Fahrerlose Transportfahrzeuge

Fahrerlos transportiert

Automatic Guided Vehicle sorgen für Flexibilität in der Lkw-Fertigung
Um Volumen und Gewicht zu reduzieren, wurde die gesamte Elektronik auf einer wartungsfreundlichen Montageplatte im Fahrzeugchassis integriert.
Um die künftigen Bestimmungen und Grenzwerte der Länder einzuhalten, entwickelt Daimler zwei neue Baureihen von Motortypen für Lkw: Heavy Duty Truck Engine (HDEP) und Medium Truck Engine (MDEG). Die beiden Baureihen werden nochmals in sechs Baugrößen sowie weitere zahlreiche Baumuster für die verschiedenen Länderspezifikationen unterteilt.

Produziert werden die Motoren künftig bei Daimler in Mannheim, bei Mitsubishi Fuso in Japan und bei Detroit Diesel in den Vereinigten Staaten. Durch die globale Zusammenarbeit von Daimler, Mitsubishi Fuso und Detroit Diesel kann auf Kapazitätsschwankungen in den einzelnen Märkten flexibel reagiert werden.

Diese Flexibilität sollte auch für das Montagesystem gelten. Die beiden Montagestandorte Daimler Mannheim in Deutschland und Fuso Kawasaki in Japan übernahmen die Vorreiterrolle. Hier wurde je ein Fahrerloses Transportsystem (FTS) mit mehreren Fahrzeugen installiert. Um die vorhandenen Fahrzeuge bei größeren Kapazitätsschwankungen flexibel auf die Montagewerke verteilen zu können, ist die technische Ausführung der Fahrzeuge identisch.
Kirchgässner Elektrotechnik erhielt den Auftrag für die Lieferung von 45 FTS für die Montage der künftigen Lkw-Motorengeneration bei Daimler und Fuso. Optional wurden noch über 100 weitere FTS verhandelt, die je nach Bedarf bei Kirchgässner abgerufen werden können. Die berührungslose Energieversorgung der FTS, auch Automatic Guided Vehicle (AGV) genannt, war feste Vorgabe der drei Motorenwerke. Dabei setzte Kirchgässner bereits in der Angebotsphase ausschließlich auf das Movitrans-System von SEW-Eurodrive. Deren Antriebskomponenten ermöglichen eine kompakte Bauweise des Fahrzeugantriebes und somit des gesamten Fahrzeugchassis.

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Auf zwei Millimeter genau

Für die induktive Leistungsübertragung wurden bei Daimler zwei stromführende Leitungen im Abstand von 140 Millimetern in den Boden verlegt und anschließend mit Epoxidhartz vergossen. Die beiden parallel verlegten stromführenden Leitungen dienen dem Fahrzeug zur Fahrwegserkennung und zur induktiven Energieübertragung. Nach drei Wochen waren die Arbeiten für die Bodenanlage fertig. Die Bodenanlage bei Fuso in Japan wurde innerhalb von fünf Arbeitstagen installiert. Durch den Einsatz von zwei Hängebahnservoantrieben von SEW-Eurodrive konnte auf minimalem Raum ein Panzerantrieb mit Stromaufnehmer und Lenkantenne unter einem drehbaren Lenkschemel angeordnet werden. Durch diese Antriebskonzeption und der von Kirchgässner selbst entwickelten Lenksoftware wird eine Positioniergenauigkeit des beladenen und bis zu 3.000 Kilogramm schweren Fahrzeuges von plus/minus zwei Millimetern erreicht. Um noch mehr Volumen und Gewicht einzusparen, wurde auf ein separates Schaltschrankgehäuse verzichtet. Ziel war es, die gesamte Elektronik platzoptimiert auf einer Montageplatte unterzubringen. Mit dem Know-how des eigenen Schaltschrankbaus entwickelte Kirchgässner eine Montageplatte, die vollständig vorinstalliert und geprüft in das Fahrzeug montiert wird. Durch einen seitlichen Auszug kann die Montageplatte für Wartungszwecke komplett ausgeschwenkt werden.

Für alle an dem Projekt beteiligten Partner war es das Ziel, ein einheitliches AGV-Fahrzeug für alle drei Produktionsstandorte zu definieren. Somit waren verschiedene Anforderungen an optimale Montage- und Transportgeschwindigkeit zu erfüllen. Durch den Einsatz von Servoantrieben von SEW wird eine minimale Montagegeschwindigkeit von 0,1 Meter pro Minute und eine maximale Transportgeschwindigkeit von 70 Metern pro Minute erreicht. In Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit wird das Warn- und Schutzfeld des Frontscanners verändert. Somit wird gewährleistet, dass immer genügend freier Bremsweg nach dem Erkennen von Hindernissen zur Verfügung steht.

Die unterschiedlichen Transportgeschwindigkeiten werden auch von der flexiblen Abstandskontrolle berücksichtigt. Je nach Montagestation oder Logistikweg müssen die AGV untereinander definierte Fahrzeugabstände einhalten. Die Position der Fahrzeuge werden kontinuierlich über Wlan an den AGV-Manager übermittelt. Er berechnet anschließend den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, vergleicht diesen Ist-Wert mit dem Soll-Wert und entscheidet, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit anzupassen ist.

Abstandskontrolle regelt Geschwindigkeit

Eine Leitsteuerung mit integrierter Datenbank übernimmt die Steuerung, Visualisierung und Datenkommunikation. Dieses Leitsystem von Kirchgässner (Kals), wurde im eigenen Haus entwickelt. Kals ist modular um einen Kern herum aufgebaut, der die Zustände und Aufträge aller FTS verwaltet. Er verbindet sich über das Kommunikationsmodul mit den einzelnen AGV. Das Kommunikationsmodul ist über Wlan mit den Fahrzeugen verbunden. Eine graphische Benutzeroberfläche visualisiert Betriebszustände und Stammdaten. Für administrative Aufgaben oder zum Anzeigen aktueller Aufträge kann die graphische Benutzeroberfläche auf beliebig vielen PC installiert werden. Die Berechtigungen für einzelne Funktionen lassen sich zentral verwalten. Verschiedene Bildschirmmasken erlauben jederzeit eine Übersicht über den Online-Status des AGV-Systems. Zu Diagnosezwecke lassen sich sämtliche Schnittstellentelegramme speichern. Die Werte ausgewählter Telegramme können angezeigt werden. So ist es möglich herauszufinden, wann Taster oder Scanner am AGV betätigt wurden oder wann ein Fahrzeug eine bestimmte Station angefahren hat. Ebenso werden alle angezeigten Alarm- und Fehlermeldungen in einer Datenbank gespeichert.

Aktuell werden die AGV manuell mit einem stationären Handhabungsmanipulator be- und entladen. Zukünftig soll der Lkw-Motor jedoch vollkommen automatisiert von einer Transportpalette abgeholt und an das AGV-Fahrzeug übergeben, beziehungsweise der fertig montierte 1.600 Kilogramm schwere Motor wieder zurück auf die Transportpalette abgegeben werden. Die Lieferung zweier solcher Übersetzportale von Kirchgässner an Daimler ist für 2011 vorgesehen. ff

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