Die Vision von der Industrie 4.0 beschreibt einen Paradigmenwechsel in der industriellen Fertigung hin zu dezentralen flexiblen Strukturen mit autonomen, sich selbst-steuernden Einheiten. Automatisierte und vernetzte Intralogistiklösungen, wie beispielsweise Fahrerlose Transportsysteme (FTS), und intelligente Software werden hierbei eine entscheidende Rolle spielen.
Der Trend zur Automatisierung und Vernetzung in der Intralogistik ist nicht erst mit dem Begriff „Industrie 4.0“ entstanden. Die Logistik hat seit jeher eine zentrale Funktion und vernetzte Systeme sind hier bereits seit Jahren gelebte Realität. So haben Warehouse Management Systeme (WMS) eine Reihe von Schnittstellen zu anderen IT-Systemen im Unternehmen sowie zur Lagertechnik, um den Informationsfluss mit dem realen, physischen Materialfluss zu synchronisieren. Doch in den letzten Jahren sind eine ganze Reihe neuer Technologien und Assistenzsysteme hinzugekommen – von Systemen zur Unterstützung der Kommissionierung, Datenbrillen, Robotern, Kamera- und Ortungssystemen bis hin zu Cloud-Anwendungen. Und auch moderne Flurförderzeuge werden immer intelligenter. Sie verfügen über diverse Sensoren, werten Daten aus ihrer Umgebung aus und sind in der Lage, unterschiedlichste Tätigkeiten wie etwa die Anfahrt der nächsten Lagerposition halb- oder sogar vollautomatisch zu verrichten. Doch die damit entstandene und weiter zunehmende Menge und Komplexität der Daten und die Beherrschung der Schnittstellen stellen Unternehmen vor große Herausforderungen. Gerade in der Logistik sind eine Fülle verschiedener Softwaresysteme im Einsatz. Die Folge: Die zentralen IT-Systeme und das Lager-Equipment verstehen einander häufig nicht. Doch die Vernetzung ist nötig, um die Komplexität zu beherrschen und Potenziale der Intralogistik 4.0 zu nutzen.
Mit dem mehrfach ausgezeichneten Logistik-Interface ist es den Intralogistikexperten von Jungheinrich gelungen, eine Schnittstelle zwischen Lagertechnik und WMS zu schaffen, bei der die Vielfalt von Lager-IT, Intralogistikprozessen und Anwendungen berücksichtigt wird. Die sogenannte Middleware wird auf dem Fahrzeugterminal oder einem Lagerserver installiert und vermittelt so zwischen Lagertechnik und WMS. So sendet das Logistik-Interface Fahraufträge aus dem WMS etwa an ein Fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) und gibt nach Abschluss des Auftrages Rückmeldung an das WMS. Dabei muss sich die Schnittstelle des WMS nicht ändern, selbst wenn diese eine andere „Sprache“ oder völlig andere Prozessschritte anbietet, als es das FTS benötigt. Neben der Funktion als Schnittstellenkonverter und Datendrehscheibe ist insbesondere die flexible Zusatzintelligenz ein wesentliches Merkmal, welche es erlaubt, schnell und unkompliziert in die Welt der Automatisierung einzusteigen. Solche vernetzten Lösungen und smarten Automatisierungssysteme sind branchenunabhängig und für kleine, mittlere und große Unternehmen interessant. Das zeigt das in den letzten Jahren stark gestiegene Interesse und die Investitionen in FTS.
Immer mehr Unternehmen wollen die Optimierungspotenziale durch die Automatisierung ihres Materialflusses mit FTS ausschöpfen. Insbesondere bei standardisierten Routineaufgaben spart der Einsatz eines FTS Zeit und Kosten und reduziert Transportschäden. Darüber hinaus profitieren die Betreiber von effizienten und prozesssicheren Transportabläufen und einer kurzen Implementierungszeit. Durch die Fortschritte in der Kommunikation, Navigation sowie Sicherheitstechnik sind FTS rund um die Uhr sehr flexibel auch im Mischbetrieb mit manuellen Fahrzeugen einsetzbar. Ferner lassen sie sich einfach in bestehende Systeme und Gebäudestrukturen integrieren.
Mit FTS den Materialfluss
flexibel automatisieren
Die Automatisierung des innerbetrieblichen Materialflusses mit FTF begann bereits in den 60er Jahren. Doch anfangs waren die über optische, später auch magnetische oder induktive Leitlinien geführten Fahrzeuge recht einfach, starr und unflexibel. Moderne FTF, wie die Automated Guided Vehicles (AGV) von Jungheinrich, sind mit Laserscannern und verschiedenen anderen Sensortypen ausgestattet. Bei der Lasernavigation etwa rotiert ein Laserstrahl circa achtmal pro Sekunde um 360 Grad. Dabei detektiert der Laser auf dem Fahrzeug Reflektoren, die an Regalen, Wänden, Säulen oder sonstiger Peripherie im Lager angebracht wurden. Navigationselemente auf oder im Boden sind nicht mehr notwendig. Das System erkennt automatisch die Reflektormarken und misst den Abstand zu ihnen. Somit wissen die FTF zu jedem Zeitpunkt, an welcher Position sie sich im Lager befinden. Noch relativ neu ist die Navigation anhand der Umgebungstopologie, genannt Natural Navigation, bei der sich das Fahrzeug nur an der Umgebung orientiert und dabei ohne die bei der Lasernavigation üblichen Markierungen und Reflektoren im Lager auskommt. Hierbei werden feststehende Einbauten in der Umgebung als Landmarken benutzt. Durch die Ausstattung mit einem umfangreichen Sicherheitssystem mit Personenschutzsensoren können Jungheinrich AGV dabei auch neben manuellen Fahrzeugen und parallel zu Mitarbeitern eingesetzt werden.
Vernetzt, digital und automatisiert
in die Zukunft
Die Vision von Intralogistik 4.0 mit sich selbst organisierenden Materialflusssystemen führt über innovative Assistenzsysteme und digitale Apps, die den Menschen in der Arbeit unterstützen. Ein praktisches Beispiel für eine smarte Automatisierung ist die Jungheinrich liftNAVIGATION, die halbautomatische Hubhöhenvorwahl für Schubmaststapler. Die Daten zur Anfahrt der richtigen Lagerposition werden direkt aus dem Lagerverwaltungssystem auf das Fahrzeugterminal gesendet und von hier direkt an die Steuerung des Schubmaststaplers weitergeleitet. Während der Fahrer also nur noch an die richtige Regallängsposition fahren muss, wird die Gabel automatisch zum richtigen Lagerfach angehoben. Noch mehr unterstützt wird der Fahrer bei der warehouseNAVIGATION, dem Assistenzsystem für Schmalgangfahrzeuge, bei dem auch die horizontale Position halbautomatisch angefahren wird. Damit werden Fehlfahrten, langes Suchen sowie fehlerhafte Ein- und Auslagerungen verhindert. Neben der Prozesssicherheit gewinnen die Anwender auf diese Weise Zeit und erhöhen dadurch ihre Umschlagsleistung. Jungheinrich hat bereits mehr als 1000 Fahrzeuge mit dieser Option ausgerüstet. Durch den Einsatz solcher Assistenzsysteme werden Effizienzsteigerungen in der Praxis von über 25 Prozent erzielt.
Fest steht, die Zukunft der Intralogistik ist vernetzt, digital und automatisiert. Neue digitale Lösungen entstehen derzeit schwerpunktmäßig im Bereich mobiler Apps und Webanwendungen. Damit hat der Anwender jederzeit und überall Zugriff auf seine Daten und kann seine Logistik inklusive der Stapler- und FTS-Flotte standortübergreifend, international sowie herstellerunabhängig managen. Mit einem modernen Lagerverwaltungssystem, das mit verschiedenen IT-Systemen und Lagertechniken kommunizieren kann sowie mobile Anwendungen unterstützt, sind Unternehmen auf die Anforderungen der vierten industriellen Revolution vorbereitet und können neue Technologien und flexible Automatisierungslösungen zum Beispiel mit Jungheinrich AGV effizient einsetzen.
Entscheidend ist, dass die neuen Technologien mit Bedacht und guter Planung eingeführt werden. Dabei ist es sinnvoll, mit kleineren Schritten zu starten und dann nach und nach weitere Elemente hinzu zu nehmen. So bleibt die Komplexität überschaubar und die Unternehmensprozesse können mitwachsen. Durch den Einsatz modularer Systeme und dem optimalen Zusammenspiel aller Komponenten (Software und Hardware) ist eine schrittweise Erweiterung dann jederzeit möglich.
Dr. Martin Schwaiger, Leiter Technologieentwicklung Logistiksysteme, Jungheinrich Moosburg
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