Ein Fahrerloses Transportsystem (FTS) ist ein innerbetriebliches Fördersystem aus fahrerlosen Transportfahrzeugen, Lastübergabestationen, Leitsteuerung, Energieversorgung und Sicherheitstechnik. Die Navigation erfolgt über induktive oder optische Linienführung oder frei über Laserscanner. Die Planung nach VDI 2710 leitet Fahrzeugtyp, Flottengröße und Streckenführung aus Transportaufgabe, Layout und Betriebszeiten ab.
Bestandteil des Fahrerlosen Transportsystems sind zum einen fahrerlose Transportfahrzeuge – kurz FTF. Diese transportieren Paletten, Gitterboxen oder Kleinladungsträger. Zum anderen besteht ein FTS aus Lastübergabe- und Lastübernahmestationen. Die Navigation der FTF erfolgt durch eine induktive oder optische Linienführung oder frei durch Laserscanner mit oder ohne Reflektoren. Der Betriebsablauf von FTF erfolgt im sogenannten Taxibetrieb (Quelle und Senke flexibel je nach Auftrag), Fließlinienbetrieb (gleiche Reihenfolge von Quellen und Senken, hauptsächlich für Montagetätigkeiten) und in Mischformen. Ein FTS kann aus dem System genommen werden und eingespielt werden, z. B. wenn es geladen werden muss. Das FTS bekommt seine Aufträge über eine zentrale Leitsteuerung oder direkt am Fahrzeug. Dabei steht das Fahrzeug über seine Leitsteuerung im ständigen Austausch mit seiner Umgebung und sorgt zum Beispiel so für das Öffnen der Tore.
Welche Vorteile hat ein Fahrerloses Transportfahrzeug?
Fahrerlose Transportsysteme bringen viele Vorteile mit sich, die im Vergleich zu herkömmlichen manuellen Flurförderfahrzeugen wie Staplern oder festinstallierter Fördertechnik zu sehen sind:
- Unterstützung bei repetitiven Tätigkeiten wie dem Fahren von A nach B
- Hohe Verfügbarkeit rund um die Uhr
- Mehr Transparenz durch definierte Fahrtwege und -zeiten
- Geringeres Unfallrisiko durch hohe Sicherheitsstandards
- Reduzierung von Personalkosten
- Volle Flexibilität durch jederzeit änderbare Routen
- Konstante und niedrige Durchlaufzeiten
- Minimierung von Transportschäden und falschen Lieferungen
Wie ist die Vorgehensweise bei der Planung eines Fahrerlosen Transportsystem?
Die Planung eines FTS beginnt mit der Konzeptionierung. Hierbei werden die Anforderungen an die zu konzeptionierende Transportaufgabe gesammelt. Die Anforderungen zur Beschreibung der Transportaufgabe sind in der Leitlinie VDI 2710 definiert. Die Anforderungen können nachfolgender Darstellung entnommen werden:
Welche FTS Lösungen gibt es auf dem Markt?
Nach erfolgter Konzeptionierung durch Auflistung der Anforderung an das FTS, werden diese mit einer Marktübersicht abgeglichen. Einen Auszug an FTS von etabliertem Hersteller wie Linde, Jungheinrich, KUKA, Gebhardt, DS Automotion, EK Automation oder Still finden Sie in der nachfolgenden Übersicht.
Welche Kosten und Investitionen müssen im Business Case beachtet werden?
In einem Business Case wird die Investitionshöhe mit den jährlichen Einsparpotentialen verglichen. Zunächst ist die Investitionsseite zu betrachten. Neben den Anschaffungskosten des FTS selbst, muss mit der Installation eines FTS ein enormer Planungsaufwand einkalkuliert werden. Insbesondere die Planung des Wegenetzes ist aufwändig. Dieser Planungsaufwand muss unbedingt in der Investitionsrechnung mit einkalkuliert werden. Neben den Kosten für das FTF müssen die Kosten für die weiteren Systemkomponenten, bestehend aus den Lastübergabestationen und der FTS Leitsteuerung, mit betrachtet werden. Als laufende Kosten fallen Betriebskosten für Energie und Wartung an. Die Einsparpotentiale monetärer Natur wiegen am meisten bei den Personalkosten. Darüber hinaus bringt ein FTS noch viele weitere Einsparpotentiale in Bezug auf die Zeit wie die Verringerung der Durchlaufzeit. Darüber hinaus entfallen Aufwände für die Personalplanung zum Beispiel der Staplerfahrer.
Lastziehende FTF (z. B. Schlepper)
Lasttragende FTF (z. B. mit Gabel )
Lasttragende FTF (z. B. mit Hubtisch)
Wie sicher sind Fahrerlose Transportsysteme?
FTS sind mit umfassender Sensortechnik ausgestattet. Rund um angebrachte Sensoren ermöglichen in allen Betriebsarten eine Absicherung in jede Richtung. Personenschutzscanner in Antriebsrichtung, seitliche Scanner und Personenschutzscanner in Lastrichtung sorgen für berührungslose Sicherheit rund um das Fahrzeug. Die Scanner legen zwei virtuelle Felder um das FTF, das Warn- und das Schutzfeld. Wird eine Person im Warnfeld entdeckt, reduziert das FTS die Geschwindigkeit in Millisekunden schnelle. Kommt eine Person ins engere Schutzfeld, stoppt das FTS sofort. Die Schutzfelder sind dynamisch, sie passen sich der aktuellen Geschwindigkeit des FTS an. Je höher die Geschwindigkeit desto weiter das Warn- und Schutzfeld. Und sogar auf überraschende Hinweise reagieren die FTS, da sie den Fahrweg abscannen. Umsichtig ist das FTS auch in seinem eigenen Verhalten. Es gibt optische und akustische Signale ab, zum Beispiel beim Ladevorgang. Der automatische Schlepper gibt vor der Weiterfahrt ein akustisches Signal und fährt dann für die ersten Sekunden mit reduzierter Geschwindigkeit. Dies gibt dem Bediener ausreichend Zeit, um von den Anhängern weg zu gehen. Das FTF benutzt immer die gleichen Fahrwege, von denen nicht abgewichen wird. Wird der Fahrweg vom Fahrerlosen Transportfahrzeug und Personal gleichzeitig verwendet, muss mit vergrößerten Wegbreiten gearbeitet werden. Bodenmarkierung und entsprechende Warnschilder dürfen natürlich nicht fehlen.
Welche Verhaltensregeln gelten bei der Zusammenarbeit mit FTS?
Trotz der vielen Sicherheits-Features, die in einem FTS verbaut sind, gilt es die Risiken durch das eigene Verhalten zu minimieren. Für eine reibungslose Zusammenarbeit bringt das FTS ein paar Regeln mit:
- Fahrwege sind freizuhalten
- Niemals direkt vor dem FTS in den Fahrweg treten
- Das FTS hat immer Vorfahrt, um effizient zu arbeiten
- Beim Ladevorgang immer außerhalb des Gefahrenbereichs bleiben.
- Erhöhte Dinge können von den Sensoren nicht erkannt werden und dürfen nicht in den Fahrweg hineinragen
Aufbau eines Fahrerlosen Transportsystems
Ein Fahrerloses Transportsystem besteht aus drei Komponenten: den Fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF), der FTS-Leitsteuerung sowie Infrastruktur und Peripherie (VDI 2710 Blatt 1, Abschnitt B2.2). Die Zahl der Fahrzeugvarianten ist entsprechend der Einsatzmöglichkeiten groß; die Hersteller setzen auf Baukastensysteme, sodass einfache und komplexe Anlagen aufwärtskompatibel bleiben.
Die FTS-Leitsteuerung übernimmt die Auftragsverwaltung, die Auftragszuweisung an die Fahrzeuge, die Verkehrsregelung und das Layoutmanagement. Sie ist zugleich die Schnittstelle zu den peripheren Einrichtungen und zu übergeordneten Rechnersystemen.
Die Infrastruktur umfasst im Wesentlichen das Referenzsystem für die Fahrzeugnavigation — optische oder induktive Spurführung, Reflektoren für die Lasernavigation oder Magnete in Punktfolge beziehungsweise als Raster — sowie Batterieladestationen oder alternativ eine induktive Leistungsübertragung. Als Peripherie kommen aktive oder passive Übergabestationen, Türen, Tore und Aufzüge hinzu.
Moderne Systeme erlauben eine weitgehend freie Fahrkursgestaltung; begrenzt wird sie durch Kinematik und Bewegungsverhalten der Fahrzeuge. Das FTF selbst ist nach VDI 3586 ein Flurförderzeug — die fahrerlose Ausführung einer Bauform, nicht eine eigene Gerätekategorie.
Fahrerloses Transportsystem in der Praxis: Die passenden Planungs- und Beratungsansätze bündelt unsere Leistungsübersicht.