Fahrerlose Transportsysteme (FTS) in der Praxis: Kompaktwissen

Definition und Charakterisierung von FTS

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) sind Fördersysteme deren zentrale Aufgabe in dem automatisierten Materialtransport von Gütern für Produktions- und Logistikprozesse besteht. Sie werden überwiegend, aber nicht ausschließlich, innerhalb von Gebäuden eingesetzt. Kennzeichnend für FTS ist eine flurgebundene Förderung durch die Verwendung von Fahrlosen Transportfahrzeugen (FTF). Auf Grundlage eines definierten Wegenetztes befördern diese Güter unterschiedlicher Größe, Masse und Form, von einfachen genormten Transportkisten und Paletten bis hin zu komplexen Bauteilen und ganzen Arbeitsstationen. Die Zuweisung von Aufträgen erfolgt meist durch eine zentrale Steuerung, wobei Ansätze für dezentral verwaltete und selbstorganisierte FTF zunehmend an Bedeutung gewinnen.

Vorteile und Herausforderungen bei der Einführung eines FTS

Gründe für die Einführung eines Fahrerlosen Transportsystems

Es kann eine Vielzahl von Gründen für die Einführung eines Fahrerlosen Transportsystems in einem Betrieb geben. Häufige Beweggründe sind:

die hohe Verfügbarkeit durch einen kontinuierlichen Betrieb, einhergehend mit einer geringeren Personalabhängigkeit
eine transparente Übersicht über den innerbetrieblichen Materialfluss
die Erhöhung des Automatisierungsgrads, besonders in mehrstufigen Prozessen
die vergleichsweise einfache Integration, da das bestehende Wegenetz genutzt werden kann
ein geringer Flächenverbrauch (z. B. im Vergleich zu Bandförderern)

Vorteile der FTS

Hervorstehend unter den innerbetrieblichen Fördermitteln ist jedoch das besonders hohe Maß an Flexibilität der Fahrerlosen Transportsysteme, das sich durch folgende Merkmale beziehungsweise Vorteile äußert:

eine hohe Skalierbarkeit über die Anzahl der FTF und Übergabestationen
die einfache Umsetzung von Layoutänderungen, besonders bei nicht spurgeführten Systemen
eine gute Anpassbarkeit an Schwankungen in dynamischen Materialflüssen
eine Möglichkeit durch die Anpassung des Lastaufnahmemittel nahezu jedes Fördergut sicher und zuverlässig zu transportieren

Herausforderungen und Nachteile bei den Fahrerlosen Transportsystemen

Gleichzeitig bestehen in vielen, insbesondere kleineren Betrieben oft Hemmnisse, die einen produktiven und wirtschaftlichen Einsatz Fahrerloser Transportsysteme einschränken. Diese liegen oft in der Komplexität der Systeme und den Herausforderungen bei der Einführung dieser begründet. Hierzu zählen unter anderem:

Die Anschaffungskosten für ein FTS können schnell ansteigen, wenn spezielle, kundenindividuelle Lösungen entwickelt werden, die von den konventionellen Fördergütern stark abweichen. In solchen Szenarien ist die objektive Bewertung der Wirtschaftlichkeit besonders wichtig.
Die Einführung eines FTS erfordert eine gute Organisation und Planung. Es kann im Einzelfall vorkommen, dass größere Liefer- und Fertigungszeiten und eine aufwendige Inbetriebnahme eine Einführung verzögern.
Bei einem FTS handelt es sich in der Regel um ein Expertensystem. Bei der Inbetriebnahme, und bei komplexen Systemen auch zu Wartungszwecken erfordert dieses speziell geschultes Personal.

Entwicklungen und Trends im FTS-Bereich

Seit der produktiven Nutzung erster FTF in den 70er Jahren hat sich eine Vielzahl von Herstellern solcher Fahrerlosen Transportsysteme etabliert. Diese haben die Fahrzeuge kontinuierlich weiterentwickelt, neue Funktion implementiert und treiben deren Weiterentwicklung dynamisch voran. In der Folge nahm nicht nur die Anzahl der Hersteller und deren Produkte rasant zu, sondern auch die Komplexität der Lösungen.

Moderne FTF

verfügen über Laserscanner und umfangreiche Sensorik zur Orientierung,
führen komplexe Bildanalysen in Echtzeit durch,
verwenden KI-gestützte Methoden für die Umgebungsanalyse und optimale Routenplanung
oder können auf Gesten- und Sprachbefehle reagieren.

Besonders die intelligente Vernetzung der Fahrzeuge mit der gesamten Produktion im Kontext der Industrie 4.0 birgt viel Potenzial und kann richtig angewendet die Effizienz und Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens signifikant verbessern. Dennoch ist nicht jedes FTS für jeden Anwender geeignet und nicht jedes Feature stellt eine Bereicherung dar. In der Flut verschiedener Produkte und Funktionen das geeignete System für das eigene Unternehmen zu finden, zu entscheiden was wirklich notwendig ist und was die Komplexität unnötig erhöht, stellt für viele Unternehmen eine Herausforderung dar.

Einführung eines Fahrerlosen Transportsystems

Dementsprechend ist eine systematische und strukturierte Herangehensweise bei der Planung der Einführung eines FTS erforderlich. So sind zum Beispiel folgende Fragen zu beantworten, wenn das Unternehmen bei der Umsetzung von FTS erfolgreich sein will: Welche Aufgaben muss das FTF erfüllen können? Welche Anforderungen bestehen? Wie ist die Einsatzumgebung beschaffen und welche Fahrzeuge sind für diese überhaupt geeignet? Was soll transportiert werden und mit welchen Kenngrößen? Wie muss das Lastaufnahmemittel beschaffen sein? Und wie viele Fahrzeuge sind überhaupt notwendig, um den Materialfluss auch bei Schwankungen stabil aufrecht zu erhalten?

Das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) unterstützt Unternehmen dabei, diese Fragen zu beantworten und gibt durch seine Expertise, die über viele Jahre der aktiven Forschung im Bereich der FTS erworben wurde, Hilfestellung bei Entscheidungsprozessen. Als Experte und Dienstleister für Fahrerlose Transportsysteme bietet das IPH umfangreiche Beratung und Dienstleistungen zur Einführung, Umsetzung und Kontrolle von FTS-Lösungen in Unternehmen aus verschiedenen Branchen und verschiedener Größe. Das IPH begleitet Unternehmen durch Analyse ihrer Materialflüsse, der Auswahl und Bewertung potenzieller FTS-Lösungen, Abschätzungen der Wirtschaftlichkeit und bei der Einführung in den produktiven Betrieb - objektiv und herstellerunabhängig gemäß der VDI-Richtlinie 2710.

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) für Produktion und Logistik