Die Einführung des fahrerlosen Transportsystems habe man in zwei Schritten realisiert, berichtet Christian Spohn, Abteilungsleiter Automatisierung der Knoll Maschinenbau GmbH: „Der erste Abschnitt beinhaltete die Implementierung des FTS in den Bereichen Blech-, Ketten- und Bänderfertigung sowie Montage und die Anbindung von Kleinteilelager und Versand an diese Produktionsbereiche.“ In einem zweiten Schritt werden weitere Bereiche mit AGVs erschlossen. Für den ersten Projektabschnitt wurden zwei Geräte des Typs AGV L1 und ein AGV M3 von Safelog verwendet.
Das AGV M3 wird in der Blechfertigung zur Bewirtschaftung von sechs Bahnhöfen im Rahmen eines getakteten Rundkurses eingesetzt. Der mobile Transportroboter befördert einen Trolley, der über fünf Ablagefächer verfügt. Diese sind jeweils einer Station zugewiesen. „Pro Station haben wir eine fixe Standzeit definiert. In diesem Zeitraum können die Werker das Material entladen und bereits bearbeitete Halbzeuge auf dem Wagen verstauen“, erklärt Spohn. „Abholung und Anlieferung erfolgen somit in einem einzigen, genau getakteten Prozessschritt.“ Sind alle Stationen durchlaufen, bringt das AGV M3 den Trolley zum Entladebahnhof am Blechlager. Die Verweildauer am Lager wird zum Zwischenladen der Batterien genutzt.
„Die Überwachung der Taktzeiten an den einzelnen Haltepositionen erfolgt über die SAP-Steuerungssoftware unseres Partners Flexus AG“, erläutert Maximilian Kalk, Projektleiter bei Safelog. „Sobald das System eine Verzögerung festgestellt hat, macht das AGV den Werker durch akustische Signale darauf aufmerksam.“ So konnten ein verbindlicher Prozessablauf etabliert und die zeitlichen Vorgaben für den Rundlauf eingehalten werden.
Schwertransporte auf Abruf
Während in der Blechfertigung die Einhaltung strikter Taktzeiten gefordert war, stehen die beiden AGV L1 auf Abruf zur Verfügung, um Transporte zu übernehmen. Dreh- und Angelpunkt sind zwei Bahnhöfe mit Ladestation. Scharnierbänder und Ketten mit einem Gewicht von bis zu 1000 Kilogramm werden auf Schwerlasttrolleys verladen. Mögliche Zielorte sind das Warenlager, die Fertigung sowie die Versandabteilung. Ist ein Auftrag komplett, fordert der Werker über die SAP-Benutzeroberfläche die Abholung an. Das FTF unterfährt den Trolley und dockt für den Transport mittels Hubsäulen an, sobald die Infrarot-Überwagenerkennung signalisiert, dass die korrekte Position erreicht ist. „Die größte Herausforderung bei diesem Teil des Projekts war die Genauigkeit, mit der die Trolleys an den Be- und Entladestationen positioniert werden mussten“, erklärt Kalk. „Um einen sicheren Stand an der Verladeposition zu gewährleisten, müssen die Rollen des Trolleys millimetergenau in eine Führungsschiene eingefädelt werden.“
Am Zentrallager, dem zweiten Umschlagbahnhof, werden die Trolleys auf acht Pufferplätzen mit Bauteilen für die Anlagenmontage beladen. Ist eine Lieferung komplett, generiert der Lagerarbeiter in SAP einen Transportauftrag, indem er den QR-Code einscannt und das Ziel festlegt.
Steuerungssoftware wählt Route
Die Länge des Wegenetzes, welches die AGV bei Knoll befahren, beträgt mehr als 2,5 Kilometer. Die Routenführung erfolgt weitgehend über Konturnavigation, da es im Betrieb nur wenig Veränderung der markanten Orientierungspunkte gibt. Lediglich an Stellen mit stark variierenden Konturen, wie beispielsweise im Versandlager, wird die virtuelle Spurführung durch Dreiecksreflektoren abgesichert. Zur Eigenlokalisierung in der Halle orientieren sich die FTF an RFID-Tags.
„Durch die Konturnavigation können alle Transporte mit den AGV L1 wege- und zeitoptimiert durchgeführt werden“, berichtet Spohn. „Ist der kürzeste Weg nicht befahrbar, wird dies durch die Steuerungssoftware an das AGV gemeldet und dieses wählt eine andere Route aus.“ Insgesamt stehen den fahrerlosen Transportrobotern dabei 2500 Streckenvarianten zur Verfügung. „Da bei einigen Fahrmanövern eine hohe Genauigkeit gefordert ist, haben wir uns dort für eine Hybridnavigation aus Magnetspur und virtueller Spur entschieden“, sagt Kalk.
Das Transportleitsystem
Die Aufgabenverteilung sowie die Steuerung der AGVs wurde über ein intelligentes Transportleitsystem (TLS) sichergestellt, um die Transportaufträge zusammenzufassen und Leerfahrten vermeiden zu können. Die SAP-Experten von Flexus AG haben nicht nur die mobilen Transportroboter, sondern auch alle übrigen Flurförderzeuge und Routenzüge in das System eingebunden.
Die von den Werkern angelegten Fahraufträge werden über einen Fahrauftragspool an alle zur Verfügung stehenden, geeigneten Fahrzeuge verteilt. Die Zuweisung basiert dabei auf der aktuellen Position der Ressource und flexibel definierbaren Parametern wie Gewicht, Ladebereich oder Palettentyp des Transportguts.
„Über das Transportleitsystem von Flexus werden alle eingebundenen Verkehrsteilnehmer getrackt und Zustandsmeldungen unserer AGVs wie beispielsweise Ladezustand der Batterie oder Statusmeldung eines Transportauftrags erfasst“, berichtet Kalk. Mithilfe der gesammelten Daten können geräteindividuelle Status- oder Fehlermeldungen gesendet oder durch die Software visualisiert werden. (ys)
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