960er-Jahren stellte der Reutlinger Pionier Wagner Fördertechnik die ersten selbstfahrenden Hubwagen und Elektrostapler Deutschlands vor. Über Leitspuren im Boden fuhren sie durch die Halle – damals eine Messesensation.
Doch erst Jahrzehnte später sollten FTS – oder Englisch Automated Guided Vehicles (AGV) – zur Erfolgsgeschichte werden. Moderne Sensorik, KI und Softwaresteuerung erlauben es den autonomen Fahrzeugen, nicht nur über Induktionsspuren, sondern völlig frei über Firmengelände zu fahren, autark Aufträge abzuarbeiten, untereinander zu kommunizieren und dabei nicht ständig Unfälle zu bauen. In der Fachwelt spricht man ohne Induktionsspuren und Co dann auch nicht mehr von Fahrerlosen Transportsystemen, sondern von der nächsten Entwicklungsstufe, den Autonomen Mobilen Robotern (AMR).
Per AGV mit 10 000 Tonnen nach Australien
Im Einsatz sind AGV und AMR zum Beispiel beim Lörracher Automobilzulieferer ARaymond: In den weitläufigen Produktionshallen sind seit 2019 fahrerlose Hubwagen des österreichischen Anbieters Agilox unterwegs. Sie bringen Paletten zu Maschinen und Fertigteile zur Rampe. Wie selbstverständlich fahren sie dabei über den Lift in die zweite Etage. Allein 2024 haben die Roboter mit 93 000 Pickups rund 10 000 Tonnen Material über 15 000 Kilometer transportiert – das entspricht grob der Strecke nach Australien, nur eben in vielen tausend kleinen Etappen. Eine enorme Entlastung für die Mitarbeiter.
In den Werken des Sanitärherstellers Hansgrohe in Willstätt und Offenburg-Elgersweier sind mittlerweile 13 Agilox-Roboter unterwegs. Sie bringen Einzelteile aus dem Logistikzentrum in die Produktion und die fertigen Produkte wieder zurück – auf Paletten oder in Boxen. „Das garantiert eine präzise Versorgung unserer Montagelinien“, sagt Stefan Jäger, technischer Projektleiter bei Hansgrohe. Ihn fasziniert vor allem die Schwarmintelligenz: „Unsere FTS stimmen sich ohne zentrale Steuerung untereinander ab.“ Bei Hansgrohe fangen sie Auslastungsspitzen ab und erhöhen die Produktivität – nicht zuletzt, weil sie weder Mittagspause noch Feierabend oder gar Urlaubstage kennen.
Bei der FTS-Entwicklung vorne dabei ist der Waldkircher Sensorhersteller Sick. Mit immer feinerer Sensorik und Software, laser- wie kamerabasiert, arbeitet Sick daran, die Roboter sicher durchs Gelände zu steuern. Eine der größten Herausforderungen ist dabei laut Michael Repplinger, Head of Business Unit Mobile Robot Solutions bei Sick, „dass das System in jeder Situation exakt weiß, wo es sich befindet.“ Im Mobile Robot Test Center in Kollnau wird dies unter realen Bedingungen getestet. Und natürlich nutzt Sick die Technik auch in der eigenen Produktion, etwa in Hochdorf.
Die Stapler sind schneller – noch…
Repplinger sieht die Aufgabe von FTS nicht allein darin, besser zu sein als klassische Stapler und Ameisen. Im Gegenteil: „Das Tempo eines versierten Staplerfahrers schafft vermutlich kein FTS.“ Für ihn geht es eher um die Flexibilisierung der Produktion. Ein Paketzentrum etwa, in dem klassisch über Förderbänder sortiert werde, sei nicht skalierbar und müsse auf wenige Spitzenlasttage im Jahr dimensioniert werden. Weihnachten oder Black Fridays ergänzend über sortierende FTS abzufangen, sei da wesentlich wirtschaftlicher.
Eines der größten FTS-Projekte hierzulande hat Mercedes-Benz in der neuen Factory 56 in Sindelfingen umgesetzt, in der die S-Klasse und die E-Limousine EQS gebaut werden. Statt klassischer Fließbänder transportieren hier bis zu 550 mobile Roboter Karossen und Bauteile direkt zum Monteur, was Flexibilität und Skalierbarkeit erhöht und Produktionskosten senkt.
Einer, der seit Jahrzehnten an der Entwicklung solcher mobiler Roboter forscht, ist Thomas Schlegel, Institutsleiter Intelligente Interaktive Ubiquitäre Systeme (IIIUS) an der Hochschule Furtwangen. Die nächste Evolutionsstufe sind für ihn „resiliente FTS“, die auch mit unvorhergesehenen Situationen klarkommen. Schlegel berichtet von Praxisfällen, in denen Mitarbeiter wegen Schneelast eine Halle nicht mehr betreten durften oder Corona-Regeln befolgen mussten. Steckenpferd des Professors ist die Mensch-Maschine-Interaktion – ein wesentliches Element von Industrie 5.0. Sein jüngstes Projekt: ein autonomer Transportroboter, der ab 2027 in Karlsruhe Pakete ausliefern und dabei völlig autark die S-Bahn nutzen soll.
Die Koexistenz von Mensch und Maschine
Werden also irgendwann autonome Transportfahrzeuge klassische Stapler und Ameisen komplett ersetzt haben? Beim Stapler-Hersteller Still glaubt man das nicht. Das FTS-Segment wachse zwar überproportional, so eine Sprecherin, doch nach wie vor sei das klassische Stapler-Geschäft deutlich größer. Still sieht die Zukunft eher in einer Koexistenz von Mensch und Maschine. Beim Kommissionieren etwa sei die menschliche Hand nach wie vor viel schneller. Still hat – wie auch alle anderen Hersteller – Projekte laufen, in denen Staplerfahrer und FTS die gleichen Spuren nutzen. In einem solchen Mischbetrieb könnte denn auch die nächste Evolutionsstufe der Intralogistik liegen.
So sieht es auch Sick-Manager Repplinger: Die Sick-Sensorik soll FTS helfen, sich künftig ganz selbstverständlich in Mitarbeiterteams zu integrieren und diese dort zu entlasten, wo es darum geht, „Dinge von A nach B zu bringen“ – für Repplinger „wenig wertschöpfende Tätigkeiten mit hohem Zeitaufwand“ und „eines der größten Potenziale von Automatisierung“.
Bleibt die Frage nach den Kosten dieser Systeme. Während einfache Elektrohubwagen schon ab 3000 Euro zu haben sind, fangen selbstfahrende Transportsysteme in der Basisversion bei etwa 20 000 Euro je Einheit an. Unit Load AGVs kosten zwischen 40 000 und 70 000 Euro, Gabelstapler-AGVs sogar zwischen 75 000 bis 200 000 Euro.
Hinzu kommen üblicherweise erhebliche Beträge für die Inbetriebnahme der Geräte, die Steuerungssoftware und die Einbindung in die jeweiligen Prozesse, wobei sich zahlreiche Faktoren auf die Kosten auswirken – darunter zum Beispiel die Art und Komplexität der Transportaufgabe, das Robotermodell, das benötigte Zubehör, eventuell notwendige infrastrukturelle Anpassungen sowie Serviceleistungen für den laufenden Betrieb. Jürgen Baltes
Technologietransfer und digitale Transformation
Neue Technologien aber auch Cybersicherheit, Technologietransferberatung, Digitale Transformation und Industrie 4.0 sind bei der Industrie- und Handelskammer in Freiburg das Thema von Hülya Sevgin.
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