Proant von Insystems

Autonomes FTS transportiert Paletten

Insystems hat bei einem italienischen Automobilzulieferer mit Sitz in Pisa ein autonomes Fahrerloses Transportsystem für den Transport von Paletten implementiert. Das Proant AGV 576 kann einzelne oder gestapelte Paletten automatisch vom Boden aufnehmen und an einem Zielort abgeben.

Das Proant 576 wird mit Lithium-Ionen Batterietechnik betrieben, die vollaufgeladen einen Einsatz zwischen sieben bis acht Stunden ermöglicht. (Bild: Insystems)

Ziel des Projektes ist es, Palettentransporte über längere Distanzen zwischen Lager und Produktion zu automatisieren, die bislang manuell mit Hilfe eines Handhubwagens („Ameise“) erledigt werden. Durch das Einbinden des autonomen Transportroboters können die Mitarbeiter, die sich momentan um den Transport kümmern, auf andere wertschöpfende Aufgaben umgesetzt werden.

Acht Transportaufträge pro Stunde

Anders als klassische Gabelhubwagen kommt das Proant 576 ohne Kraftstoff oder Blei-Säure-Batterien aus. Das Fahrzeug wird mit moderner Lithium-Ionen Batterietechnik betrieben, die vollaufgeladen einen Einsatz zwischen sieben bis acht Stunden ermöglicht. Wenn keine Transportaufträge vorhanden sind, fährt das Fahrzeug automatisch zur Ladestation. Innerhalb einer Stunde erledigt das Fahrzeug bis zu acht Transportaufträge und ist in der Lage, mit dem automatischen Türen- und Schleusensystem in der Fertigungsumgebung zu kommunizieren. Um Kollisionen mit dem aufkommenden PKW- und LKW-Verkehr zu vermeiden, wurde ein Ampelsystem für eine Vorfahrtsregelung eingesetzt.

Der Automobilzulieferer beschäftigt mehr 200.000 Mitarbeiter an mehr als 400 Standorten in 61 Ländern und ist ein börsennotierter deutscher Konzern mit Sitz in Hannover. Das Unternehmen ist nach Bosch der größte Automobilzulieferer der Welt und hat sich über die Jahre vom reinen Reifenhersteller zu einem Automobilzulieferer entwickelt. Am Standort Pisa Fauglia (Sparte Automotive) entwickelt das Unternehmen Injektoren für Benzinmotoren.

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Beim bisherigen Paletten-Transport zwischen dem Lager und der Produktionshalle mithilfe des Handhubwagens mussten die Mitarbeiter immer jeweils einen Transportweg von etwa 70 Meter zurücklegen, der einerseits durch verschiedene Türen und Schleusen, andererseits durch eine normale Straße für den PKW und LKW-Verkehr unterbrochen wird. Dadurch kam es zu regelmäßigen Verzögerungen und Wartezeiten.

Fahrzeug orientiert sich im Lager

Insystems hat eine Materialflusslösung entwickelt, die sich auch in die anspruchsvolle Umgebung des Unternehmens einfügt. Der fahrerlose Gabelhubwagen nimmt Paletten vollautomatisch auf und navigiert anhand einer einmalig eingelernten Umgebungskontur vollständig autonom auf virtuellen Linien zum Ziel. Dabei orientiert sich das Fahrzeug an bestehenden Konturen (Maschinen oder Wände). Im Bereich des Lagers verändert sich die Umgebung jedoch oft, wodurch keine stabilen Konturen für die Lokalisierung des Fahrzeugs zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund wurden zwei Reflektoren an bestehende Regale angebracht. Diese Reflektoren stellen Orientierungsmarken dar, an denen sich das Fahrzeug robust lokalisieren kann.

Das Proant AGV 576 wird am Standort Pisa im Wesentlichen für die Erledigung von zwei Transportarten verwendet: Einerseits für den Transport von Europaletten (1.200 mal 800 Millimeter bis zu einem Gewicht von 1.200 Kilogramm), andererseits für den Transport von ISO-Paletten (1.200 mal 1.000 Millimeter bis zu einem Gewicht von 1.200 Kilogramm). Die Wegbreite in der Fertigungsumgebung beträgt rund 1,9 Meter. Um jederzeit den rechtzeitigen Not-Halt durchführen zu können, muss die Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf ca. 0,7 Meter pro Sekunde reduziert werden. Verringert sich die Wegbreite auf unter 1,8 Meter, wird die Geschwindigkeit auf ein Minimum von 0,3 Meter pro Sekunde reduziert.

Das FTS wird am Standort Pisa im Wesentlichen für die Erledigung von zwei Transportarten verwendet: Einerseits für den Transport von Europaletten, andererseits für den Transport von ISO-Paletten. (Bild: Insystems)

Grundsätzlich kann das Fahrzeug mit einer maximalen Geschwindigkeit von 1,3 Meter pro Sekunde fahren, sofern die Abstände vom Fahrzeug zu jeder Wand 0,75 Meter betragen. Anfallende Aufträge können von den Mitarbeitern über eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) generiert werden, welche auf einem PC im Produktionsbereich installiert ist. Wenn keine Aufträge vorhanden sind, parkt der Transportroboter an der Ladestation und wartet auf den nächsten Auftrag.

Herausforderung LKW und PKW

Eine Herausforderung für die Applikation stellt der LKW- und PKW-Verkehr dar, der über eine Straße geleitet wird, die den Transportweg des Proant schneidet. Um die LKW-Fahrer rechtzeitig darüber zu informieren, dass sich der Transportroboter der Fahrspur im Lagerbereich nährt und diese überqueren wird, ist eine Ampel installiert worden. Die Ampel besteht aus zwei LEDs, einer roten und einer grünen. Wenn der Gabelhubwagen auf die Fahrspur fährt, schaltet die Ampel für die LKW auf Rot. Sobald das Proant die Fahrspur verlässt, schaltet die Ampel auf Grün und die LKW können weiterfahren. Das Ampelsystem ist mit dem Flottenmanager über ein Ethernet-I/O-Modul verbunden.

Der autonome Gabelhubwagen ist personensicher und rundherum mit Sicherheitslaserscannern ausgestattet. Lichtaster an den Gabeln sorgen für die sichere Aufnahme der Paletten, Schalter überwachen die richtige Position bei Übernahme und während des Transports. Das Absetzen der Palette erfolgt nur, wenn der Ablagebereich frei ist. Das Proant passt seine Geschwindigkeit der Umgebung an und kommt immer sicher zum Stehen. Hierfür sorgen die in den Sicherheits-Laserscannern festgelegte geschwindigkeitsabhängigen Warn- und Schutzfelder, durch die das Fahrzeug seine Geschwindigkeit verringert oder stoppt. Als weitere Schutzmaßnahme ist das FTF mit der Brandmeldeanlage verbunden. Wird ein Alarm ausgelöst, folgt das Proant einem differenzierten Notfallprogramm. as

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