Fahrerlose Assistenzsysteme

Andreas Mühlbauer,

Vollautomatische Intralogistik im ICE-Werk

Im ICE-Werk München Hauptbahnhof sorgt ein fahrerloses Transportsystem für den Materialnachschub im Instandhaltungs-Bereich. Das System muss dabei äußerst komplexen Anforderungen gewachsen sein, um Unfälle zu vermeiden. 

Das autonome fahrerlose Transportsystem (FTS) „proANT AGV 576“ von InSystems. © DB Fernverkehr AG, ICE-Werk München

Das ICE-Werk München Hauptbahnhof erhält von InSystems Automation eine vollautomatische Intralogistik mit einem autonomen fahrerlosen Transportsystem (FTS). Das „proANT AGV 576“ soll für den Transport von Gitterboxen und Europaletten zwischen Materiallager und Instandhaltungsebene dienen.

Zu den Besonderheiten zählen einerseits die Einrichtung einer intelligenten Parkplatzverwaltung in den Gleisgassen, anderseits die Anbindung an das bestehende Aufzugsystem. Ziel des Projekts war es, die Belieferung der Instandhaltungsgleise mit Material aus dem Lager durch automatisierte Systeme durchzuführen. Hierfür hat InSystems ein anforderungskonformes fahrerloses Transportsystem entwickelt, das sich in die komplexe Umgebung des ICE-Werks einfügt. Das Unternehmen hat sich für das proANT AGV 576 vor allem deshalb entschieden, weil es nicht mehr genügend Fachkräfte für die innerbetriebliche Materialflussversorgung vorhalten und finden konnte. Die neue Technologie ermöglicht eine vollständig autonome Belieferung der Gleisgassen.

Im Transportroboter sind Lithium-Eisenphosphat (LiFeYPO4)-Batterien integriert, die voll aufgeladen einen Einsatz bis zu sechs Stunden ermöglichen und eine sehr lange Lebensdauer besitzen. Das Lithium-Eisenphosphat ist ungiftig und nicht brennbar. Im Gegensatz zu herkömmlichen Li-Ionen-Zellen scheidet sich bei Überladung kein metallisches Lithium ab, und es wird kein Sauerstoff freigesetzt. Aufgeladen wird das Fahrzeug an einer 50-A-Ladestation. Diese hat einen Fahr-Lade-Faktor von 5, was wiederum heißt, dass der Transportroboter für jede Stunde, die er lädt, 5 Stunden fahren kann. Das FTF schafft den Transport von 450 m etwa sieben Mal pro Stunde. Hierbei fährt es vollautomatisch mit dem Aufzug aus dem Keller in die Instandhaltungsebene, um das Material vom Lager an den Zug zu bringen.

Anzeige

Das ICE-Werk München Hauptbahnhof wurde ab 1989 errichtet und sukzessive bis 1995 in Betrieb genommen. Es ist 435 m lang, 50 m breit und 14 m hoch. Auf einer Gesamtfläche von etwa 36.000 m2 befinden sich sechs Hallengleise zur Durchführung betriebsnaher Instandhaltungsmaßnahmen an Hochgeschwindigkeitstriebzügen. Die Instandhaltungsarbeiten lassen sich auf drei Arbeitsebenen durchführen. Bislang wurden für den Transport überwiegend Handhubwagen verwendet oder es kamen Gabelhubwagen zum Einsatz, die mit Kraftstoff oder Blei-Säure Batterien betrieben wurden. Die Distanz zwischen Materiallager und den Materialbahnhöfen am Gleis beträgt zwischen 30 und 450 m.

Das autonome fahrerlose Transportsystem von InSystems Automation soll die Intralogistik im Werk optimieren. Der moderne Gabelhubwagen wird in einer ersten Konfigurationsphase über einen eingebauten Joystick manuell bewegt. Hierbei werden sämtlichen von den Laserscannern aufgenommene Distanzprofile aufgezeichnet und mit den Daten aus den Motor-Encodern kombiniert, sodass eine Karte der Umgebung entsteht, welche die Oberflächen der umgebenen Objekte darstellt.

Ständige Positionskontrolle

Auf der Grundlage der erstellten Karte beginnt die Einstellung der Fahrwegplanung über eine einfach verwendbare und flexible Visualisierung. Innerhalb der vorab gescannten Karte erhält der Roboter eine virtuelle Linie, der er im späteren Betrieb folgt und nicht verlässt. An definierten Knotenpunkten, so genannten Goals, lasen sich verschiedene Aktionsbefehle einstellen, etwa das Absetzen von Ladungsträgern, das Öffnen von Türen oder die Überprüfung des Status einer Kreuzung. Ist der Roboter im Betrieb, startet er eine erste Lokalisierung zur Bestimmung seiner gegenwärtigen Position. Hierfür vergleicht er die aus seinen Laserscannern erkannten Entfernungsprofile mit den zusammengehörigen Teilen der Karte. Dieser Lokalisierungsalgorithmus erfolgt in regelmäßigen Abständen während des autonomen Fahrbetriebs, sodass der Roboter seine Position ständig verifizieren und zuverlässig navigieren kann.

Im Materiallager im Keller des IC-Werks wird ein Kommissionierbereich mit fünf Ladungsträgerstellplätzen angelegt und verwaltet. Die Abstellplätze werden durch gelbe Linien am Boden markiert und dienen zur Bereitstellung der Paletten für den Transport und zur Abstellung von Paletten nach dem Rücktransport. In den Gleisgassen auf der Instandhaltungsebene werden ebenfalls jeweils drei Ladungsträgerstellplätze auf fünf Materialbahnhöfen eingerichtet. Damit der Roboter beim Anliefern von Paletten automatisch erfasst, welcher Platz am Materialbahnhof in der Gleisgasse belegt oder frei ist, ist ein Sensor über jedem Abstellplatz angebracht. Bringt das Fahrzeug eine Palette, wird der endgültige Platz erst kurz vor der Ankunft festgelegt.

Der Roboter navigiert in der eingelernten Karte auf einen sogenannten „Arrival Selector“. Dort angekommen, wird im Flottenmanagementserver der Status der Sensoren am Materialbahnhof ausgewertet. Der Roboter legt die Palette auf den ersten freien Platz. Sind alle Ladungsträgerstellplätze belegt, so bleibt das Fahrzeug stehen und meldet einen Fehler, bis ein Platz frei wird.

Auf dem Weg zur Instandhaltungsebene muss das Fahrzeug das bestehende Aufzugsystem verwenden. Dazu wurde eine Koppel-SPS im Raum der Aufzugssteuerung als Schnittstelle zwischen dem FTS und dem Aufzug eingebaut. Die SPS empfängt Befehle vom Flottenmanagementserver und steuert den Aufzug. Die Taster für den manuellen Ruf sind währenddessen gesperrt. Sollte der Fahrweg durch einen Gabelstapler gesperrt sein, kann das Fahrzeug über einen Befehlsknopf angewiesen werden, eine Parkposition anzufahren.

André Schmiljun, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit bei In-Systems / am

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige
Anzeige
Anzeige

FTS

DS Automotion bei Volkswagen

In Kassel produziert Volkswagen Fahrzeugkomponenten und beliefert damit sieben Marken in 35 Ländern. Hergestellt werden die Getriebe, Abgasanlagen und weitere Komponenten auf spezialisierten, räumlich getrennten Produktionslinien. Zwei Fahrerlose...

mehr...
Anzeige

FTS

Schritt zur globalen Fusion

Dematic hat die Integration der Egemin GmbH in Deutschland abgeschlossen. Damit sei ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur globalen Fusion geschafft, um unter anderem weltweit der größte Anbieter von fahrerlosen Transportsystemen (FTS) zu werden.

mehr...
Anzeige
Anzeige
Anzeige

FTS

Fahrerlose Transportsysteme für KMUs

DS Automotion will mit EasyTrans auch kleineren Unternehmen einen einfachen Einstieg in die fahrerlose Transporttechnik ermöglichen. So übernimmt ein fahrerlos arbeitender Geh-Hochhubwagen per Lasernavigation Transportaufgaben und verschafft...

mehr...

FTS mit Roboterarm

Ein Arm für null Fehler

Die Fehlerquote beim Picking auf null zu verringern, ist im normalen Betrieb mit menschlichen Arbeitskräften nahezu unmöglich. Dematic hat nun ihr erstes Modell eines Roboters vorgestellt, der ein manuelles Picking in vielen Bereichen ersetzt.

mehr...

Smart Industry

Plattform für autonome Transportsysteme

Agile1500 heißt das neue automatisierte Transportsystem von Comau. Es ist das erste Mitglied der AGV (Automated Guided Vehicle)-Plattform des Automatisierungsspezialisten und kann sowohl in der verarbeitenden als auch nicht-verarbeitenden Industrie...

mehr...

Newsletter bestellen

Immer auf dem Laufenden mit dem SCOPE Newsletter

Aktuelle Unternehmensnachrichten, Produktnews und Innovationen kostenfrei in Ihrer Mailbox.

AGB und Datenschutz gelesen und bestätigt.
Zur Startseite