Automatisieren per Plug & Go: Mit dem ActiveShuttle zur optimierten Intralogistik

Optimierter Material- und Warenfluss dank FTS

| Autor / Redakteur: Stefan Ruhrmann, Bosch Rexroth / Silvano Böni

Für einen sicheren Warentransport erstellt das ActiveShuttle während der ersten manuell betriebenen Rundfahrt in der Fabrikumgebung mittels Laserscanner eine Referenzkarte, in der Quellen und Senkkoordinaten eingelernt und die Fahrwege angelegt werden.
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Für einen sicheren Warentransport erstellt das ActiveShuttle während der ersten manuell betriebenen Rundfahrt in der Fabrikumgebung mittels Laserscanner eine Referenzkarte, in der Quellen und Senkkoordinaten eingelernt und die Fahrwege angelegt werden. (Bild: Bosch Rexroth)

Individualisierte Produkte und schwankende Produktionszahlen stellen die Intralogistik vor neue Herausforderungen. Sie verlangen nicht nur mehr Flexibilität, sondern auch einen optimierten Ressourceneinsatz. Mit autonomen Transportsystemen können diese Ziele schnell und einfach umgesetzt werden.

Skalierbar, wandlungsfähig und robust: die gesamte Wertschöpfungskette der Intralogistik muss problemlos mit schwankenden Produktionszahlen und einer möglichen Ressourcenknappheit umgehen können. Das bedeutet vor allem eins: das Material muss in der richtigen Menge, am richtigen Ort und zur richtigen Zeit bereitstehen. Deswegen suchen Unternehmen nach leicht handhabbaren und schnell integrierbaren Lösungen und Methoden, die die Produktionslogistik der Fabrik der Zukunft verändern. Diese Vision kann mit automatisierten Abläufen und Systemen wie dem ActiveShuttle, dem autonomen Transportsystem von Bosch Rexroth, erreicht werden. Das ActiveShuttle verknüpft die Wertströme flexibel mit erweiterbaren intelligenten Montagestationen, Assistenzsystemen und kollaborativen Robotern.

Materiallieferungen effizienter gestalten

Ein weit verbreitetes Konzept besteht in der schlanken Bereitstellung von Komponenten und Baugruppen per Routenzug. Ein Prozess mit einigen Nachteilen: Zum einen kann es durch das halbautomatische oder manuelle Be- und Entladen der Routenzüge zu einer geringen Auslastung kommen, zum anderen kann sich beim Warenverkehr die Unfallgefahr für Personen und andere Verkehrsteilnehmer erhöhen. Da der Transportbedarf häufig manuell erfasst werden muss, kann es zu verlängerten Wiederbeschaffungszeiten und Fehlteillieferungen kommen. Buchungen an ein ERP-System finden hier nicht oder nur zeitverzögert statt. Ein Knackpunkt ist die rechtzeitige Bedarfsmeldung an das Lager, um eine pünktliche Nachversorgung an den Montagebändern zu gewährleisten.

Das autonome Transportsystem ActiveShuttle von Bosch Rexroth verändert diesen Prozess nachhaltig, indem es die Materiallieferungen sowie die Aufnahme und Abgabe der Ladung vollständig automatisiert. Das fahrerlose Transportsystem befördert Bodenroller, die mit Kleinladungsträgern beladen sind, autonom und schnell unter anderem vom Warenlager zum Point of Use. Die Klein­ladungsträger können eine maximale Grösse von 600 x 400 mm und eine Stapelhöhe von bis zu 1200 mm abdecken. Die integrierte Hubplattform lädt das Transportgut automatisch im Logistik- und Fertigungsbereich auf beziehungsweise ab. Mit seiner robusten Lasernavigation verspricht das Active­Shuttle im verkehrsreichen Werksumfeld einen sicheren und effizienten Transport. Zur automatischen Aufnahme sowie zur automatischen Abgabe des Bodenrollers in den Supermärkten werden sogenannte Bodenrollerschienen verwendet. Diese dienen zur Feinpositionierung vom ActiveShuttle und zur geordneten und sicheren Lagerung der Bodenroller auf freien Stellflächen.

Einsatzbereit per Plug & Go

Mit der Lösung lassen sich vielfältige Versorgungsprinzipien – von zyklischen Transporten bis hin zu einer verbrauchsgesteuerten Materialversorgung – realisieren. Per Plug & Go ist das ActiveShuttle innerhalb kurzer Zeit implementiert, ohne dass bestehende Fabrikstrukturen verändert werden müssen. Dafür erstellt das Transportsystem während der manuell betriebenen ersten Rundfahrt in der Fabrikumgebung eine Referenzkarte mittels Laserscanner, in der Quellen und Senkkoordinaten eingelernt und die Fahrwege angelegt werden. Der Betreiber erledigt diesen Prozess eigenverantwortlich ohne jegliche Programmierungsaufwände. Dank einer robusten Lasernavigation, zertifiziert nach dem Sicherheits-Integrationslevel SIL2/Performance Level d, transportiert das fahrerlose Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1 m/s Waren von bis zu 260 kg sicher ans Ziel. Mit seiner ausgeklügelten und robusten Technik sowie der CE-Kennzeichnung ist ein 24/7-Betrieb möglich, selbst bei Veränderungen in der Produktionshalle. Sind mehrere ActiveShuttle-Transportsysteme im Einsatz, kommunizieren diese drahtlos untereinander und informieren sich über veränderte Umgebungs­details wie Hindernisse, um Staus und Engpassstellen zu vermeiden. Das bestätigte ein umfassend erprobter Transportbetrieb in aktuell acht Werken von Bosch. Abweichungen im Produktionsumfeld erfasst das ActiveShuttle und aktualisiert automatisch die Referenzkarte der gesamten Flotte.

Flexibles Auftragsmanagement für transparente Prozesse

Das ActiveShuttle Management System (AMS) übernimmt das gesamte Flotten- und Auftragsmanagement. Bediener können Aufträge manuell, zum Beispiel per Tablet, aber dank vorhandener Schnittstellen auch vollautomatisiert einspielen. Übergeordnete Systeme des Kunden wie beispielsweise ein Manufacturing Execution System oder ERP-Systeme senden den Transportbedarf an das AMS, welches wiederum einem ActiveShuttle einen Fahrauftrag zuweist. Anschliessend wird die Buchung vorgenommen, sodass die Bestände virtuell und physisch übereinstimmen. Zusätzlich werden alle Aufträge und Transportbewegungen der autonomen Fahrzeugflotte dokumentiert, wodurch sich die Abläufe weiter optimieren lassen. Einmalig angelegt steuert sich das System auch bei volatilen Materialbedarfen an unterschiedlichen Destinationen vollautomatisch.

Zusammenspiel mit Maschinen, Anlagen und Robotik

Auch Maschinen, Roboter und kollaborative Roboter können in das AMS eingebunden werden, um mit dem ActiveShuttle zu kommunizieren. Das bedeutet, dass bei drohender Materialknappheit der Transportbedarf an das ActiveShuttle Management System übergeben wird. Dadurch werden Montage und Logistik weiter miteinander vernetzt. Montagelinien können künftig noch interdisziplinärer ausgestaltet werden – für einen optimierten Wertstrom mit autonomen Systemen, kürzeren Materialreichweiten und geringeren Lagerbeständen.

Erfolgreiche Integration in die Fertigung

Neben der Optimierung des gesamten Wertstroms soll der Einsatz des ActiveShuttle in der Fabrik der Zukunft auch die Mitarbeiter entlasten. Basis hierfür ist die Akzeptanz der Belegschaft für die neue Technologie. In den Pilotwerken wurden Mitarbeiter frühzeitig eingebunden – etwa im Rahmen von Schulungen oder der Erarbeitung von Konzepten für ein erfolgreiches Change Management mit agilen Methoden. Im nächsten Schritt arbeiten interdisziplinäre Teams aus der Fertigungsplanung, Logistikplanung, IT-Experten sowie der technischen Funktionen gemeinsam an einer optimalen Materialversorgung mit autonomen Systemen im entsprechenden Wertstrom. Diese Teams erstellen letztendlich eine Roadmap, um schrittweise die Integration des ActiveShuttle in bestehende Fabrikumgebungen vorzunehmen. Essentielle Grundlage für diese Arbeitspakete ist eine dezidierte Analyse des aktuellen Materialversorgungskonzepts inkl. der Informationsflüsse.

Die Wertschöpfungskette in einem Schritt optimiert

Mit dem fahrerlosen Transportsystem ActiveShut­tle lässt sich die Intralogistik schnell und einfach durch den Anwender automatisieren. Für eine nachhaltige und fehlerfreie Nutzung müssen die Hinweise einer schlanken Produktion berücksichtigt werden. Nur so kann die gesamte Wertschöpfungskette optimiert werden. Das ActiveShuttle Management System verwaltet das gesamte Flotten- und Auftragsmanagement. Auch kollaborative Roboter an Montagelinien können über das System direkt mit dem fahrerlosen Transportsystem kommunizieren. Durch die zunehmende Vernetzung und Transparenz im Wertstrom können Unternehmen den Material- und Warenfluss künftig noch wirtschaftlicher gestalten. SMM

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