Fahrerlos und autonom – Transportsystem für die Intralogistik
Leitlinien für erfolgreiche FTS und konsequente Systemplanung
Dortmund, 4. September 2013 Dipl.-Ing. Guido Follert Leiter der Abteilung Maschinen und Anlagen
Einleitung ■ Leitlinien ■ Erfolg ■ Zielplanung ■ Planungssystematik ■ Wandlungsfähigkeit ■ Fayzit
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Quelle: Bildarchiv Hamburg Fraunhofer IML 2013
Spektrum Fahrerloser Transportsysteme
■ vielfältige Anwendungen und eingesetzte Techniken basierend auf Entwicklungszyklen seit den 1950er Jahren ■ Erkenntnisse und Erfahrungswerte des FTS sowie zukünftige Anforderungen ergeben sich aus ■ nahezu allen Branchen der Industrie ■ einigen Dienstleistungsunternehmen ■ Forschung und Lehre
■ zunehmend wichtiger Bestandteil der Intralogistik → Erschließung neuer Anwendungsfelder und den wirtschaftlichen Betrieb von Systemen mit einer geringen Anzahl von Fahrzeugen ■ Lösung mit größtmöglicher Flexibilität
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Übergeordnetes Ziel Wirtschaftlichkeit ■ Grundsätzliche Formel zur Wirtschaftlichkeit eines technischen Systems ■ Kosten für Anpassungen bleiben dabei außen vor ■ Umfang und Kosten noch unbekannter Anpassungen sind nicht bewertbar
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Allgemeine Ziele einer Automatisierung ■ Höhere Zuverlässigkeit ■ Verbesserte Qualität der Ergebnisse ■ Erhöhte Betriebsbereitschaft und Lebensdauer ■ Höhere Flexibilität ■ Ökologische Verbesserungen ■ Menschlichere Arbeitsbedingungen
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Spezifische Ziele für Fahrerlose Transportsysteme
■ produktivitätssteigernde Transparenz innerbetrieblicher Logistikabläufe ■ pünktliche und kalkulierbare Transportvorgänge ■ Senkung der Personalkosten aufgrund Verringerung der Personalbindung ■ sichere und angenehmere Arbeitsbedingungen durch geordnete Abläufe, saubere und leise Transportvorgänge ■ hohe Präzision bei automatischer Lastübergabe ■ Benutzung vorhandener Fahrwege ■ Vermeidung von Hindernissen ■ möglicher Innen- und Außeneinsatz ■ Reduzierung an Transportschäden ■ ...
Quelle: Direct Industry Folie 6 © Fraunhofer IML
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Probleme großer Automatisierungsprojekte
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Quelle: IAS, Universität Stuttgart Fraunhofer IML 2013
Planungssystematik
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Optimaler Planungszeitraum Kosten
Minimum
Gesamtkosten Planungskosten
Summenkurve Betriebskosten + Kapitalfolgekosten
Zeit
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VDI-Fachausschuss FTS und das Forum FTS
■ Fachausschuss „Fahrerlose Transportsysteme (FTS)“ seit Anfang 1987 im Verein Deutscher Ingenieure ■ Stärkung der FTS-Branche ■ Ermöglicht Kommunikation von Herstellern und Betreibern ■ mehr Handlungs- und Planungssicherheit durch grundlegende Richtlinienarbeit ■ Erschließung neuer Einsatzfelder ■ Forum-FTS als Interessengemeinschaft für die Branche der FTS → wurde 2006 durch alle im VDI organisierten FTS-Hersteller gegründet
Quelle: IX Medien
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VDI-Richtlinien zum Thema FTS
■ Themenschwerpunkte des VDI-Fachausschusses ■ VDI 2510 mit dem Thema FTS-Technik ■ ■ ■ ■ ■
Fahrerlose Transportsysteme Fahrzeugtechnik, insb. Navigation, Steuerung, Sicherheit und Energie FTS-Leitsteuerung Datenübertragung Infrastruktur und periphere Einrichtungen
■ VDI 2710 mit dem Thema FTS-Planung ■ ■ ■ ■ ■ ■
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ganzheitliche Planung von fahrerlosen Transportsystemen Systemfindung System-Ausplanung Beschaffung Betriebsplanung Änderungsplanung
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VDI-Richtlinien zum Thema FTS (1)
■ im Einzelnen
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Richtlinien-Nummer
Titel
AusgabeDatum
VDI 2510 VDI 2510 Blatt 1
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) Infrastruktur und periphere Einrichtungen für Fahrerlose Transportsysteme (FTS)
2005-10 2009-12
VDI 4450 VDI 4451 Blatt 2
Analyse der Wirtschaftlichkeit Fahrerloser Transportsysteme (FTS) Kompatibilität von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) - Energieversorgung und Ladetechnik
2001-09 2000-10
VDI 4451 Blatt 3
Kompatibilität von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) - Fahr- und Lenkantrieb
1998-03
VDI 4451 Blatt 4
Kompatibilität von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) - Offene Steuerungsstruktur für Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF)
1998-02
VDI 4451 Blatt 5
Kompatibilität von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) - Schnittstelle zwischen Auftraggeber und FTS-Steuerung
2005-10
VDI 4451 Blatt 6
Kompatibilität von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) - Sensorik für Navigation und Steuerung
2003-01
VDI 4451 Blatt 7
Kompatibilität von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) - Leitsteuerung für FTS
2005-10
VDI 4452
Abnahmeregeln für Fahrerlose Transportsysteme (FTS)
2004-11
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VDI-Richtlinien zum Thema FTS (2)
■ im Einzelnen Richtlinien-Nummer Titel VDI 2710 VDI 2710 Blatt 1
VDI 2710 Blatt 3
Ganzheitliche Planung von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) Ganzheitliche Planung von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) - Entscheidungskriterien für die Auswahl eines Fördersystems FTS-Checkliste - Planungshilfe für Betreiber und Hersteller von 2008-08 Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) Einsatzgebiete der Simulation für Fahrerlose Transportsysteme (FTS) 2012-09
VDI 2710 Blatt 4 VDI 2710 Blatt 5
Analyse der Wirtschaftlichkeit Fahrerloser Transportsysteme (FTS) Abnahmeregeln für Fahrerlose Transportsysteme (FTS)
VDI 2710 Blatt 2
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AusgabeDatum 2010-04 2007-08
2011-07 2013-03
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Neue Anforderung an die Logistik Flexibilität und Wandlungsfähigkeit
■ Wandlungsfähigkeit für Logistik in Produktionssystemen bereits seit mehreren Jahre im Fokus von Forschung und Industrie ■ Faktoren dieser Entwicklung ■ ■ ■ ■
Dynamisierung der Märkte Globalisierung Steigende Konkurrenz im Markt Individualisierung der Kundenwünsche
■ Unsicherheiten bezüglich Marktstabilität und Ressourcenverfügbarkeit
■ Mittelbar wirken diese Faktoren auch auf die Logistik ■ Wandlungsfähigkeit von Materialflussprozessen wirkt auch auf FTS ■ Die Wandelbarkeit von Technik und Steuerung ist ein wichtiger Faktor auch bei der Auslegung von FTS
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Aufwands- und Kostenreduzierung durch einfache Fahrerlose Transportfahrzeuge ■ Aufwands- und Kostenreduzierung durch einfache Fahrerlose Transportfahrzeuge ■ Low-cost setzt einfache Abläufe voraus, Reduzierung der Prozesskomplexität ■ Hier entsteht Abgrenzung zu FTS ■ Aber: Automatisierung setzt auch definierte Randbedingungen voraus
Folie 15 © Fraunhofer IML
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Zusammenfassung und Fazit
■ Ein erfolgreiches FTS muss systematisch geplant sein! ■ Auch FTS „von der Stange“ für „einfache Aufgaben“ erfordern Planung für ihren Erfolg ■ Autonome Systeme benötigen eine neue Weise der Planung ■ Vorbedingung sind einfache Bedienung und zuverlässige Funktion ■ Technische Möglichkeiten existieren
■ Wirtschaftliche Bewertung der Flexibilität noch ungelöst
Quelle: Fraunhofer IML Folie 16 © Fraunhofer IML
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