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Autonomes Transportieren treibt Automationsprozesse deutlich voran. Fahrerlose Transportsysteme, kurz FTS, – auch fahrerlose Transportfahrzeuge genannt, kurz FTF, – bieten vielseitige Möglichkeiten, um beispielsweise Logistik- oder Produktionsprozesse weiter zu automatisieren. Neben Versorgungs-FTS zum Teiletransport zwischen einer Bestands- und Produktionslinie sind Transport-FTS zum sicheren Transport von Teilen durch Gänge und Flure einsetzbar – und dies trotz Bewegung anderer Fahrzeuge und Menschen, die nicht gestört oder gar gefährdet werden dürfen. Darüber hinaus können Prozesslinien-FTS zur sicheren Bearbeitung und Montage direkt auf dem fahrerlosen Transportsystem eingesetzt werden. Hierzu werden fahrerlose Plattformen mit unterschiedlicher Spann- und Greiftechnik versehen.
Flexible Transportmöglichkeiten
Tünkers Maschinenbau bietet FTS als variantenreiche Möglichkeiten des autonomen Transports an. Die selbst entwickelten Transportsysteme zeichnen sich durch moderne Technik und Präzision aus. Eine hohe Flexibilität der Systeme soll es den Anwendern zudem ermöglichen, ihre Automationsprozesse nach eigenen Wünschen umzusetzen. Durch eine Serienfertigung in Ratingen mit einer Produktionskapazität von bis zu 1000 Fahrzeugen pro Jahr und Schicht sieht sich Tünkers zukunftsorientiert am FTS-Markt aufgestellt und in die Lage versetzt, auf individuelle Kundenanfragen einzugehen. „Unsere Lösungen sollen durch ihre Modularität schnell zu integrieren, einfach zu reparieren und in großer Stückzahl wirtschaftlich einsetzbar sein“, sagt André Tünkers, Geschäftsführer bei Tünkers.
Aktuelle Entwicklungen in den Bereichen Plattform-FTS, Cart-FTS sowie Gabelstapler-FTS zeigen beispielhaft, wie flexibel die entsprechenden FTS für unterschiedliche Automationsaufgaben genutzt werden können.
Die Plattform-FTS sind besonders für Montagelinien geeignet. Durch individuelle Aufnahmen können unterschiedlichste Bauteile aufgenommen und sicher transportiert werden. Ein optionaler Hubtisch ermöglicht eine ergonomische Höhenanpassung. Das Plattform-FTS Automated TRoll (siehe Katalogabbildung rechts) verfügt beispielsweise über ein aktives Kettengreifsystem, das die vollautomatische Aufnahme von Großladungsträgern ermöglicht. Durch eine beidseitige Be- und Entlademöglichkeit in Kombination mit einer omnidirektionalen Fahrweise ist das FTS besonders flexibel einsetzbar. Die optionalen 3D-Kameras detektieren beispielsweise Gabelstaplerzinken sicher im Raum. Digitale LEDs visualisieren Ereignisse und Fahrbewegungen.
Ein Beispiel dafür, wie sich fahrerlose Transportsysteme um andere Module des Tünkers-Automationbaukastens erweitern lassen, sind Cart-FTS. Ein aktuelles Modell ist der Cart TACT 1610. Aufgrund seiner omnidirektionalen Fahrweise ist es besonders flexibel einsetzbar. Durch den Einsatz eines Hubtisches, eines Greifsystems, einer Rollenbahn oder eines Staufördersystems kann es zudem modular erweitert werden.
Für den autonomen Transport von Paletten, Boxen sowie Sonderladungsträgern hat Tünkers seine Gabelstapler-FTS optimiert. Dank ihrer robusten und kompakten Bauform wird ihnen eine sichere Navigation auch durch enge Gänge ermöglicht. Das Gabelstapler-FTS Stacker zum Beispiel ist in der Lage, sich in engen Gängen mit hoher Genauigkeit zu bewegen. Der Stapler platziert seine Ladungsträger präzise in Übergabestationen. Das Gegengewichtsprinzip ermöglicht eine Übergabe auch an schwer zugänglichen Stellen.
Als Spezialist für Automationstechnik entwickelt und fertigt Tünkers Maschinenbau moderne fahrerlose Transportsysteme, die viel Hightech an Bord haben: So werden die Navigationsdaten der FTS von Personen-Sicherheitsscannern oder Kamerasystemen erfasst. Die entsprechende Auswertung erfolgt über dynamische Algorithmen zur simultanen Positionsbestimmung und Kartierung, welche die Position im Raum bestimmen und die Navigation an neue Umgebungsmerkmale anpassen.
Präzise und sicher navigiert
Durch den Einsatz künstlicher Intelligenz lernen die fahrerlosen Transportsysteme von den Produktionsanlagen im Industrieumfeld und optimieren sich stetig. Der Einsatz von IWLAN-Verbindungen ermöglicht eine sichere Kommunikation zwischen Anlagen und Sicherheitssystemen. 3D-Kameras detektieren Objekte im Raum, um eine Kollision zu verhindern.
Die Navigation der fahrerlosen Transportsysteme kann technisch auf verschiedene Arten umgesetzt werden – und zwar hauptsächlich über:
- Freie Navigation, wobei die Konturdaten der Umgebung durch simultanes Lokalisieren und Mapping mittels Laserscanner erfasst werden und die Position des Fahrzeuges bestimmt wird.
- Induktion, wobei eine im Boden eingelassene Spurführung die Fahrzeugnavigation ermöglicht.
- Magnet, das heißt, ein Regelkreis folgt einer magnetischen Spur auf dem Boden. Alternativ können kleine Magnete in einem Raster im Boden zur Navigation verwendet werden.
- Laserreflexion, bei der ein Laserscanner Reflexionsmarken entlang einer Route erkennt und die Position des FTS durch ein Triangulationsverfahren bestimmt wird.
- Optisch, wobei eine CCD-Kamera in Kombination mit einem Videokonverter eine Spur oder Data-Matrix-Codes auf dem Boden erkennt.
- Beacons, also Bluetooth-Geräte mit geringem Energieverbrauch, die an günstigen Stellen im Werk angebracht werden.
- Oder über GPS, wobei die Navigation GPS-Signale von Satelliten in Kombination mit einer Referenzstation verwendet, wodurch eine hochgenaue Positionierung im Outdoor-Bereich möglich wird.
Module erweitern FTS-Varianten
Tünkers formuliert als Leitmotiv, für die „neun gängigsten Funktionen im Umfeld des Roboters“ einen Baukasten mit robusten und wartungsfreien Bausteinen zu bieten, der kundenseitig für eine effiziente Anlagentechnik sorgen kann. Mit Bezug auf die fahrerlosen Transportsysteme erklärt André Tünkers, Geschäftsführer der Tünkers Maschinenbau GmbH: „Unsere FTS sind Teil des Tünkers-Baukastens ‚9 Module der Automation‘. Die fahrerlosen Transportsysteme gehören natürlich zum Modul ‚Transportieren‘ und verfügen über Schnittstellen zu den übrigen Modulen.“
So können die FTS einfach mit Spanntechnik, Hubtischen, Greifsystemen, Rollenbahnen, Drehtischen oder Staufördersystemen kombiniert werden. André Tünkers: „Den wesentlichen Vorteil bilden die bekannten und patentierten Schnittstellen zur einfachen Anbindung unserer Module.“
Mit verschiedenen Service-Leveln bietet Tünkers zu seinen FTS maßgeschneiderte Service- und Wartungspakete an. Die Integration moderner Technologien sowie ein Cloudservice ermöglichen es Kunden zudem, den aktuellen Status des Service- oder Wartungsfalls direkt einzusehen. Und mittels eines QR-Codes am Fahrzeug lassen sich über eine Hardwarecloud unter anderem aktuelle Daten, Datenblätter sowie Instandhaltungsdokumente anzeigen.
Tünkers Maschinenbau GmbH
http://www.tuenkers-modular-automation.com
André Tünkers: „Unsere FTS-Lösungen sollen durch Modularität schnell zu integrieren, einfach zu reparieren und in großer Stückzahl wirtschaftlich einsetzbar sein.“Bild: Tünkers
Interview: André Tünkers, Geschäftsführer bei Tünkers Maschinenbau
„Modular und schnell zu integrieren“
Hersteller von FTS gibt es viele. Was unterscheidet die Tünkers-FTS von denen des Wettbewerbs?
André Tünkers: Wir machen einfach, was wir im Karosseriebau in den vergangenen 55 Jahren gelernt haben: modulare Automation – und Erfindergeist serienmäßig. Unsere FTS-Lösungen sollen durch Modularität schnell zu integrieren, einfach zu reparieren und in großer Stückzahl wirtschaftlich einsetzbar sein. Um ein Beispiel zu geben: Wenn andere zwei Tage für die Einrichtung eines Fahrzeugs auf fünf Routen benötigen, wollen wir das in 60 Minuten schaffen.
AGVs bewegen sich in Produktion und Logistik mehr oder weniger autonom. Wie setzen Sie entsprechende Safety-Funktionen um?
André Tünkers: Risikobewertungen zur Verkehrssteuerung und Kollisionsvermeidung oder zu Anfahrten werden von uns in einer speziellen Vorgehensweise betrachtet. Wir sehen Wechselwirkungen zwischen der Ausführung und den Schutzeinrichtungen sowie zwischen Performance und Wirtschaftlichkeit. Einrichtungen wie 3D-Kameras, Sicherheitsscanner und Sensorik an Lastaufnahmeeinrichtungen sind Standard. Nutzung und Integration der Technologie machen den Unterschied. Da wir ausschließlich autonome Systeme betreiben wollen, steht Personensicherheit im Fokus. Unsere Systeme statten wir daher modular mit verschiedenen Sicherheitseinrichtungen aus. Die vorhandene Sicherheitstechnik lässt sich beispielsweise mit 3D-Kameras und Safety-Wifi-Verbindungen erweitern. Unabhängig davon bieten wir Sequenzwagen-Aufnahme, Varianten-Unabhängigkeit (Bauteilerkennung), freie Navigation, Plattentaschen-Erkennungen sowie Fahrwegs-Visualisierungs- und Akustik-Systeme an.
Für welche Logistikaufgaben sehen Sie besonderes Potenzial, AGVs einzusetzen?
André Tünkers: Für montage- und handarbeitsgetriebene Fabriken mit erhöhtem innerbetrieblichem Zustell- und Transportaufwand für große Werkstücke.
Mit welchen Lieferzeiten ist für Ihre AGVs in etwa zu rechnen?
André Tünkers: Wir streben drei Monate an. Hinzu kämen etwa vier Wochen für die Integration und Schulung im Falle einer Erstintegration.
Aktueller Katalog „Transportieren autonom“
Im neuen Katalog „Transportieren autonom“ stellt die Tünkers Maschinenbau GmbH ihr komplettes Angebot an fahrerlosen Transportsystemen, FTS, beziehungsweise Automated Guided Vehicles, AGVs, vor. Die aktuellen Varianten der FTS/AGVs und verschiedene Anwendungsszenarien werden durch zahlreiche technische Details ergänzt. Der Katalog ist online kostenlos bestellbar.
