staplEr world
FTS-/AGV-
Das über 50 Seiten starke E-Paper mit Vor-trägen, News, Anlagenbeschreibung, Kompo-nenten, Führungssystemen und vielen weite-ren News aus der immer schneller wachsenden und immer vielschichtiger werdenden Welt der Automatischen Transportsysteme.
Sonderausgabe der Fachzeitschrift:
und immer vielschichtiger werdenden Welt der Automatischen Transportsysteme.
2. Ausgabe
Oktober 2013
ISSN-Nr. 2195-0253
2. Jahrgang
FACTS 2013
http://www.staplerworld.com/staplerworld/stw-sonderausgaben/
Healthcare-Themen
I Adept und Swisslog überarbeiten den RoboCruiser für das Krankenhaus
I Bluebotics bietet mit ANT localiza-tion eine neue Steuerung für FTS auch im Healthcare-Segment
I DS Automotion bietet neues Healthcare-FTS mit Gel-Batterie und Lasernavigation
I Interview mit Yaser Gamai von Egemin über Fahrzeuge, Technik, Service und Inbetrieb-nahme
I Eisenmann bietet mit dem besonders kom-pakten Doppelkufensystem auch Ansätze für den Automatischen Waren Transport (AWT) in Krankenhäusern
I MLR geht mit dem Caesar Hospital II ins Rennen – Kompakttransporter für Kranken-häuser
I Stills IGoEasy wird einfach per Tablet-PC ge-steuert – Alternative im Healthcare-Segment?
I Pepperl und Fuchs bietet mit dem Laser PRT eine Lösung für die FTS-Navigation
I Sick-Sensoren für Navigation und Perso-nenschutz
I Pepperl und Fuchs bietet mit dem Laser PRT eine Lösung für die FTS-Navigation
I Sick-Sensoren für Navigation und Perso-nenschutz
Industrie-Themen
I Serva Transportsysteme mit neuem FTS zum automatischen Parken und für Produktionsentsorgung in der Auto industrie
I OpenTCS eine neue OpenSource-Software herstellerunabhängig für FTS-Systeme
I Die Zukunft der Navigation von FTS mit Multi-Sensor-Fusion
I Antrieb und Sensorik für FTS und Mobile Robotik – Stand der Technik
I Leitlinien für erfolgreiche FTS- und konse-quente Systemplanung
I Asti aus Spanien: Beitrag über System-ansätze und Fahrzeugkonzepte
I My und Atheon aus den USA kooperieren bei FTS-Systemen
E-Paper
Zusammenfassung der Beiträge der FTS-Session am zweiten Tag des
Zukunftskongresses Logistik der Dortmunder Gespräche 2013
Unter dem Motto das »Wissen ums Wie« zeigte der »Zukunftskongress Logistik – 31. Dortmunder
Gespräche« am 3. und 4. September 2013 in den Dortmunder Westfalenhallen, wie sich Menschen
und Dinge zukünftig bewegen lassen. Mehr als 450 Teilnehmer und 16 Aussteller waren der
Einladung des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik und des EffizienzClusters
LogistikRuhr gefolgt, konkrete Lösungsansätze sowie die Zukunftsthemen der Logistik zu diskutieren.
Während der erste Tag durch Vorträge und Podiumsdiskussionen im Plenum geprägt war, wurden
am zweiten Tag in fünf parallel laufenden Vortragssessions im kleineren Kreis aktuelle Logistik-
Lösungen vorgestellt und diskutiert.
Mit der Sitzung „Fahrerlos und autonom – Transportsysteme für die Intralogistik“ legten die
Fraunhofer-Experten einmal mehr einen Schwerpunkt auf das Thema Fahrerlose Transportsysteme.
Guido Follert (Fraunhofer IML) eröffnete mit seinem Referat zu „Leitlinien für erfolgreiche FTS und
konsequente Systemplanung“ die Vortragssequenz und machte anhand zahlreicher Beispiele klar,
welchen Stellenwert eine solide Analyse der Ausgangssituation mit anschließender systematischer
Systemplanung für den Erfolg von FTS-Projekten hat. Dabei hat sich nach seinen Worten in vielen
Projekten eine Vorgehensweise „entlang“ der VDI-Richtlinienfamilie 2710 – Ganzheitliche Planung
von Fahrerlosen Transportsystemen bestens bewährt. In den anschließenden 3 Vorträgen von
Thomas Albrecht und Christopher Kirsch (beide Fraunhofer IML) stand die Fahrzeug-Technik im
Vordergrund: die verschiedenen, derzeit gebräuchlichen Navigationsverfahren und die dafür
erforderliche Spurführungssensorik mit ihren Eigenschaften, Möglichkeiten und Grenzen wurden
ebenso anschaulich und praxisnah erläutert wie übliche Kinematik- und Antriebskonzepte sowie die
unterschiedlichen Lastaufnahmeprinzipien der FTF. Es wurde deutlich, dass die eingesetzte
Spurführungs- und Navigationstechnik eine Schlüsselrolle für das FTS spielt: die Auswahl des
„richtigen“ Navigationssystems ist einerseits mit wirtschaftlichen Fragen verknüpft, da sich die am
Markt verfügbaren Systeme in den Anschaffungs-, Installations- und Instandhaltungskosten erheblich
unterscheiden. Zum anderen spielt bei dieser Entscheidung aber auch die benötigte System-
Flexibilität eine maßgebliche Rolle. Bei den gängigen Systemen folgen die FTF physisch – in Form von
optischen Leitlinien oder induktiven Leitdrähten – oder virtuell – also per Software – vorgegebenen
Bahnen. Im Fall von physisch vorhandenen Leitlinien ist der fahrzeugseitige Kostenanteil eher niedrig,
der Installations- und Instandhaltungsaufwand aber hoch und die erzielbare Flexibilität des
Gesamtsystems sehr gering. Bei Verzicht auf die physische Leitlinie, möglich z.B. beim Einsatz der
Laser-Navigation mittels Reflexmarken an Säulen und Wänden entlang des Fahrweges, ergibt sich
maximale Flexibilität und kürzeste Reaktionszeit auf Änderungswünsche im Anlagenlayout – dies
allerdings bei deutlich erhöhten Kosten für Fahrzeug-Sensorik und Auswerterechner. Trotz
eingeschränkter Flexibilität besitzen die klassischen Navigationssysteme eine Daseinsberechtigung,
da vor allem Low-Cost-Fahrzeuge aufwändige und teure Sensoren meiden, um die Investitionskosten
so gering wie möglich zu halten. Eine zukunftsträchtige Technologie im Bereich der
Navigationssysteme wird durch die Multi-Sensor-Fusion eröffnet. Durch die Kombination
verschiedenartiger und kostengünstiger Sensoren in einem System sowie durch die Nutzung
intelligenter (Software-)Algorithmen können in Zukunft kostengünstige Sensoren, z.B. aus dem
Home-Entertainment oder dem Pkw-Bereich, zur FTF-Navigation genutzt werden.
Sensortechnologien wie Laufzeit-, Feldstärke- und Winkelmessung oder Inertialsensorik besitzen
prinzipiell komplementäre Eigenschaften in Bezug auf Reichweite, Präzision oder
Abtastgeschwindigkeit. Werden diese verschiedenen Technologien allerdings in einer Anwendung
kombiniert und in eine Plattform integriert, so können durch die Multi-Sensor-Fusion die Stärken der
Technologien kombiniert und die jeweiligen Schwächen kompensiert werden.
In seinem Vortrag „Individuell, flexibel und herstellerunabhängig – das innovative Leitsystem
openTCS“ stellte Stefan Walter (Fraunhofer IML) eine Leitsystem-Software vor, die zwar primär für
Fahrerlose Transportsysteme entwickelt wurde, jedoch universell eingesetzt werden kann für
spurgeführte Fahrzeuge im weitesten Sinne, darunter auch Einschienenhängebahnen oder mobile
Roboter. Auch ein Einsatz der Software als Staplerleitsystem ist möglich. Der Kern der Software
arbeitet unabhängig von konkreten Eigenschaften der gesteuerten Fahrzeuge wie z.B. der
eingesetzten Spurführungstechnik oder dem Lastaufnahmemittel. Durch Fahrzeugtreiber, die –
ähnlich wie Druckertreiber in Betriebssystemen – als Plug-Ins in openTCS geladen werden, können
unterschiedlichste Fahrzeugtypen herstellerunabhängig eingebunden werden. Auch mehrere
unterschiedliche Fahrzeugtypen können gleichzeitig und gemeinsam von einer einzigen openTCS-
Installation gesteuert werden. Austauschbare Strategien, z.B. für das Routing, die Auftragsdisposition
oder das automatische Parken der Fahrzeuge, sowie Schnittstellen zu peripherer Software wie z.B.
einem Lagerverwaltungssystem, machen das System flexibel integrierbar. openTCS ist freie Software
und kann von der Projekt-Homepage unter http://www.opentcs.org/ heruntergeladen werden.
Gleiches gilt für den Quellcode, den das Fraunhofer IML unter einer Open-Source-Lizenz
veröffentlicht.
Rolf Schumacher (Sick AG) stellte in seinem Vortrag „Sichere Sensoren und Systeme in der
Automatisierung“ vor und beschränkte sich dabei nicht nur auf Produkte, sondern erläuterte auch
die rechtlichen Randbedingungen, die durch das Produktsicherheitsgesetz, Maschinenrichtlinie und
weitere Richtlinien auf europäischer Ebene gebildet werden. Möglichen Weiter- und Neu-
Entwicklungen im Bereich der optischen 2D- und 3D-Sensoren zur sicheren Personen- und
Hinderniserkennung wird hierdurch ein enger Rahmen vorgegeben,
Ein innovatives Parksystem, das FTF zum automatischen platzsparenden Parken von Pkw einsetzt,
wurde von Leo Meirer, Geschäftsführer der serva transport systems, vorgestellt. Bei dieser
automatisierten Parkanlage gibt der Fahrer seinen PKW an einer Übergabestation ab, den weiteren
Parkvorgang übernimmt ein Fahrerloses Transportfahrzeug: das hochflexible FTF passt sich
automatisch den Dimensionen des jeweiligen Pkw an, bringt ihn sicher ans Ziel und stellt ihn an
einem freien Stellplatz ab. Da die Parkroboter keine Schienen benötigen, sind sie in der Lage,
individuelle Routen zu fahren und auch auf engstem Raum zu manövrieren. Außerdem werden keine
Umbauten oder zusätzliche Einbauten benötigt. Dadurch lässt sich das System in wenigen Tagen auf
bestehenden Flächen in Betrieb nehmen. Das System ist lt. Meirer für Logistik-Unternehmen, PKW-
Hersteller, Autovermietungen, Parkhäuser an Flughäfen oder in Städten gleichermaßen geeignet.
Hauptvorteile sind die kompakten und raumeffizienten Parklösungen, die bis zu 60 Prozent mehr
Fahrzeuge auf derselben Parkfläche ermöglichen.
Der Schlussvortrag mit dem Titel „Autonomes Fahren – Wie fährt das FTS in der Zukunft?“ war Prof.
Hartmut Surmann von der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen vorbehalten, der einerseits einen
Blick in die Kristallkugel wagte und es sich andererseits nicht nehmen ließ, mit einigen Thesen die
Zuhörer zu provozieren. So stellte er die Frage, ob denn angesichts der Möglichkeiten, durch 3D-
Drucker das fertige Produkt zuhause selbst auszudrucken oder die Ware durch autonom fliegende
(Paket-Zustell-)Drohnen ausliefern zu lassen, zukünftig überhaupt noch gefahren wird bzw. gefahren
werden muss. Unabhängig hiervon sieht Surmann auf jeden Fall ein Zusammenwachsen der FTS-
Technologien und aktueller Entwicklungen im Bereich der Pkw-Assistenzsysteme sowie voll-
automatisch und autonom fahrender Pkw. Insbesondere die im Automobilbereich üblichen großen
Stückzahlen werden den Einsatz leistungsfähiger, aber preiswerter Sensorik im Automatisierungs-
und FTS-Bereich ermöglichen. Außerdem arbeiten Sensorhersteller bereits an der nächsten
Generation von kleineren und effizienteren Sensoren, insbesondere 3D-Sensoren [8], die es dem FTS
erlauben werden, schneller und besser auf seine Umwelt zu reagieren. Die Bündelung von Forschung
und Entwicklungsaktivitäten in einer gemeinsamen OpenSource Middelware (ROS) generiert
erforderliche Synergieeffekte zwischen der FTS- und Robotikbranche. Auch die Verfügbarkeit
preiswerter Produkte aus dem Bereich der Unterhaltungselektronik, wie Tablets, Smartphones oder
Video-/Computerspiele, werten die Funktionalität und Performanz der Fahrzeuge auf.
Kontakt zum Autor: Thomas Albrecht Fraunhofer/IML : [email protected]
Fahrerlos und autonom –Transportsysteme für die Intralogistik
Automatisch auf dem Weg –Antrieb und Sensorik fürFTF und mobile Robotik
Dortmund, 4. September 2013
Dipl.-Ing. Thomas AlbrechtLeiter Fahrerlose Transportsysteme
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 2
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Gliederung
Definitionen, Einsatzgebiete und Beispiele für FTF
Ausgangssituation: Rechner + Sensorik + Aktorik statt Fahrer
Kinematik: Fahrwerk, Räder, Antrieb, Lenkung
Navigation: Odometrie und Spurführung
Automatischer Lastwechsel
Sicherheitstechnik: Hindernis- und Personenerkennung
Besonderheiten bei mobilen Robotern / Service-Robotern
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 3
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Definitionen
Ein Fahrerloses Transportfahrzeug (FTF, engl. Automated Guided Vehicle - AGV) ist ein flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb, das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird. Fahrerlose Transportfahrzeuge dienen dem Materialtransport, und zwar zum Ziehen oder Tragen von Fördergut mit aktiven oder passiven Lastauf-nahmemitteln.
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) sind innerbetriebliche, flurgebundene Fördersysteme mit automatisch gesteuerten Fahrzeugen, deren primäre Aufgabe der Materialtransport, nicht aber der Personentransport ist. Sie werden innerhalb und außerhalb von Gebäuden eingesetzt und bestehen im Wesentlichen aus folgenden Komponenten
einem oder mehreren Fahrerlosen Transportfahrzeugen,
einer Leitsteuerung,
Einrichtungen zur Standortbestimmung und Lageerfassung,
Einrichtungen zur Datenerfassung,
Infrastruktur und peripheren Einrichtungen.
Beide Definitionen sind entnommen aus VDI-Richtlinie 2510 „Fahrerlose Transportsysteme“
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 4
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Einsatzgebiete
Die Einsatzgebiete für FTS sind so vielfältig wie die Transport-Aufgabenstellungen in der Industrie, d.h. es gibt für FTS prinzipiell keine Ausführungsbeschränkungen.
Gleiches gilt für Branchen, d.h. es gibt keine Branche, in der ein FTS aufgrund prinzipieller Eigenschaften oder Beschränkungen nicht einsetzbar ist.
Die Bandbreite der bisher realisierten Systeme zeigt die folgende Tabelle:
Anzahl FTF je System ein bis mehrere Hundert
Tragfähigkeit eines FTF wenige kg bis über 50 t
Fahrgeschwindigkeittypischerweise 1 m/s, aber auch abweichende Werte möglich; (max. Geschwindigkeit ist durch Bremsvermögen begrenzt)
Fahrkurslänge wenige m bis über 10 kmAnzahl der Lastwechsel-/ Arbeitsstationen unbegrenzt (Lastwechsel- und Arbeitsstationen)
Anlagensteuerungmanuell bis vollautomatisch, stand-alone oder in komplexe Materialflusssysteme integriert
Einsatzdauer sporadisch bis „rund um die Uhr““
Antriebskonzeptelektromotorisch, mit oder ohne Batterie, verbrennungsmotorisch
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 5
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Beispiele (I)
Quelle Bilder + Video: www.forum-fts.de
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Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Beispiele (II)
Quelle Bilder + Video: www.forum-fts.de
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 7
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Ausgangssituation und Aufgabenstellung für automatisches Fahren
Wenn sich ein Fahrzeug automatisch/autonom vom Start- zum Zielpunkt bewegen soll, müssen alle Aufgaben, die bisher ein menschlicher Fahrer bearbeitet hat, von einem Rechner, Sensoren, Antrieben und Software ausgeführt werden:
Navigation: Wo bin ich, wie komme ich zum Ziel?
Routing: Welche Strecken stehen zur Verfügung, welche sind aktuell geeignet, welche ist die beste (kürzeste, schnellste)?
Bahnplanung: mit der passenden Geschwindigkeit auf Geraden und in Kurven fahren (auch: mit passender Geschwindigkeit lenken)
Positionieren: mit ausreichender Genauigkeit entlang des gewünschten Fahrwegs fahren und am Zielpunkt ankommen, um dort z.B. eine automatische Lastaufnahme/-abgabe durchführen zu können
Lastwechsel: Ladung erkennen, ggfs. vermessen, aufnehmen/absetzen
Sicherheit: Hindernisse im Fahrweg erkennen, rechtzeitig bremsen und anhalten oder einen Weg um das (statische) Hindernis herum finden
Kommunikation: „nach oben“ mit einem Leitrechner (Beauftragung, Visuali-sierung etc.), mit der Umgebung (Torsteuerung, Aufzugsteuerung, Brandmelde-anlage, Batterieladegerät etc.), mit Menschen (Wartungs- und Bedienpersonal)
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 8
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Kinematik (I)
Fahrerlose Transportfahrzeuge unterscheiden sich aufgrund verschiedener Fahrwerkskonzepte hinsichtlich ihres Bewegungsverhaltens, das sich in unterschiedlichen Hüllkurven (Grenzlinien der vom Fahrzeug überstrichenen Fläche) und Radspuren ausdrückt.
Das mögliche Bewegungsverhalten eines FTF wird durch die Anzahl der Freiheitsgrade des Fahrwerks bestimmt. Man unterscheidet linienbeweglicheFahrzeuge mit zwei und flächenbewegliche Fahrzeuge mit drei Bewegungs-freiheitsgraden.
Quelle Video: Betonwerk Lintel
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 9
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Kinematik (II)
Jedes Fahrzeug hat grundsätzlich in seiner Fahrebene drei Bewegungs-freiheitsgrade: Bewegung in Längs- und Querrichtung (X- / Y-Position) Drehung um die Hochachse (sog. Gieren, Gierwinkel)
Bei einem linienbeweglichen Fahrzeug sind diese nicht unabhängigvoneinander einstellbar, da die Ausrichtung des Fahrzeugrahmens relativ zur Bahnkurve durch das Fahrwerk fest vorgegeben ist. Dies führt bei Kurvenfahrten zu einem erhöhten Flächenbedarf.
Bei einem flächenbeweglichen Fahrzeug sind aus dem Stand heraus transla-torische und rotatorische Bewegungen des Fahrzeugrahmens möglich, d.h. die Ausrichtung kann unabhängig von der Fahrzeugposition eingestellt werden.Da sie mehr Antriebe haben, ist zudem umfangreichere Steuerungshardware (Bordrechner, Sensorik, Aktorik, Leistungselektronik) und komplexere Steuerungs-software erforderlich.
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 10
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Fahrwerk Fahrwerkmögliche Fahrbewegung mögliche Fahrbewegung
linienbeweglich Geradeausfahrt und Drehen um
Hinterachse Vorzugsfahrtrichtung vorwärts,
Rückwärtsfahrt möglich
Dreirad
Differentialantrieb
gegensinnig gekoppelterLenkantrieb
Symbole:
mehrere unabhängigeFahr-/Lenkeinheiten
Differentialantriebmit Drehachse
Mecanum-Antrieb
linienbeweglich Geradeaus- und Rückwärtsfahrt Drehen um Mittelachse möglich
linienbeweglich Geradeaus- und Rückwärtsfahrt Drehen um Mittelachse möglich
flächenbeweglich
flächenbeweglich
flächenbeweglich
Fahr-antrieb
Stütz-rolle
drehbareStützrolle
Mecanum-Rad
Lenk-antrieb
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 11
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Radanzahl: 3 – 6 Räder, in Ausnahmefällen auch mehr (zur Reduzierung der Flächenpressung bei Schwerlast-FTF)
Übliche Radanordnungen sind Dreieckform Rechteck- oder Rautenform
Variationen der dargestellten Fahrwerke und Radanordnungen sind möglich: Fahr-oder Lenkantriebe einseitig auf einer Fahrzeugseite, Zahl der Antriebe und Räder erhöhen (z. B. zur Reduzierung der Flächenpressung). Dies alles hat jedoch keinen Einfluss auf die Beweglichkeit und den erforderlichen Raumbedarf der Fahrzeuge!
Beispiel: Das kinematische Prinzip eines Pkw entspricht – trotz der vier Räder –hinsichtlich der Beweglichkeit einer Dreirad-Kinematik.
Radaufhängung: Fahrwerke mit mehr als drei Rädern sind generell statisch unbe-stimmt! Es müssen konstruktive Maßnahmen an Radaufhängung und/oder am Fahr-zeugrahmen getroffen werden, die durch eingebrachte Elastizitäten bzw. Verwin-dungsmöglichkeiten eine Auflage aller Räder gewährleisten.
Räder und Radanordnung
Radanzahl, -anordnung und -typ bestimmen im Wesentlichen das Konzept des Fahrwerks:
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 12
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Antriebstechnik
Als Antriebsmotoren werden wegen ihrer guten Regelbarkeit i.d.R. permanent-erregte Gleichstrommotoren verwendet.
Da eine Drehzahlregelung erhebliche Vorteile für die erzielbare Positionier-genauigkeit hat, wird i.d.R. Leistungselektronik zur Ansteuerung der Fahrantriebe eingesetzt.
Der Leistungsbereich liegt, je nach Eigengewicht und zu beförderndem Lastgewicht, gefordertem Beschleunigungsvermögen, erforderlicher Steigfähigkeit etc., zwischen 100 W und mehreren kW.
Seit einiger Zeit kommt auch die wartungsfreie Drehstromtechnik zum Einsatz, da Motoren und Leistungselektronik jetzt auch für kleine Spannungen (24 –96V) zur Verfügung stehen.
Bei Outdoor-Fahrzeugen finden sich neben elektromotorischbetriebenen Fahrzeugen – insbesondere beim Transportgroßer Lasten – dieselhydraulisch angetriebene FTF.
Quelle Foto: Schabmüller
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 13
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Lenksystem mit geometrischem Lenkeinschlag des gelenkten Rades / der gelenkten Räder. Es werden elektromechanische oder hydraulische Lenksysteme verwendet, die auf Lenkräder wirken, die fallweise auch Antriebsräder sind.
Lenksysteme ohne geometrischen Lenkeinschlag, die sog. Differentiallenkung. Hier erfolgt die Richtungsänderung des Fahrzeugs durch unterschiedliche Drehzahlen der Antriebsräder.
Lenkung
Bei der Lenkung kann man zwischen den folgenden Systemen unterscheiden:
Bei flächenbeweglichen Fahrzeugen, die i.d.R. ohne physische Leitlinie eingesetzt werden, sind im Falle der elektromechanischen Lenkung ebenfalls drehzahlgeregelte Antriebe als Lenkmotoren üblich/erforderlich.
Quelle Foto: Schabmüller
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 14
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Sonderfall: Fahren und Lenken mit Mecanum-Rädern
Ein Mecanum-Rad hat eine Felge, auf der unter einem Winkel von 45° lose, balligeRollen so angebracht sind, dass sie über den Abrollumfang wieder einen exaktenKreis bilden.
Durch die Schräganordnung der Rollen entstehen beim Antreiben des Rades 2 Kraftkomponenten. Gegeneinander gerichtete Kräfte der einzelnen Räder werdenüber die Achsen und den Rahmen kompensiert. Die übrigen Kräfte addieren sichzur resultierenden Fahrtrichtung. Auf diese Weise kann durch entsprechendesAnsteuern der einzelnen Räder bezüglich Drehrichtung und -geschwindigkeitjedes beliebige Fahrmanöver erzeugt werden.
Fahrzeuge mit Mecanum-Rädern erreichen eine extrem hoheWendigkeit, haben allerdings eine hohe Flächenpressung!
Beliebt bei Anwendungen mit eher geringen Traglasten/Gewichten und ebenem Boden, z.B. in der Service-Robotik.
Es gibt Fahrzeuge mit 3 oder 4 Mecanum-Rädern, ent-sprechend mit 3 oder 4 Fahrantrieben, die eine guteDrehzahlregelbarkeit bieten müssen.
Lenkmotoren (und Lenkwinkelmessung) entfallen!
Quelle Video: miag
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 15
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Positionsbestimmung (Ortung; wo bin ich?)
Kursbestimmung (wie komme ich zum gewünschten Ziel?)
Navigation (I)
Bei der Navigation – ursprünglich bei Schiffen, gilt aber ebenso für Landfahrzeuge – gibt es folgende zwei Aufgabenstellungen:
Das in der Seefahrt angewendete Verfahren der Koppelnavigation basiert auf dem Prinzip, durch Messen von Fahrtrichtung und Geschwindigkeit bzw. zurückgelegter Strecke von einem bekannten Startpunkt ausgehend die aktuelle Position zu berechnen.
Die Koppelnavigation ist ein relatives Verfahren zur Positionsbestimmung, es benutzt außer dem Startpunkt keine absoluten (fixen) Referenzpunkte.
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 16
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Navigation (II)
Vorteil der Koppelnavigation ist, dass sie mit relativ einfachen Messgeräten (Seefahrt: Logge, Kompass) und Algorithmen durchgeführt werden kann.
Offensichtlicher Nachteil ist jedoch, dass die Genauigkeit bzw. der Fehler dieser Messgeräte unmittelbar in die Genauigkeit des Ergebnisses eingeht und daher mit zunehmender Entfernung vom Startpunkt die Qualität der ermittelten Position immer schlechter wird.Dieser prinzipbedingte Nachteil lässt sich zwar durch aufwändige Kalibrierung der Messgeräte und sorgfältiges Arbeiten minimieren, aber nicht völlig abstellen.
Zusätzliche Fehler entstehen durch den Einfluss unbekannter, unbemerkter und/oder nicht messbarer Störgrößen (Seefahrt: Abdrift durch Wind und Strömung; Landfahrzeug: Radschlupf, sich ändernder Raddurchmesser).
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 17
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Die Bestimmung der Fahrtrichtung erfolgt durch Messung des (der) Lenkwinkel(s) des Fahrzeugs, beispielsweise mittels• Potentiometer• Absolutwinkelgeber• Inkrementalgeber
Die zurückgelegte Strecke lässt sich ermitteln durch Zählen der Umdrehungen eines Rades, dessen Durchmesser/Umfang bekannt ist; üblicherweise einge-setztes Messgerät: Inkrementalgeber
Mit vertretbarem Aufwand bei der Sensorik lassen sich folgende Messauf-lösungen erzielen:
Messung des Lenkwinkels, Winkelauflösung: 0,05°Messung der Fahrstrecke, Wegauflösung: < 1 mm
Odometrie Die Koppelnavigation bei Landfahrzeugen bezeichnet man auch als Odometrie (engl. Odometer = Gerät zur Wegmessung).
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 18
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Spurführung (I)
Die mit der Bestimmung der Fahrtrichtung zusammenhängenden Probleme sind nicht länger relevant, wenn das Fahrzeug mit geeigneter Sensorik eine kontinu-ierliche Leitlinie verfolgt. Abhängig von den Einsatz-Umgebungsbedingungen werden• optische,• magnetische oder• induktive
Leitspuren verwendet und mit Kameras (Farbkontrast), Hallsensoren (Magnetfeld) oder Antennen (elektrisches Wechselfeld) detektiert.
Quelle Grafiken: Götting
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 19
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Spurführung (II)
Der sich akkumulierende Fehler in der Wegmessung kann durch Referenzpunkteent-lang des Fahrwegs minimiert werden: Das Überfahren von „Bodenmarken“ (Metall-stück, Magnet, Transponder), deren Abstände in der Fahrzeugsteuerung hinterlegt sind, löst ein Signal in der Fahrzeugsteuerung aus und der bis hierher entstandene Fehler der Wegmessung wird genullt.Eine ggfs. am Zielpunkt erforderliche Feinpositionierung des Fahrzeugs kann ebenfalls relativ zu einem externen Triggersignal (Bodenmarke, Reflektor etc.) erfolgen.
Die Detektion von Bodenmarken erfolgt mittels Induktiv- oder Magnettaster oder Trans-ponderleser, seltener – wg. der Verschmutzungsgefahr der Marke – durch optische Sensoren; Reflektoren werden mittels Reflexlichtschranke detektiert.
Quelle Grafiken: Götting
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 20
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Spurführung (III)
Alternative zur kontinuierlichen Leitspur:Rasterpunkte auf oder im Boden, angeordnet als Linien- oder Flächenraster.
Die Rasterpunkte werden durch optischen Kontrast oder durch Magnete oder Trans-ponder gebildet, die Detektion erfolgt durch Kameras, durch sog. „Magnetleisten“ oder durch Transponder-Lesegeräte. Ermittelt wird im Moment des Überfahrens die seitliche Abweichung von der Mitte (vom „Idealwert“). Dieser Fehler wird auf der Fahrt bis zum nächsten Rasterpunkt minimiert.
Weitere Alternativen:Virtuelle Leitspur + Lasernavigation (indoor) oder Funkortung (outdoor) oder Auswertung von Umgebungsmerkmalen mittels Lasersensoren, 2D- und 3D-Kameras
Quelle Grafiken: Götting
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 21
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Automatische Lastwechsel (I)
FTF transportieren Lasten und können diese i.d.R. automatisch aufnehmen und abgeben. Die eingesetzte Technik hängt stark vom Transportgut ab, üblich sind:
• (Hub-)Gabeln, seitlich teleskopierbare Gabeln,• Klemmgreifer,• Rollenbahnen (motorisch oder Schwerkraft-getrieben)• Kettenförderer,• Gurtförderer.
Sensorisch erfasst wird:• Last auf dem FTF vorhanden (FTF beladen/unbeladen),• Last auf dem Übergabeplatz vorhanden (Platz leer/belegt),• seitlicher Lastüberstand beim FTF, ggfs. Höhenkontrolle.
Eingesetzt werden hierfür optische, induktive oder kapazitive Sensoren. Ggfs. sind abstandmessende Sensoren erforderlich, um den Lastwechsel präzise ausführen zu können.
Zusätzlich möglich ist eine Identifizierung der Ladung (Barcode- oder RFID-Leser).
Quelle Video: www.forum-fts.de
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 22
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Automatische Lastwechsel (II)
Beim Lastwechsel mittels Rollenbahnen, Ketten- oder Gurtförderer müssen die Fördertechnikantriebe am FTF und an der stationären Fördertechnik synchronisiertwerden! Hierfür sind drehzahlgeregelte Antriebe sowie Kommunikation zwischen FTF und stationärer Fördertechniksteuerung erforderlich.
Bei geringen Hubhöhen (10 – 30 cm) können elektromotorisch angetriebene Spindeln eingesetzt werden, die sich im Vergleich zu Hydraulikantrieben i.d.R. einfacher in ein Fahrzeug integrieren und besser regeln und damit besser positionieren lassen.
Bei größeren Hubbewegungen und/oder hohen Lasten sowie bei Klemm-Greifern wird häufig (Öl-)Hydraulik eingesetzt, d.h. eine elektromotorisch betriebene Hydraulikpumpe erzeugt den erforderlichen Druck, der über Zylinder oder Hydraulikmotoren die gewünschte Bewegung mit der erforderlichen Kraft erzeugt.
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 23
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Sicherheitstechnik
Der Betrieb eines Fahrerlosen Transportfahrzeugs unterliegt im europäischen Wirt-schaftsraum dem Anwendungsbereich der Maschinenrichtlinie.Daraus ergeben sich unmittelbar Anforderungen an die (Betriebs-)Sicherheit der Fahrzeuge, z.B. sichere Hinderniserkennung, Kollisionsschutz, Personenschutz etc.
Bei mannbedienten Fahrzeugen ist es Aufgabe und Verantwortung des Fahrers, das Gerät sicher zu bedienen. Bei FTF muss die Sicherheit durch automatischwirkende technische Einrichtungen erreicht werden.
Wenn FTF gemeinsam mit Menschen in einem Arbeitsbereich eingesetzt werden, ist ein Personenerkennungssystem / Auffahrschutz erforderlich. Dieses System kann taktil (mechanisch berührend, „Bumper“) oder berührungslos(Laser, Ultraschall, Radar) arbeiten.
Quelle Grafiken: Haake, Wampfler
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 24
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Berührungslos arbeitendes Personenerkennungssystem
Quelle Grafik: Sick
Zukünftige Anforderungen und Herausforderungen
Multi-Sensor-Fusion: fahrzeugseitige Sensorik (Scanner, XXX-Kameras) + stationäre Sensoren (Scanner, Kameras o.ä.) + Software
Mehrfach-Nutzung teurer Sensoren für Sicherheit + Navigation
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 25
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Mobil- und Servicerobotik
Der Anwendungsbereich und Nutzen sog. „Serviceroboter“ liegt im Gegensatz zu den Industrierobotern in der Verrichtung von Dienstleistungen für den oder sogar am Menschen. Beispielsweise sollen monotone, mühselige oder gefährliche Arbeiten autonom durchgeführt werden.
Um solche Art von Dienstleistungen erbringen zu können, müssen Serviceroboter mobil sein, sich in unbekannten und sich ändernden Umgebungen zurecht finden und auf neue/unbekannte Situationen autonom, d.h. ohne vorherige explizite Programmierung reagieren.
Zur Zeit bereits bestehende Anwendungen außerhalb von Laborumgebungen liegen im Unterhaltungsbereich (Roboter in Museen, auf Messen/Ausstellungen) und in der Überwachung/Sicherheit.
Quelle: Fraunhofer IPA
© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 26
Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik
Anwendungen im privaten Umfeld: „Care-O-bot“
Quelle: Fraunhofer IPA
Anwendungen im industriellen Umfeld: Mensch-Roboter-Kooperation
Wegen der räumlichen Nähe von (mobilem) Roboter und Mensch – ohne den sonst üblichen Sicherheitszaun als Trennung/Sicherheitsbarriere – sind völlig neue Sicherheits-konzepte und –technologien erforderlich!
Dipl.-Ing. Thomas [email protected]
Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 2-4
44227 Dortmund
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!
Fahrerlos und autonom –Transportsysteme für die Intralogistik
automatisch mehr lagern
bis 100% mehr PKW lagern
Automatisches PKW Zwischenlager
Ein- & Auslagern der Fahrzeuge durch den LKW-Fahrer
Ein- & Auslagern der Fahrzeuge durch den LKW-Fahrer
PKW-AufbereitungPKW-AufbereitungEingang
WaschanlageEingang Waschanlage
QualitätskontrolleQualitätskontrolle
LagerungLagerung
Bereitstellfläche AuslagerungBereitstellfläche Auslagerung
LKW -LadezoneLKW -Ladezone
ÜbergabestationenÜbergabestationen
Vollautomatisches Fahrzeughandling
Detailansicht LayoutÜbergabestationÜbergabestation
ÜbergabestationÜbergabestation
LadestationLadestation
AufzugAufzug
Fahrweg FTFFahrweg FTF
Verschieden große PKW LagerplätzeVerschieden große PKW Lagerplätze
2
Audi A6
BMW 3er
VW Golf
Porsche 911
Mercedes E300
BMW 6er
Opel Zafira
1
3
4
7
6
5
LKW-Fahrer fordern die PKW’s an
Placeholder image
Flächenvergleich
Vollautomatisches Parkregal:15 m²/PKW
Bereitstellung der PKW in einem Zelt:15 m²/PKW
Bereitstellung der PKW in Reihe:19 m²/PKW
Bereitstellung der PKW im Fischgrät:26 m²/PKW
5300Länge
5000Länge
4500Länge
4000Länge
3750Länge
5
4
3
2
1
P9size: 5300-2200
STALL
stal
l m
atch
lin
e
stal
l m
atch
lin
e
safety margin 100mm each side
safe
ty m
argi
n 5
0mm
eac
h si
de
ftf a
rm t
rave
lar
ea
ftf a
rm t
rave
lar
ea
2300
mm
2200
mm
5500mm
5300mm
P7size: 5000-2200
STALL
stal
l m
atch
lin
e
stal
l m
atch
lin
e
safety margin 100mm each side
safe
ty m
argi
n 5
0mm
eac
h si
de
ftf a
rm t
rave
lar
ea
ftf a
rm t
rave
lar
ea
2300
mm
2200
mm
5200mm
5000mm
P4size: 4500-1900
STALL
stal
l m
atch
lin
e
stal
l m
atch
lin
e
safety margin 100mm each side
safe
ty m
argi
n 5
0mm
eac
h si
de
ftf a
rm t
rave
lar
ea
ftf a
rm t
rave
lar
ea
2000
mm
1900
mm
4700mm
4500mm
P2size: 4000-1900
STALL
stal
l m
atch
lin
e
stal
l m
atch
lin
e
safety margin 100mm each side
safe
ty m
argi
n 5
0mm
eac
h si
de
ftf a
rm t
rave
lar
ea
ftf a
rm t
rave
lar
ea
2000
mm
1900
mm
4200mm
4000mm
P1size: 3750-1900
STALL
stal
l m
atch
lin
e
stal
l m
atch
lin
e
safety margin 100mm each side
safe
ty m
argi
n 5
0mm
eac
h si
de
ftf a
rm t
rave
lar
ea
ftf a
rm t
rave
lar
ea
2000
mm
1900
mm
3950mm
3750mm
AUDI Q7 AUDI A8 BENTLEY FLYING SPUR
BMW X5 AUDI A6 BMW 3 SERIES
VW GOLF AUDI A3 BMW 1 SERIES
MINI COOPER VW POLO CITROEN DS3
SMART FORTWO FIAT 500 TOYOTA IQ
automatisch mehr lagern
AGV - AUTOMATIC GUIDED VEHICLES
The AGVs are industrial vehicles to
transport loads without driver. We can find a
wide range of AGV depending on the function
to develop and the type of guidance they use.
It is very important to talk about AGV
system as that is the right way to talk about
them integrated in an installation.
ASTI AGV system is formed by a host,
which is the responsible for generating orders
according to the communication set with the
data capturing system in plant and the
customer management system (ERP or
WMS). The generated orders are sent to the
order manager that treats them and place
them in order to achieve the system
optimization according to the customer
priorities. Then the commands are sent to the
traffic control that assigns them among the
AGVs in the system and supervises its
fulfilment.
Next it is listed the different subsystems
that take part in ASTI AGVs, which are
adaptable according to the customer needs:
- Mechanic base;
- Power supply system by batteries;
- Safety;
- Operative systems;
- Communication systems via radio;
- Diagnosis systems;
- Guiding systems;
- Speeds and movement accuracy;
- Development platform;
- Work environment
- Environment integration.
Among all these subsystems that form
ASTI AGV systems, the three most
remarkable that determine a classification of
these vehicles are:
1.- Mechanic base.
2.- Guiding system.
3.- Control and management system.
According to the used mechanic base in
developing the AGV, ASTI provides a wide
range of vehicles depending on:
Geometry and weight of the load;
Required elevation height;
Number of pallets to transport at a
time;
Type of load: forks, side, tow, …;
Required movement frequency;
Required safety configuration;
Battery type;
Recharging battery type;
Radio communication type;
Working environments (indoor,
outdoor); etc..
In ASTI we always look to offer the best
solution for our customers, because of this,
when it is possible we start from a market
vehicle, manufactured in serial by big
companies which activity is manufacturing
industrial vehicles to transport loads. These
vehicles that fulfil the highest quality
standards are implemented with a particular
characteristic: to be able to work
autonomously, without driver that manages it.
The reason to use standard mechanic
instead of made to measure one is just to
offer simply the best as it was previously
mentioned.
The standard mechanic has advantages
against made to measure mechanics such
as:
Serial production.
High quality standards.
Scale economies from the serial
production.
Cost reduction.
Solid trucks designed and
manufactured to work in manual
mode.
Fast maintenance and spare parts
service.
Lower electric consumption.
Higher stability.
In addition, these producers of industrial
vehicles who invest great quantities in R&D
are continuously renewing its vehicle supply,
implementing its functionalities and enlarging
the range of products to cover all needs in the
market.
So it seems to be logic to take advantage
from this R&D investment and the technology
progresses developed by these big producers
to manufacture the AGVs. ASTI focuses all
the efforts on R&D of new guiding systems
and their management instead of focusing on
developing already existing mechanics that
are continuously progressing and improving.
At this moment, employing synergies
among companies seems to be more than
obvious, now more than ever should be
enhance this kind of relationships, but we can
say that what seems to be obvious is only
used by ASTI, this Spanish company that has
been developing AGVs under this working
philosophy for 30 years.
Regarding to the guiding systems, once
again it can be established a classification of
the AGVs by ASTI, and so we find:
Wired;
Laser guided;
Guided by magnetic spots;
Dual guided by laser and magnetic;
Guided by optic band;
Guided by magnetic band;
Shapes guided
Dual guided by laser and shapes.
Because of ASTI AGV concept, ASTI
AGVs can integrate with multiple devices
such as: conveyors, pelletizing lines,
warehouse control stations, warehouse
racking, racking and on floor storing,
production lines; etc…
Finally the vehicles count with a control
and management system that ASTI has
developed to: manage AGVs floats with
different typology, simulate the system
performance in time, and communicate with
the management system (ERP, SGA) or the
customer data net.
These three subsystems will be the ones
that will define, depending on the application
type and the customer needs and
requirements, the AGV to use.
It is important to remark that all guiding
systems are based on calculating the covered
distance without external references in
relation to a starting point (odometer).
As the covered distance without any
reference increases the possible deviation
increases as well because of this it is
necessary to confirm the position periodically,
what is achieved by means of different
systems (wiring, optic, laser, magnetic) that
together with odometer calculation, provide a
nearly perfect system to make the vehicle
know its exact position.
The basic characteristics of the different
guiding systems are the following:
Wiring: It is the first provided solution.
It is buried a conducting wire into the
ground at 2.5 cm deep, whose
frequencies are followed by an
antenna linked to a precision engine
installed on a direction wheel. This
guiding system has been standard for
many years, and it is still used. There
is a great experience in installing it
and it is very accurate once it has
been tuned up. Its maintenance is
simple and economic. But although it
is durable and reliable, the market is
interested in other alternatives. Any
engineer that has participated in an
internal logistics project knows that
the original specifications usually
suffer from several modifications from
the beginning and even after the
installation. Defining the optimum
route from the beginning, taking into
account factors such as sharp curves,
narrow crossings or even deviations
to battery recharging or load height
controls is a very difficult thing to do.
Non considered factors and the rush
to start up the projects can turn up the
ground in the plant into an incisions
map that even though they are not too
deep (2.5 cm) and can be sealed,
they still are and non-aesthetic
inconvenience, it damage the ground
over all if the critical area is perforated
several times. In addition the
radiofrequency can behave
unexpectedly forcing the engineer to
proceed with trial and error processes
in a concrete part of the route. These
inconveniences provoke delays on the
installation time and the mentioned
ground damage.
Optic guided: they represent the first
alternative to the wiring systems.
Instead of using a conductive wire
buried into the ground that is detected
by an antenna, the optic guided
system is based on making the driving
wheel follow a painted band on the
floor or a sticky band. As an
alternative it has been studied optic
systems based on “digital” codes
marked on the ground without any
predetermined route. They re-
orientate the machine when it passes
on them according to the commands
set by the software. A brief analysis of
these techniques as an alternative to
the wiring reveals that they can be
valid for wide plants where small
deviations in the route covered by the
carts are not significant as changes in
the predefined routes are easy to
execute, just by moving the optic
guiding band. In conclusion, this
technique can be valid for certain
environments, but it is not easy that it
can beat the wiring technique in
plants with reduced dimensions.
Laser guided: after the wiring
method, the laser system is without
any doubt the most used and it is
spreading. Its principle is similar to the
electric tape measure used to
measure rooms by professional, but
the other way around: known the
distance to three references related to
one point in plant, where the machine
is placed, it can be known in detail its
position by triangulation, what is
carried out by a distance meter by
laser, similar in concept to the manual
method previously described. It is
placed in a turning system that
continuously sweeps the room looking
for position references. These
references will be sticky tapes of
reflective material placed on the walls
or objects at strategic points in the
route. The advantages compared to
the wiring are obvious, as the
engineers can limit the machine
movement area precisely thanks to
the reflective references: the laser
and the odometer make that there is
no minimum deviation in the layout as
long as the references remain at the
same position as expected when
talking about walls.
Machine vision: this guiding system
can be carried out in two different
ways, by band on the plant ground
that would be nearly the same as the
optic guiding system with higher
accuracy. Or by space marks that
consist on executing optic marks in
the plant where the AGV is going to
be installed. Once the AGV has
located them it will refresh its position
based on odometer guiding. Even
though from our point of view this kind
of guiding systems are really difficult
to apply with AGVs.
Magnetic guiding: the magnetic
guiding as the other kind of guiding
systems is based on odometer
guiding and refreshing the current
position by means of magnetic sensor
that detects the magnetic spots,
buried into the ground no deeper than
20mm with a determined distance
among them that depends on the
route. They will be covered by epoxy
resin. The main advantage of this kind
of guiding system is that it lets the
AGVs move in outdoor environments,
without excessive maintenance and
with great reliability and safety.
Guiding by magnetic band: as the
optic guiding system, this guiding
system is based on following a
magnetic band that is stack to the
floor by means of a magnetic guiding
device. So, the vehicle corrects its
position as it fulfils the route set by the
magnetic band.
Dual guiding systems: combining
different guiding systems has
contributed to the evolution of the
AGV systems so that they can be
used in all kind of applications.
Therefore by means of a dual guiding
system, laser and magnetic, these
vehicles will be able to carry out all
kind of tasks in large warehouses and
all sort of storing systems (using the
appropriate mechanic). Thanks to the
laser guiding system the vehicle will
be able to move automatically around
most of the warehouse but it also
would be able to get into the narrow
isles without getting lost when moving
through compact racking storage,
where the laser guiding system would
not be useful.
All this types of guiding systems has been
used by ASTI to manufacture its AGVs, so by
combining them and choosing the adequate
basic mechanic for each application, we can
cover all king of uses, being specially
appropriate when the material flow is
continuous and repetitive, taking as well in
consideration that valuable loads require
being handled in an extremely accurate way
without any fright or when the environment
conditions are extreme for the truck drivers
such as deep frozen, where the working
temperature is around -30ºC. Using always
the adequate mechanics for the solution and
the right guiding system for the working
environment.
As we mentioned previously, the most
useful environment for this kind of application
is the one where the material flow is
continuous and repetitive. Without forgetting
those working conditions that because of its
nature are especially aggressive or when the
goods are too costly or require an accurate
handling.
Now a days it can be found all kind of
combinations, totally automatized or semi-
automatized for palletized loads, reels, tubes
or slides with load capacity that goes from
100 kg up to 200TN with multiple load picking
and delivery systems such as rollers, chain
transference, forks, …etc.
ASTI manufactures AGVs for all kinds of
working environments, next it is listed the
usual working environments to use AGVs:
Indoor.
Outdoor, standing high and low
temperatures, rain, fog….
Environments with suspension dust,
ceramics….
Deep frozen fridges.
Environments with high humidity.
Analysing the environment will determine
in part the most important characteristics of
the AGVs: the mechanics to choose or
manufacture and the guiding and safety
systems to employ.
Realizing that this kind of vehicles can be
used for any kind of working environment and
so this one will be the one to set the vehicle
mechanic base, the guiding system to use
and the safety systems to include, the
environment won’t be as important as the
integration of the vehicle with the
environment, for that the AGV system must
communicate with different common devices
in thr industrial sector, such as:
Automatic equipment for deep
stacking
Lifts
Palletizing and conveying lines
Automatic doors
Visual signal devices
Information panels
The automation and robotics development is
enhancing that small and medium size
companies can include AGV systems in their
productive processes.
Companies are requesting higher speed to
handle the needed materials, with more
accuracy and precision. Knowing the
productive process and that the cost control
have become essential to keep a position in
the market.
More and more often the focus is on creating
business and expanding it without forgetting
that the productive process must provide high
quality at low price.
In multiple occasions, being the first is better
than being bigger. Multiple products have
short life cycle and do not leave any margin
to errors. Everything has to be fast and at the
lowest cost. This makes compulsory keep
total control with constant access to the
information from the production system to
process it and use it to obtain maximum
profitability from the company assets.
One of the problems to solve is the
transportation of goods along the productive
process, it is necessary to convey raw
materials from one station to another as well
as semi-finished goods.
If we observe these goods movements, many
of them follow standard routes and it is
necessary personnel to transport them from
one side to another. These personnel carry
out repetitive and tedious tasks, they are
discouraged for a lack of work objectives, and
they do not have goals to achieve. Quite
often they are overconfident with the vehicles
they drive and an error in these processes
implies economic costs and sometimes
casualties.
As every machine and automation processes
the AGV advantages are clear and the most
obvious and remarkable is to let the people
do those tasks where they can add value.
The rest of the tasks, where the personal
contribution cannot add any value should be
left to the machines.
In accordance with the previous
statement, where the most appropriate
environments for these solutions are those
with continuous and repetitive good flow, the
advantages of this kind of vehicles are
obvious:
Higher productivity
Lower error rate
Product traceability
Just in time stock control
Working conditions improvement
Higher safety
Accident reduction
And as we mentioned at the beginning
the main advantage is to optimize the
personnel resources by using vehicles guided
by a driver (when necessary) for those tasks
where the person can provide added value,
eliminating those boring and repetitive tasks
from its general duties and so achieve a
higher productivity, a better working
environment and the human – machine team
work to follow a commune goal.
Other advantage is its higher profitability
as in two years and depending on the kind of
work and working shifts they get amortized.
ASTI, as the only Spanish AGV producer,
goes on working on presenting this solution
that even though it is highly established in the
United States and other European countries
is still quite unknown in Spain.
Now a day the integration degree in the
logistics sector in Spain is not too high, it
could be around 5%. But it is still a quite new
product, in the last three years it is getting
adopted by the Spanish market and its
implantation is growing because of the good
results and because the companies are
knowing the advantages and the high
profitability of these vehicles.
It is curious how these vehicles, instead
of focusing in the logistics sector, where its
employ seems to be more than obvious, they
are getting installed in other sectors.
One of the most usual applications in
which these solutions are getting installed, is
to move pallets between automatic palletizing
lines and plastic wrappers. More specifically,
in sectors such as the food industry or other
with high production levels as paint and
cosmetics where these vehicles are
becoming very popular. And the global and
complete solution that ASTI supplies is
getting well received by the market.
On the other side, special applications or
aggressive environments such as deep
frozen fridges, developed by ASTI, are
perceived very positively by the market. As
they present an automatic solution with high
added value for the companies in the sector
and with short amortization periods.
Other solutions carried out by ASTI that
are really well-thought-out, even though it is
not the most representative of these vehicles,
is its use in environments which were not
even considered previously, as hospitals.
Few years ago nobody would have ever
thought about installing an AGV system in a
hospital, but it has been proved that they are
really effective to carry out the internal
transport of all kind of materials: medicines,
clinic files, lining … raising the workers
satisfaction that now do not spend their time
on non – value – added tasks as well as
patients’ that all benefits from the sanitary
staff extra time.
One of ASTI main characteristics is the
effort on R&D to develop new vehicles and
new uses, as a sample we find:
1.- D8I135 ASTI AGV STACKER
Stacker with external support
arms.
It is used to work with all kind of
pallets.
Implemented with a duple or triple
mast with maximum lifting height up
to 5,40m and a load capacity up to
2.000kg.
The AGV characteristics are
simplicity, the use of standard
machinery and to work in both
manual and automatic modes. Its
maximum working speed is 2,2 m/s in
manual mode and 1,5 m/s in
automatic mode.
There are three navigation types.
Laser – the rotating laser scanner
issues a light beam and receives its
reflection from the reflectors in the
working area. By measuring the
angles it is determined the machine
position.
Magnetic – magnets or conductive
wire.
Dual laser and magnetic: combination
of both navigation systems.
The AGV will move along routes
that have been previously defined by
the user. At the points denominated
as stations it will be carried out the
loading and unloading of materials.
Both routes and stations is
denominated Layout and it is adapted
to each installation.
Characteristics:
Control by means of on board
computer.
Automatic and manual performance.
Laser scanner for laser guiding.
Magnets sensor for the magnetic
guiding system.
Manual control device.
Bus CAN solution.
Programmable graphic screen.
Safety laser.
Automatic battery recharging system.
Rolled conveyor table as accessory.
Wireless communication 802.11g.
2.- ASTI TOWING AGV
The AGV characteristics are
simplicity, the use of standard
machinery and to work in both
manual and automatic modes. Its
maximum working speed is 3 Km/h in
manual mode and 1,5 m/s in
automatic mode.
There are.
Optic – Reflective band placed on the
floor.
Magnetic – Magnets or conductive
wire.
The AGV will move along routes
that have been previously defined by
the user.
At the points denominated as
stations it will be carried out the
loading and unloading of materials.
Characteristics:
Photocells for the optic guiding.
Magnet sensor for the magnetic
guiding.
Manual control device.
Graphic screen.
Safety photocells.
Safety bumper and ultrasound
sensors.
Its programming and starting up is
very simple. In addition it offers
multiple possibilities to automate load
transport lines by means of trucks:
remote calls from working sites, easy
route configuration, etc.
It is a perfect tool to optimize
times.
3.- ASTI CARRYING AGV
Carrying AGV is an automated
guided vehicle specially developed to
transport loads in automatic mode. It
has the characteristic to work in
manual mode and get a maximum
speed of 3 m/s. It maximum speed in
automatic mode reaches 1m/s.
The process by which the AGV
calculates its position is denominated
Navigation.
There are two kinds of navigation
systems:
Laser – Guided by two laser
scanners.
Magnetic – Guided by magnets or by
following conductive wire.
The AGV will move along
predefined routes by the user. At the
points denominated as stations, it will
take place the load loading and
unloading. The routes and stations
are denominated as layout and it will
be unique to every installation.
Characteristics:
Control by means of on board
computer.
Laser scanner for laser guiding.
Magnet sensor for magnetic guiding.
Manual control device.
Bus CAN solution.
Graphic screen.
Safety laser.
The AGV is formed by a base
platform, equipped with a lifting
system to lift the load to transport.
The AGV gets inserted under the cart,
into the physical space between
wheels, it raises the platform and this
way the cart relays on it.
When laser guided, it is
implemented with two laser scanners
that are used for guiding as well as
for safety system. They control the
obstacles in front of the AGV previous
to its movement
When magnetic guided, it is
implemented with two safety lasers or
two safety bumpers depending on the
speed to develop.
Each AGV is equipped with great
capacity acid lead batteries that do
not issue hydrogen.
When there is no pending move,
the control system commands the
AGV to move to the automatic battery
recharging room. The recharging will
be a hot one.
The working system provides a
bidirectional movement (back and
forward). The system is equipped with
low noise rate electric engines.
4.- AGCLOG AGV
The AGCLOG AGV
characteristics are simplicity and
modularity, so that it can be divided
into several groups that can be easily
integrated among them.
This modularity concept can also
be 100% applied for the easy and
quick programming of the system.
The maximum speed of the
system is 3 km/h.
The system used by the AGCLOG
AGV to calculate its position is the
navigation. There are two types of
navigation.
Optic – Reflective band placed on the
floor.
Magnetic – Magnets or magnetic
band.
The AGCLOG AGV will follow
predefined routes by the user. At the
points denominated as Stations, it is
carried out the load loading and
unloading. All routes and stations is
denominated as Layout which will be
developed for each solution.
The AGCLOG AGV is formed by
the following modules
Photocells for the optic guidance.
Magnets sensor for the magnetic
guidance.
Driving AGCLOG module.
Electric panel to command the driving.
Safety module, formed by radar and
bumper.
Light warning column.
Battery recharging Kit.
Its programming and starting up is
very simple. In addition it offers
multiple possibilities to automate load
transportation lines by means of
carts: remote call from the working
stations, simple route configuration,
barcode reader, remote order
reception, remote door opening,
traffic control, etc.
So it is a perfect tool to optimize
times.
5.- D8O240B AGV FOR REELS
AGV to transport heavy reels.
It is used to work with all kind of
reels (with diameter over 700 mm).
It offers a maximum load capacity
of 3.000 kg.
The AGV characteristics are
simplicity, the use of a standard
machine and the capacity to work in
manual as well as in automatic mode.
The maximum working speed is 1,5
m/s in automatic mode.
There are three types of
navigation:
Laser – The laser scanner issues a
beam and receives its reflection from
the reflectors placed at the working
area. Measuring the angles it is
determined the position of the
machine at any time.
Magnetic – Magnets or conductive
wire.
Dual laser and magnetic: It is the
combination of both guiding systems.
The AGV will follow a predefined
route by the customer. At the points
denominated as stations it is carried
out the load loading and unloading.
The routes and stations is
denominated as layout and it is
adapted to each installation.
Characteristics:
Control by on board computer.
Working in manual and automatic
mode.
Laser scanner for laser guiding.
Magnet sensor for magnetic guiding.
Manual control device.
Bus CAN solution.
Programmable graphic screen.
Safety laser and bumper.
Automatic battery recharging.
Wireless communication 802.11b.
6.- ASTI NARROW AISLE AGV
It is used to work with any kind of
pallets at great heights and in narrow
aisle racking.
It is equiped with a triplex mast
with a maximum lifting height of 11 m
and a load capacity of 1.500kg.
It is used to work with all kind of
pallets.
The AGV characteristics are
simplicity, using a standard machine
and to work in manual mode as well
as in automatic mode. The working
maximum speed is 1,5 m/s in
automatic mode.
There are several kinds of
navigation.
Wired – Wire buried in the ground,
centred along the aisle that forms one
or several sloops, connected to a
frequency generator that generates a
magnetic field, which is received by
antennas that manage the driving.
By rail – Mechanic rails anchored to
the ground and truck with lateral
wheels, which are as wide as the
profiles.
Laser - the rotating laser scanner
issues a light beam and receives its
reflection from the different reflectors
previously placed at the working area.
By measuring the angles it is
determined at any time the truck
position.
Magnetic – magnets or conductive
wire.
The AGV will follow the
predefined routes set by the user. At
the points determined as stations it is
carried out the load loading and
unloading. The routes and the
stations is denominated as layout and
it is adapted to each installation.
Characteristics:
Control by means of on board
computer.
Working in manual and automatic
mode.
Sensors for the wiring.
Lateral wheels for the rail guiding.
Manual control device.
Bus CAN solution.
Programmable graphic screen.
Safety bumper.
Automatic battery recharging..
Wireless communication 802.11b.
7.- REACH ASTI AGV
It is used to work with all kind of
pallets in height.
Implemented with a triplex mast
with a maximum lifting height of 11.50
m, it offers a loading capacity of
2500kg.
It is used to work with all kind of
pallets.
The AGV characteristics are
simplicity, the use of a standard
machine and to be able to work in
both manual and automatic modes.
The working maximum speed is 2.5
m/s in manual mode and 1.5 m/s in
automatic mode.
There are three types of
navigation.
Laser – The rotating laser scanner
issues a beam and receives its
reflection from the reflectors installed
at the working area. By measuring the
angles it is determined at any time the
machine position.
Magnetic – Magnets or conductive
wire.
Dual laser and magnetic: It is the
combination of both guiding systems.
The AGV will follow predefined
routes set by the user. At the points
denominated as stations it is carried
out the entire load loading and
unloading. The routes and stations is
denominated as layout and it is
adapted to each installation.
Characteristics:
Control by means of the on board
computer.
Working in manual and automatic
mode.
Laser scanner for the laser guiding.
Magnet sensor for magnetic guiding.
Manual control device.
Bus CAN solution.
Programmable graphic screen.
Safety laser and bumper.
Long-life gel batteries.
Automatic battery recharging.
Wireless communication 802.11b.
8.- AGV FOR TRUCK LOADING
It is used to work with all kinds of
pallets and carry out the truck loading
at the loading docks.
It offers a maximum loading
capacity of 2,500 kg.
The AGV characteristics are
simplicity, using a standard machine
and to be able to work in manual and
automatic mode. The working
maximum speed is 2.5 m/s in manual
mode and 1.5 m/s in automatic mode.
There are three types of
navigation.
Laser – the rotating laser scanner
issues a beam and receives its
reflection from different reflectors
placed at the working area. By
measuring the angles it can be
determined at any time the machine
position.
Shapes – Laser that detects the
shapes and walls of the surroundings
where the AGV moves around.
Dual laser and shapes: combination
of both navigating systems.
Using the dual navigation system,
laser and shapes, let the AGV move
along the diverse environments.
Thanks to the laser guiding system, it
can move around the customer
facilities only when entering into the
truck, it starts guiding by shapes to
recognize the truck walls and the load
in it and so be able to carry out the
loading process.
The AGV will follow predefined
routes by the user. At the points
denominated as stations it will be
carried out the load loading and
unloading. The routes and station is
denominated layout and is adapted to
each installation.
Characteristics:
Control by on board computer.
Automatic and manual performance.
Laser scanner for laser guidance.
Magnet sensor for magnetic
guidance.
Manual control device.
Bus CAN solution.
Programmable graphic screen.
Safety laser and Bumper.
Long life gel batteries.
Automatic battery recharging.
Wireless communication 802.11b.
9.- AGV FOR DEEP FROZEN FRIDGES
In addition ASTI that is always
looking for new solutions as part of its
constant improvement philosophy,
could not forget a sector where the
working conditions are especially
hard because of the extreme
temperature they have to deal with,
we are referring to the deep frozen
fridges.
The associated working
problematic is widely known, but it is
not bad to recapitulate and remember
all the related risks:
Drudgery working conditions.
Health risks, thermic stress.
Difficulty to carry out tasks and works.
Need of recovering periods for the
workers (30% of the time is resting
time)
Specific individual protection
equipment.
High risk of machinery breakdown for
high corrosion due to the temperature
changes.
Need of specific machinery.
75% of the accidents come from:
truck driving, truck crashes and
manual load handling.
Continuous maintenance investment
and user general dissatisfaction.
So once it has been identified this
sector high risks, ASTI launched into
the market a new and innovative AGV
system for deep frozen cameras,
versatile and flexible that can take
different configurations to get adapted
at any time at the particular needs of
each customer.
The AGV system by ASTI for
deep frozen cameras presents the
following advantages:
Minimum risk for people.
Carries out the hard and repetitive
tasks.
It reduces the periods in the fridge.
Ergonomics improvement.
Productivity improvement, without
dead or recovering times.
They stand the extreme working
conditions.
High productivity.
Lower accident rate.
Lower energetic consumption.
Available space optimization.
Higher safety.
Higher machine reliability.
Lower maintenance.
Centralized control and management.
So, the AGV system for deep
frozen fridges launched by ASTI,
includes all the advantages of the
automatic systems for temperature
controlled environments, with
minimum investment and without any
civil work in the facility.
As conclusion, ASTI acquired
knowledge for 30 working years in
internal logistics has let them present
this innovative AGV system that
covers the specific needs of the
frozen market.
10.- AGV ACCESSORIES
In addition ASTI has available a
wide range of accessories that it
includes in its AGVs as kits, covering
a wider range of applications, next it
is described the most usual
accessories:
Roller or chain conveyor to handle the
load aside.
Double or triple forks to handle
several pallets at a time.
Container tumbler.
Accessories to handle barrels cans.
Clamps to vertically load reels.
Clamp for unstable loads.
Automatic pin hook for towing AGVs
with carts.
As conclusion, ASTI acquired
knowledge for 30 working years in
internal logistics has let them present
its innovative AGV systems to cover
the needs of every industrial sector.
Even though AGVs are really
integrated in other countries, in Spain,
the AGVs go on being unknown by
the companies, overall the
advantages that could provide from a
competitive point of view. With the
new applications in aspects of the
daily life, such as the internal
transport in hospitals, we expect that
the AGV will become part of our
culture and so turn it into an
entrepreneur one.
1
Automatisierte Logistik: Perfekte Technik aus Überz eugung
Die Electricité Générale pour la Marine et l’Industrie (Egemin) entstand 1947 am Sint-Pietersvliet in Antwerpen. Das von dem Unternehmer, Lebensphilosophen und Künstler Theo Pomierski gegründete Unternehmen war auf Reparaturen an der Schiffselektrik spezialisiert und bot alsbald auch Elektroinstallationen für die Industrie an. Kurz nach der Gründung erweiterte das aufstrebende Unternehmen das Angebotsspektrum außerdem um Unterflurförderanlagen, Rollenförderer und Karosserietransportsysteme für die Automobilindustrie. „Bereits in den 50er Jahren war absehbar, dass die Logistik immer mehr zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor für Unternehmen wird“, erklärt Stephan Vennemann, Geschäftsführer der Niederlassung in Bremen. „Deshalb haben wir uns sehr früh auf Intralogistik spezialisiert.“ Als Generalunternehmer für individuelle Materialflusslösungen ist der Konzern heute mit eigenen Niederlassungen in acht und zusätzlichen Agenturen in elf Ländern vertreten. Der Global Player erwirtschaftete in 2012 mit rund 650 Mitarbeitern einen Jahresumsatz von 130 Mio EUR.
Egemin Automation bietet als Generalunternehmer schlüsselfertige Gesamtlösungen für die Lagerautomation und Modernisierung aus einer Hand: von der Beratung und Konzepterstellung über die Realisierung bis hin zur umfassenden Wartung und zu Lifecycle-Services. In den Branchen Logistik/Distribution, Lebensmittel/Getränke und in der Pharmaindustrie verfügt der belgische Konzern über ein besonderes Branchen Know-how und bietet umfangreiche, ganzheitliche Lösungen sowie die Integration von Teilsystemen für seine Kunden zur Bewältigung der täglichen Logistikanforderungen.
Mit den drei eigenen Produktlinien: Fahrerlose Transportsysteme (E’gv=Egemin Guided Vehicle), Unterflurkettenförderer (E’tow=Egemin Towing System) und Lager & Distribution (E’wds=Egemin Warehousing & Distribution Solutions)) werden effiziente logistische Prozessabläufe durch vollständige Automatisierungslösungen angeboten. Die eigentliche Kernkompetenz hinter diesem Leistungsangebot liegt in der durchgängigen eigenen Entwicklung von Steuerungs- und Softwaresystemlösungen. Zur Konzepterstellung und Kapazitätsberechnung der Systeme sowie anschließender Realisierung bietet das Unternehmen dazu aus eigenem Hause Simulationen und Emulationen an.
STAPLERWORLD hatte Gelegenheit mit der Geschäftsführung der Bremer Niederlassung ein Gespräch zu führen.
Stephan Vennemann: „Wir gehen weit über die bloße Konstruktion von fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) hinaus. Wir sind spezialisiert auf die Konstruktion von maßgeschneiderten Systemlösungen mit unseren Fahrzeugen für die prozessindividuellen Anwendungen und Materialflüsse unserer Kunden. Unsere Spezialität sind maßgeschneiderte FTS-Lösungen für verschiedenste Einsatzbereiche und Transportaufgaben. Durch den Einsatz von Standardkomponenten in der Steuerung und den Fahrzeugen können so kürzere Realisierungszeiten und niedrigere Umrüstkosten erzielt werden. Dafür arbeiten wir von Beginn an eng mit dem Kunden zusammen, um ein optimal passendes System zu entwickeln, das während der Projektphase und darüber hinaus von uns betreut wird. Diese Fahrzeuge transportieren innerhalb des Betriebs – zum Beispiel in
2
Produktion, Lager, Distribution oder Verladung – vollautomatisch alle Arten von Materialien, ohne dass menschliches Eingreifen notwendig ist. Denken Sie beispielsweise an LKWs: Hier übernehmen unsere FTS die komplette vollautomatische Be- und Entladung von LKWs. Doch es bleibt nicht nur beim Be- und Entladen: unser System übernimmt den Transport zum Beispiel vom Wareneingang zur Produktion bzw in die Läger, stapelt, sortiert und vieles mehr. Und das alles auf engstem Raum bei höchster Präzision. Dank ihrer Genauigkeit erhöhen FTS-Systeme die Betriebssicherheit – es gibt keine Kollisionen und keine Schäden an der Ladung. Damit sind sie eine besonders kostensparende Alternative zum manuellen Transport“.
Vertriebsleiter und FTS-Spezialist Yaser Gamai erweitert die Erklärung: „Für diese Vorgänge benötigen wir eine exakte Fahrzeugkontrolle und –navigation. Um fehlerfrei in engen Gängen fahren, Ladungen mit extremer Genauigkeit zu positionieren oder komplexe Kommissioniervorgänge zu erledigen - mit unserer Steuerung der Sensorik (E’nsor=Egemin Navigation System On Robot) haben wir alles unter Kontrolle. Diese Steuerung ermöglicht den FTS des Systems, einem spezifischen Weg mit Hilfe von Navigationssensoren zu folgen. Die Software berechnet die korrekte Position für das Fahrzeug und sorgt dafür, dass alle Fahrzeuge schnell und exakt zu ihrem Ziel gelangen. Die einzigartige Funktionalität der Software bietet beispielsweise die Möglichkeit, Navigationsmethoden miteinander zu kombinieren. Abhängig von den Umgebungsbedingungen kann das diverse Navigationstechnologien für verschiedene Bereiche desselben Layouts anwenden, z.B. zwischen Regalen eines automatisierten Lagers oder zum Absetzen von Produkten in Maschinen. Mit diesem System sind wir absoluter internationaler Marktführer“.
Sichere Kontrolle von Transport und Verkehr durch eigene Software
Die Unternehmenseigene State-of-the-art E’tricc-Software (Egemin Transport Intelligent Control Center) verwaltet alle Fahrerlosen-Transport-Fahrzeuge, FTF, in dem System und vergibt Transportaufträge. Die Transportaufträge beinhalten die optimale Route zwischen Abhol- und Auslieferungsort der Waren und werden unter Berücksichtigung der Auftragsprioritäten an das Fahrzeug vergeben. E’tricc® macht von jedem Transportweg eines FTS Aufzeichnungen, um einen gleichmäßigen und sicheren Transportverkehr zu gewährleisten. Dank intelligenter Berechnungen kann für jeden Transport die optimale Route ermittelt werden. E’tricc® ist nicht nur darauf beschränkt, das FTS-System zu verwalten: es enthält zudem Funktionalitäten für das Lagerplatz- und Rezeptmanagement und ist voll kompatibel mit WMS-Systemen (Warehouse Management Systems) sowie WCS-Systemen (Warehouse Control Systems) von Drittanbietern und natürlich auch zu den firmeneigenen WMS und WCS E‘wms. Es garantiert darüber hinaus die nahtlose Integration mit den Steuerungen anderer Maschinen, dem Prozess-Steuerprogramm sowie der direkten Anbindung zur ERP-Software.
Umfassender Service
Vennemann: „Wir betreuen auch nach der Inbetriebnahme das komplette System – was heißen soll: wir bieten an 365 Tagen im Jahr einen zuverlässigen 24-Stunden-Service sowie einen Reparatur- und Wartungsservice, die Lieferung von
3
Ersatzteilen, Software-Support usw. Und wir gehen noch weiter: Unsere „Retrofit“-Ingenieure wissen, wie die Lebensdauer der Logistik- Systeme durch den Einsatz von neuen Systemkomponenten, das Umrüsten von Fremdsteuerungen oder Software-Aktualisierungen verlängert werden kann. Bei gleichbleibenden Anforderungen werden die Systeme mehr als 10 Jahre ihre Arbeit zuverlässig durchführen.“
Wo werden die FTF gebaut?
Vennemann: „Unsere-Fahrzeuge werden von uns konzipiert und entwickelt und bestehen aus zuverlässigen, serienmäßig gefertigten Komponenten und Zukaufteilen unserer langjährigen Partner. Nach der Montage in unserem Werk in Belgien werden sie umfangreich getestet.“
Wie beurteilen Sie den Krankenhaus-Markt für Ihre Systeme?
Vennemann: „Wird sicherlich in den nächsten Jahren mehr und mehr in den Fokus kommen – steht allerdings aktuell nicht im Blickfeld unserer Geschäftsstrategie. Wir beobachten die Branche allerdings genau und haben auch schon Anwendungen realisiert“.
Die Zukunft im Blick
Heute hat sich das Unternehmen weltweit und in Deutschland längst etabliert: Dank seiner flexiblen und maßgeschneiderten Lösungen für FTS und einem umfassenden Beratungsangebot gehört der belgische Konzern in diesem Bereich bereits zu den Marktführern. Stephan Vennemann resümiert: „In Zukunft werden wir das Asset-Life-Cycle-Management im Service sowie unser Engagement als Generalunternehmer und Integrator für Logistik- und Materialflusslösungen weiter ausbauen. Darüber hinaus wollen wir unser internationales Know-how in den Bereichen Food, Pharma und Distribution in Deutschland verstärkt einbringen. Hier liegt noch großes Potenzial für unsere Automatisierungslösungen.“
1.010 Worte mit 8.303 Zeichen mit Leerzeichen
Autor: STW-Redakteur Peter Pospiech
Weitere Informationen: EGEMIN GmbH, 28277-Bremen, Tel.: +49 (0)421 436 27 52 BU:
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EGEMIN 01: Das automatische Be- und Entladen von LKW’s mit vollautomatischen fahrerlosen Transportsystemen reduzieren Personal- und Betriebskosten
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EGEMIN 02: Fahrerlose Transportfahrzeuge für Lebensmittel und Getränke
6
EGEMIN 03: Fahrerlose Transportfahrzeuge für Anwendungen im Lagerwesen Bilder: Egemin. Weitere Informationen: www.egemin.com
FTS-Doppelkufensystem: Kompakt, flexibel, kostengünstig Das von Prof. Wehking entwickelte fahrerlose Doppelkufensystem mit seinem ausgeklügelten Antriebs- und Gestaltungskonzept optimiert die Abläufe in der Transport- und Lagerlogistik: Das innovative Flurfördermittel integriert sämtliche Antriebskomponenten sowie die Energieversorgung kompakt in den beiden parallel und ohne feste Verbindung agierenden Transportkufen. Störende An- und Aufbauten entfallen, das System ist somit extrem wendig, platzsparend und erfordert keine aufwendige Halleninfrastruktur. Die Inbetriebnahme geht schnell, Layoutänderungen sind flexibel und vielfach in Eigenregie realisierbar. Mitte 2014 steht das kostengünstige System in einer ersten Ausbaustufe für den industriellen Einsatz zur Verfügung. Das in Kooperation mit dem Institut für Fördertechnik und Logistik der Universität Stuttgart entwickelte und zum Patent angemeldete Doppelkufensystem fährt selbstständig unter Paletten. Bei einem Eigengewicht von weniger als 100 Kilogramm stemmt das Transportmittel über Rotationsbewegungen seiner vier Antriebseinheiten Lasten bis zu einer Tonne. Mit optischen Sensoren ausgestattet und von einem Leitrechner gesteuert findet das Kufenpaar mit einer Geschwindigkeit von bis zu ein Meter pro Sekunde über ein optisches Spurführungssystem seinen Weg zum Ziel. Um synchron auf Kurs zu bleiben, kommunizieren beide Kufen miteinander. Die Antriebsachsen sind in alle Richtungen frei beweglich, sodass das System nur ein Minimum an Rangierfläche erfordert und mit schmalen
Fahrgassen auskommt. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig und reichen von der Materialzu- und -abfuhr bei Maschinen über die Versorgung von Lagerbereichen bis hin zu anspruchsvollen Kommissionieraufgaben. Die Investitions- und Unterhaltskosten sind vergleichsweise gering, das System amortisiert sich rasch und findet neue Aufgabenfelder in Bereichen, in denen sich Automatisierung bislang nicht lohnte. Eisenmann baut das Doppelkufensystem schrittweise zu einem auch mit anderen Systemen vernetzbaren Transportmittel mit personensicherem Kollisionsschutz aus. Das Doppelkufensystem ist somit eine optimale Ergänzung des Eisenmann Produkt- und Lösungsangebots für die Intralogistik. Eisenmann zählt zu Anbietern von Anlagen und Dienstleistungen in den Bereichen Oberflächen- und Lackiertechnik, Materialfluss-Automation, Thermoprozess- sowie Umwelttechnik. Seit über 60 Jahren berät das süddeutsche Familienunternehmen Kunden rund um den Globus und baut hochflexible, energieeffiziente und ressourcenschonende Anlagen nach individuellen Anforderungen für Fertigung, Montage und Logistik. Eisenmann ist in Europa, Amerika und den BRIC-Staaten mit 3.700 Mitarbeitern vertreten und macht einen Jahresumsatz von rund 640 Millionen Euro (2012). Über das Institut für Fördertechnik und Logistik Das Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT) der Universität Stuttgart wurde 1927 gegründet und ist eines der ältesten fördertechnischen Institute Deutschlands. Das IFT befasst sich heute mit der klassischen Fördertechnik, der Intralogistik und der Logistik. Zentrale Themen sind
Materialflusstechnik, Automatisierung der Prozessoptimierung, Ladungsträgerentwicklung, Logistikplanung sowie Seilforschung.
Eisenmann AG, Tel.: +49 7031 78-0
Bewegliche Bildschirme aus Papier: Zukunft auch für FTS-Steuerung und -überwachung
Flexpad ist der Ansatz der Saarbrücker Forscher. Es zeigt, wie sich ein einfaches DIN A4 Papier in ein bewegliches, flexibl es Display verwandeln lässt. Schon jetzt könnten Patienten dam it beispielsweise die Ergebnisse einer Computertomografie besser begu tachten. Langfristig wollen die Informatiker damit herausfin den, welche neuen Anwendungen ultradünne, verformbare mobile Endgerät e in Zukunft eröffnen und wie sie sich am besten bedienen lassen . Rötlich schimmern menschliche Organe auf einem Papier. Dieses zeigt den Unterleib eines Menschen im Längsschnitt. Wirbelsäule und Beckenknochen bilden als gelbe Inseln den Kontrast dazu. Als das Papier an seinen Enden nach unten gebogen wird, scheinen die Knochen hervorzutreten, während die Weichteile zurückweichen (siehe Video). Was auf den ersten Blick an Science-Fiction erinnert, ist das Ergebnis der Forschungsarbeit „Flexpad“, die unter Leitung von Jürgen Steimle am Media Lab des US-amerikanischen Massachusetts Institute of Technology und am Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken in Kooperation mit der Christians-Albrechts-Universität zu Kiel entstand. Inzwischen leitet Steimle die Forschungsgruppe „Embodied Interaction“ am Cluster of Excellence „Multimodal Computing and Interaction“. „Im Alltag verformen wir Objekte ganz intuitiv und auf vielfältige Weise. Wir biegen Bücherseiten, drücken Bälle zusammen, falten Papier oder modellieren Ton“, erklärt Jürgen Steimle und führt weiter aus: „Indem wir Bedienelemente auf greifbare, verformbare Objekte projizieren, können wir Computer und andere technische Geräte einfacher und besser steuern.“ Damit sein Vorhaben in der digitalen Welt funktioniert, ist inzwischen nur noch ein wenig Technik, dafür umso mehr Denk- und Programmierarbeit erforderlich. „Zum einen nutzen wir einen Projektor, der ein Bild oder einen Film auf einem Blatt abbildet“, beschreibt Steimle den Ansatz. „Zum anderen arbeiten wir mit einer Kinect aus dem Hause Microsoft. Die Tiefenkamera lässt Personen per Bewegung Computerspiele steuern, bei uns filmt sie Hände plus Papier und stellt so deren Position im Raum fest.“ Um die Bewegungen der Hände und des Papiers zu erfassen, sind Projektor und Kamera an der Zimmerdecke über dem Benutzer angebracht. Damit arbeitet Flexpad wie folgt: Die Tiefenkamera filmt Nutzer und Papier und erfasst die Verformungen und Bewegungen des Papiers. Damit dies trotz der recht groben Bilddaten der Kinect präzise und zeitnah geschieht,
haben die Forscher zwei Rechenverfahren ausgearbeitet und programmiert. Das erste rechnet zunächst störende Finger und Hände des Benutzers heraus. Bewegt er nun das Papier – egal ob, nach links, nach rechts, ob gebogen oder wellenförmig –, registriert die Kamera dies. Daraufhin beschreibt ein speziell entwickeltes Computermodell diese Bewegungen in Sekundenbruchteilen, damit der Projektor sie nahezu in Echtzeit auf dem Blatt wiedergeben kann. Allerdings hat Flexpad gewisse Grenzen: Der Nutzer muss, damit das System funktioniert, in einem bestimmten Bereich unter der Kamera und dem Projektor stehen. Er kann sich also nicht frei im Raum bewegen. „Das Papier übernimmt in unserem System gleich zwei Funktionen“, erläutert Steimle. „Es ist Bildschirm und Eingabeinstrument zugleich.“ Ähnlich wie eine Maus einen Computer steuert, kann der Benutzer auf diese Weise mit dem Gerät interagieren. Neben Papier eignen sich aber auch andere Materialien, beispielsweise Bögen aus Kunststoff und Plastik. Wichtig ist nur, dass sie eine gewisse Verformbarkeit und Flexibilität besitzen. Einen Schritt weiter gehen so genannte aktive, flexible Displays. Laut der Studie „OE-A Roadmap for Organic and Printed Electronics“ des Industrieverbandes Organic and Printed Electronics Association werden diese in knapp zehn Jahren für Endanwender verfügbar sein. „Unsere Konzepte, die wir mit Flexpad erforschen, können auf diesen neuen Bildschirmtyp übertragen werden“, erklärt Steimle. Doch schon jetzt seien aufgrund der preiswerten Technik Anwendungen denkbar: „Bei der medizinischen Diagnostik kann der Arzt etwa Ergebnisse einer Computertomografie schnell und einfach mit dem Patienten besprechen. Außerdem kann das System als eine Art interaktives Kinderbuch fungieren, in dem sich bestimmte Figuren, wie zum Beispiel ein Goldfisch, bewegen“, so Steimle. Hintergrund Saarbrücker Exzellenzcluster Seit 2007 wird der Saarbrücker Exzellenzcluster „Multimodal Computing and Interaction“ im Rahmen der Exzellenzinitiative von Bund und Ländern gefördert. Hier wird unter anderem untersucht, wie man multimodale Informationen aus Audiodateien, Bildern, Texten und Videos noch effizienter organisieren, verstehen und durchsuchen kann. Zum Cluster gehören Wissenschaftler der Universität des Saarlandes, des Deutschen Forschungzentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI), des Center for IT-Security, Privacy and Accounatbility (CISPA), des Zentrums für Bioinformatik in Saarbrücken und des Max-Planck-Instituts für Informatik sowie des Max-Planck-Instituts für Softwaresysteme. Sie alle befinden sich nur wenige Schritte voneinander entfernt auf dem Campus der Universität des Saarlandes.
Weitere Informationen: -Veröffentlichung Jürgen Steimle, Andreas Jordt, and Pattie Maes. Flexpad: Highly Flexible Bending Interactions for Projected Handheld Displays. CHI 2013 Full Paper (Best Paper Honorable Mention Award). http://embodied.mpi-inf.mpg.de/files/2012/11/CHI2013-Flexpad.pdf - Video „Funktionsweise und Anwendungen von Flexpad“ Ein Goldfisch im Wasser wird auf das Papier projiziert. Als der Nutzer mit ihm Wellen nachahmt, beginnt der Fisch zu schwimmen. http://embodied.mpi-inf.mpg.de/research/flexpad/ Weitere Informationen: Dr. Jürgen Steimle Exzellenzcluster „Multimodal Computing and Interaction“ Max-Planck-Institut für Informatik Tel.: +49 (0) 681 302 71935 E-Mail: [email protected]
Götting-Beitrag.docx 1 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)
Götting KG
Celler Straße 5
D-31275 Lehrte - Röddensen
Version: 1.00
Stand: 01.10.2013
Verfasser:
Dr.-Ing. Sebastian Behling, Götting KG
Tel.: +49 5136 8096-17
Fax: +49 5136 8096-80
Email: [email protected]
Autor
Dr.-Ing. Sebastian Behling ist Projektleiter im Bereich Forschung bei der Götting KG in Lehrte
Götting-Beitrag.docx 2 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)
FTS im Außeneinsatz
Obwohl es bei Outdoor-Anwendungen enormes wirtschaftliches Potenzial zur
Automatisierung gibt, werden bei weitem die meisten fahrerlosen Transportsysteme (FTS)
innerhalb von Gebäuden eingesetzt. Die Systeme, die es im Außeneinsatz gibt, sind meist
technische Highlights mit hoch spezialisierten Funktionalitäten und Eigenschaften. Dazu
gehören die größten, die schnellsten und die innovativsten Fahrzeuge der Branche.
Automatisierte Nutzfahrzeuge mit Verbrennungsmotor
Zu den prominentesten Nutzfahrzeugen im Außeneinsatz zählen die automatisierten LKWs.
Das ist aufgrund der beeindruckenden technischen Möglichkeiten kein Wunder. 7 m/s ohne
Fahrer sind in abgesperrten Bereichen mit modernen Spurführungssystemen keine
Besonderheit. Bei Bedarf rangiert ein vollautomatischer Sattelzug auch rückwärts mit einer
Andockgenauigkeit von +/- 1 cm. Auch das automatische Handling von Anhängern,
Wechselbrücken und Abrollcontainern stellt längst keine technische Hürde mehr dar [1]. Die
neuste Generation automatischer LKWs setzt jetzt auf den Einsatz einer Zugmaschine mit
hydrostatischem Fahrantrieb, der den Anhänger ohne Zugkraftunterbrechung mit einer
ökonomisch sinnvollen Antriebsleistung ziehen kann (Bild 1). Der erhöhte Kundennutzen
durch den Einsatz von Serienfahrzeugen in Form von niedrigen Anschaffungskosten,
bewährter Technik und weltweitem Service runden das Bild ab.
Bei der Durchführung der Automatisierung wird darauf geachtet, dass die Möglichkeit zur
manuellen Bedienung erhalten bleibt. Dies bietet für Sonderfahrten einen großen Nutzen
hinsichtlich der Flexibilität. Eine Alternative stellt die Teleoperation dar. Hierbei werden die
Daten zusätzlicher Fahrzeugsensoren an einen Leitstand übertragen und dort einem
Bediener zur Verfügung gestellt. Üblicherweise werden mehrere Videobilder übertragen und
mittels einer Graphik zum Zustand der Hindernissensoren unterstützt. Der Bediener kann
von einer zentralen Position per Fernsteuerung auf ein gewünschtes Fahrzeug im System
zugreifen und Fahr- sowie Steuerbefehle erteilen.
Ein weiteres erstaunliches, aber sehr erfolgreiches Konzept ist der Umbau eines Anhängers
zu einem fahrerlosen Transportfahrzeug (Bild 2). Nicht weniger als 44 t Nutzlast können die
dieselbetriebenen Schwerlasttransporter mit 1 m/s vorwärts und rückwärts bewegen. Im
Zuge der Automatisierung wurde dazu ein stufenloser hydrostatischer Fahrantrieb
eingebaut, der ebenfalls als sanft wirkende Betriebsbremse dient. Eine bewährte
Anwendung ist der Transport von Stahlcoils mit einem Durchmesser bis 2,25 m.
Die wohl spektakulärsten Fahrzeuge der Branche sind die vollautomatischen Radlader. Wie
die manuell bedienten Baumaschinen fahren sie mit Schwung in das Haufwerk bis genügend
Ladung in der Schaufel aufgenommen wurde. Erschwerend kommt hinzu, dass der
Untergrund durch Schmutz und Nässe rutschig ist. Besonders in Kurven ist die Navigation bei
schlupfenden Rädern alles andere als trivial. Diesen Vorgang zu automatisieren war eine
besondere Herausforderung, die letztlich vieler experimenteller Arbeitsstunden bedurfte.
Götting-Beitrag.docx 3 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)
Sicherheit mittels Sensorfusion
Sobald automatisierte Nutzfahrzeuge in gemeinsamen Bereichen mit Personen und
personengeführten Fahrzeugen operieren, sind Sensoren zum Personenschutz obligatorisch.
Für Außenanwendungen werden bislang als einzig sichere Lösung berührende Sensoren
(„Bumper“) eingesetzt. Aus der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass ein zuverlässiger
Bumper kein Zukaufteil, sondern eine Spezialanfertigung ist, die jeweils auf das Fahrzeug
und das Betriebsgelände angepasst werden muss. So hat die aktuelle Version vielfache
Einstell- und Dimensionierungsmöglichkeiten und beweist im Dauereinsatz eine hohe
Zuverlässigkeit. Die Mechanik passt sich sogar Übergangsknicken bei Steigungen flexibel an.
Zusätzliche outdoortaugliche Laserscanner können die Hauptfahrtrichtung und z. B. die
Seiten des Anhängers in mehreren Ebenen zur Maschinensicherheit überwachen. Mit einer
hohen Detektionsreichweite kann ein sanfter Halt realisiert werden, bevor eine Berührung
mit einem Hindernis stattfindet.
Soll die Fahrgeschwindigkeit weiter erhöht werden, muss aus Sicherheitsgründen zusätzlich
auf stationäre Sensoren zurückgegriffen werden. Mit diesem Konzept beschäftigte sich die
Götting KG im Rahmen eines Forschungsprojekts namens „SaLsA“. Das Sicherheitskonzept
soll Gefahrenbereiche hinsichtlich der Kollisionsvermeidung fahrerloser Transportfahrzeuge
im Außeneinsatz entschärfen und die maximale Fahrgeschwindigkeit deutlich steigern [2].
Zur Erweiterung der „Sichtweite“ des Fahrzeugs wird eine Datenfusion der
Fahrzeugsensoren mit externer, stationärer Sensorik eingesetzt (Bild 3). Die
Umgebungssensorik kommuniziert ihre Daten an das Fahrzeug, das daraufhin seine
Geschwindigkeit anpasst oder einen alternativen, weniger risikobehafteten Fahrweg wählt,
so dass eine bestmögliche Sicherheit für Personen und Sachwerte gegeben ist. Im
einfachsten Fall erteilt die Umgebungssensorik eine Freigabe für schnellere Fahrt, falls
sichergestellt werden kann, dass keine Hindernisse in einem ausreichenden Abstand um den
Fahrweg vorliegen. Erstmals kann somit eine intelligente Geschwindigkeitsanpassung für
automatische Fahrzeuge realisiert werden. Die Steigerung der Fahrgeschwindigkeit bietet
ein hohes ökonomisches Potenzial für Betriebsgelände mit langen Fahrstrecken, wie sie im
outdoor-Einsatz üblich sind.
Erstaunlicher Weise wurde bislang einem Thema hinsichtlich der Sicherheit automatischer
Fahrzeuge wenig Beachtung geschenkt: Was passiert mit dem zugesicherten Bremsweg bei
einer glatten Fahrbahn? Im Endeffekt muss die Freigabe für einen automatischen Betrieb
von einem Verantwortlichen auf Anwenderseite geprüft und erteilt werden. Somit ist eine
Kontrolle der gesamten Fahrstrecke hinsichtlich Eis, Öl, Rollsplitt usw. erforderlich. Zur
Verbesserung wurde ein Sensor neu entwickelt, der den Reibwert der Oberfläche
automatisch beurteilen kann. Das Verfahren funktioniert sowohl während der Fahrt als auch
im Stand mittels eines aktiv angetriebenen Reibrads (Bild 4). Falls der Sensor einen glatten
Fahrabschnitt erkennt, kann das Fahrzeug stoppen bzw. langsamer fahren und zusätzlich
eine Meldung auf einen mobilen Funkrufempfänger („Pieper“) mit dem betroffenen Ort an
einen Verantwortlichen absetzen.
Götting-Beitrag.docx 4 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)
Präzise Navigation bei schlechtem Wetter
Im industriellen Außeneinsatz fahrerloser Transportfahrzeuge hat sich die
Transpondertechnologie zur Positionierung durchgesetzt. Sowohl die fahrzeugseitigen
Sensoren als auch die in den Boden eingebrachten Transponder sind seit vielen Jahren auch
bei schlechtem Wetter bewährt. Im Vergleich zum induktiven Leitdraht sind der geringe
Installationsaufwand und die Robustheit gegen metallische Bereiche im Untergrund
vorteilhaft. Die Wirtschaftlichkeit im Wettbewerb zu anderen Technologien lässt sich nicht
zuletzt durch die größten Anwendungen der Branche mit mehreren zehntausend
Transpondern pro Anlage beweisen.
Die Spurführung erfolgt entlang der Bodenmarken, die als Stützpunkte im Abstand von bis zu
5 m dienen. Durch eine Odometrie gestützt, wird zwischen den Punkten frei gefahren –
dafür sorgt ein Bahnführungsrechner im Fahrzeug. Die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit
des Systems ist so hoch, dass sich sogar die Profilierung des Reifens im Asphalt sichtbar
ausbilden kann. Daher nutzt ein moderner Bahnführungsrechner eine systematische
Offsetfahrt, bei der in jedem Zyklus die Fahrspur leicht versetzt wird.
Eine zweite ideale Technologie für den Außeneinsatz ist GPS. Das aus dem privaten
Gebrauch bekannte System wird für industrielle Zwecke durch technische Modifikationen
hinsichtlich der Genauigkeit verbessert [3]. Zum einen wird eine stationäre Referenzstation
genutzt, um die tatsächliche Position mit dem gemessenen GPS-Signal vergleichen zu
können. Entsprechend werden lokale Korrekturdaten berechnet und per Funk an die
Fahrzeuge übertragen. Zum anderen wird beim sogenannten präzisions differential GPS
zusätzlich die Trägerphase des GPS-Signals ausgewertet. Somit ist letztlich eine erreichbare
Genauigkeit von +/- 1 cm möglich.
Attraktive Anwendung
Die Bedingungen für eine erfolgreiche Anwendung von automatisierten Nutzfahrzeugen im
Außeneinsatz sind also mehr denn je gegeben: Die gesammelte Erfahrung in der
Automatisierung verschiedenster Fahrzeuge im Zusammenhang mit der Weiterentwicklung
der Sensortechnik bilden das Potential für anspruchsvolle Lösungen.
Götting-Beitrag.docx 5 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)
Literatur:
[1] Götting, H.-H.: Technische Highlights bei Fahrerlosen Transportsystemen (FTS). In:
VDI-Berichte Nr. 2094, S. 175-185. Düsseldorf: VDI Verlag GmbH, 2010
[2] Neugebauer, T.; Rührup, S.: Projekt SaLsA: Automatisierte Fahrzeuge im
Außenbereich -Neuartiges Sicherheitskonzept. In: Hebezeuge Fördermittel, 51 (2011),
Ausgabe 7-8, S. 396-397
[3] Albrecht, T.; Müllen, L.: Outdoor-FTF mit „Real-Time Kinematic“-GPS-Ortung. In:
Tagungsband zum Fraunhofer IPA Technologieforum: Fahrerlose Transportsysteme
(FTS) und mobile Roboter. Stuttgart, 25.04.2007, S. 58-76
Abbildungen: [Vorgabe: 4-6 Fotos/Grafiken]
Bild 1: goetting_LKW.jpg
Bildunterschrift: Automatisierter LKW der neusten Generation
Götting-Beitrag.docx 6 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)
Bild 2: goetting_Theo.jpg
Bildunterschrift: Coiltransporter mit 44 t Nutzlast
Bild 3: goetting_salsaszene.jpg
Bildunterschrift: Fusion von Fahrzeug- und Umgebungssensoren
Götting-Beitrag.docx 7 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)
Bild 4: goetting_Reibsensor.jpg
Bildunterschrift: Glättesensor für automatisierte outdoor-Fahrzeuge
Sensorik am Stapler: Datenfusion von Laserscanner und Kamera
Paletten automatisch erkannt und lokalisiert
(PresseBox) Chemnitz, 15.09.2012 , Der von der Chemnitzer FusionSystems GmbH entwickelte Palettensensor ermöglicht die automatische sensorgestützte Erkennung und Lokalisierung von Transportpaletten. Die Technologie basiert auf der Fusion der Daten eines Laserscanners und einer Kamera. Der Palettensensor ist vielfältig einsetzbar, u. a. in Verbindung mit Flurförderzeugen, die Paletten transportieren. Die automatische Erkennung ist die Voraussetzung für das automatische Aufnehmen der Paletten und für ein Bediener-Assistenzsystem. Einsatzszenario: Der neu entwickelte Palettensensor eignet sich sowohl für den bedienergeführten als auch für den komplett automatischen Betrieb. Bei Bedienerführung fungiert der Sensor mit seiner grafischen Nutzerschnittstelle als Fahrer- bzw. Bedienerassistenzsystem. Vor der Palettenaufnahme kann sich der Fahrer – ähnlich wie bei einem unterstützenden Einparksystem für Autos – die vor dem Fahrzeug beliebig positionierte Palette anzeigen lassen. Der Nutzerbildschirm verdeutlicht den nach vorgebbaren Parametern optimal geplanten Anfahrtsweg zur Palette. Diesen Fahrweg muss der Bediener dann nur noch abfahren. Die Gefahr einer fehlerhaften Navigation und der Beschädigung von Palette und Transportgut wird entscheidend reduziert, was sich wiederum positiv auf die innerbetriebliche Sicherheit auswirkt. Als Alternative dazu ist der komplett automatische Betrieb möglich. In diesem Fall ist der Palettensensor lokal innerhalb eines Fahrerlosen Transportsystems (FTS) aktiv. Am Aufnahmeplatz für die Paletten übernimmt er die Aufgabe der Navigation. Das System ist sehr flexibel. Möglich sind auch Mischformen des Einsatzes, bei denen der Bediener sein Fahrzeug im Randbereich des Aufnahmeplatzes abstellt und dort auf Automatikbetrieb umschaltet. Das lokal autonom agierende Fahrzeug und der Palettensensor sorgen dann nur für die automatische Aufnahme der Palette, und danach übernimmt der Fahrer den weiteren Transport. Das bedeutet höchste Zuverlässigkeit in der Interaktion von Mensch und Technik. Zwei Technologien in einem Sensorkonzept: Für die beschriebene Lösung werden im Sensorkonzept von FusionSystems zwei Technologien miteinander verbunden. Bei dem zweistufigen Konzept werden zuerst aus dem Entfernungssignal des Laserscanners Hypothesen für die Existenz und die Position von Paletten generiert und diese Hypothesen dann zur weiteren Überprüfung mithilfe von Bilddaten übergeben. Dazu wird die in der Hypothese angenommene Position einer Palette auf Basis der Kalibrierungsdaten der Kamera in das Kamerabild transformiert, und dort wird in der lokalen Bildumgebung die Existenz der Hypothese
überprüft. Beide Stufen verwenden ein geometrisches Modell, das die Abmessungen und die 3D-Formmerkmale einer Palette (des jeweils zu erkennenden Palettentyps) repräsentiert. Laserverarbeitung: Die Detektion der Palette in der ersten Stufe mit den Laserdaten basiert auf dem präzisen Vergleich der geometrischen Muster im Laserscan mit dem im System hinterlegten Palettenmodell. Vorrangig werden zwei Formmerkmale verwendet: die Durchgängigkeit der oberen Deckbretter der Palette (erkennbar durch zusammenhängende Linien im Laserscan) oder die mehrfach vorhandenen Klötze der Zwischenschicht (kurze einzelne Stücke bilden ein regelmäßiges Muster im Laserscan). Der zu wählende Ansatz ist von der Scanhöhe des Laserscanners abhängig. Dementsprechend ist eine Linienerkennung bzw. ein Mustervergleich der Klötzepositionen die Grundlage der Laserscannerverarbeitung. Bildverarbeitung: In der zweiten Stufe dient das 3D-Palettenmodell dazu, die im Bild auswertbaren Merkmale der Palette zur Erhebung der Bildmerkmale zu verwenden und so einen Merkmalsvektor zu generieren, der zur Verifikation der Hypothese verwendet wird. Je nach Lage der Palette sind entweder zwei Palettenseiten gut sichtbar und auch für die Erhebung von Merkmalen geeignet oder es ist nur eine Palettenseite frontal sichtbar – dann wird nur diese eine Seite für die Erhebung von Merkmalen verwendet. Für die Merkmalserhebung im Bild werden mehrere Ansätze miteinander kombiniert: Mithilfe des 3D-Palettenmodells wird ein zur erkannten Palettenlage passendes synthetisches Bild generiert und daraus ein Kantenbild erzeugt, das als Vergleichsmuster zum selektierten Bildbereich (ebenfalls als Kantenbild repräsentiert) verwendet wird. Zum Mustervergleich wird die Methode des Chamfer-Matchings genutzt und auf diese Weise ein ganzheitlicher Gütewert für die Übereinstimmung von synthetischem Soll-Bild und aktuellem Ist-Bild abgeleitet. Zusätzlich wird von den beiden oder der einen sichtbaren Palettenseite ein Seitenansichtbild in der passenden Größe selektiert und entzerrt und so ein standardisiertes Frontansichtbild erzeugt. Im Frontansichtbild wird eine systematische Grauwertbetrachtung mithilfe eines Grauwertprofils durchgeführt. Für jede Spalte eines Frontansichtbildes wird der Grauwert über die selektierten Zeilen gemittelt. Die Profilerzeugung führt zu einer weiteren Merkmalsbetrachtung mit einem Satz von Merkmalen, wie dem Grauwert, dem Grauwertverhältnis und der Symmetrie der Grauwerte. Über diesen Merkmalssatz wird ebenfalls die Güte der hypothetischen Frontansicht definiert. Abschließend werden die Bewertungen des Mustervergleichs und die Bewertungen des Merkmalssatzes der Profilbewertung zusammengefasst und mit einem Fusionsoperator (beispielweise mit UND-Charakteristik) zu einem gemeinsamen Bewertungswert zusammengeführt, dessen Vergleich mit einem Zielwert darüber entscheidet, ob die untersuchte Palettenhypothese tatsächlich zu einer Palette gehört oder nicht. Begünstigt wird die Funktion der Bildverarbeitung durch den Einsatz von Scheinwerfern, die für eine Beleuchtung sorgen, die weniger stark vom Umgebungslicht abhängig ist. Dafür werden eine Beleuchtung im Infrarotbereich (NIR) und ein entsprechender Filter für die Kamera verwendet. Dadurch kann die Empfindlichkeit gegenüber Tageslicht oder anderen variierenden künstlichen Lichtquellen erheblich reduziert werden. Sicherheitsfunktion: Die permanente Erkennung und Lokalisierung der Paletten ermöglicht neben der Navigationsfunktion auch eine objektadaptive Sicherheitsfunktion. Sie geht über die übliche Funktion umschaltender
Schutzfelder weit hinaus. Während der Anfahrt des Staplers an die Palette ist durch Umschalten der Schutzfelder nur sehr grob eine Absicherung zu realisieren. Durch die Kopplung der Sicherheitsfunktion mit der Detektion der Palette wird eine fließende und lückenlose Anpassung des Sicherheitsbereichs erzielt. Erste Messepräsentation 2012 - Nutzervorteile Auf der diesjährigen Sächsischen Industrie- und Technologiemesse (SIT) im Juni in Chemnitz präsentierte die FusionSystems GmbH ihre neue Sensorentwicklung gemeinsam mit dem Kooperationspartner Sander Fördertechnik GmbH Chemnitz. Dazu wurde ein Linde-Hubwagen mit dem Sensorsystem ausgestattet. Der gemeinsame Messeauftritt wurde mit dem „Messechampion“ ausgezeichnet. Die wichtigsten Nutzervorteile des neuen Systems sind die Ermittlung der idealen Fahrbahn des Staplers, die exakte Lastenaufnahme, die automatische Erkennung von Gefahrenquellen, die Optimierung der Logistik sowie Zeit- und Kostenersparnisse. Über FusionSystems GmbH: FusionSystems bietet als Systemhaus Teil- und Komplettlösungen aus verschiedenen Bereichen der Informationstechnologie. Als Dienstleister für Industrie, Forschung und Entwicklung ist das primäre Arbeitsfeld die Sensorik mit der Integration auch in bestehende Systeme sowie der zugehörigen Softwaretechnologie. Zu den Kernkompetenzen des Unternehmens zählen die Fahrzeugumfelderfassung mit multisensoriellen Systemen, die optische Navigation von Fahrzeugen und die industrielle Bildverarbeitung. Für Bereiche, in denen sich Mensch und Maschine begegnen, schafft FusionSystems Erkennungssysteme, die über innovative Mensch-Maschine-Schnittstellen ein Zusammenarbeiten beider Seiten sicher und effektiv gestalten. Herausgeber: FusionSystems GmbH Geschäftsführer Dr. Ullrich Scheunert Annaberger Straße 240 09125 Chemnitz Fon: +49 371 5347730 Fax: +49 371 5347733 [email protected] www.fusionsystems.de
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Jungheinrich erweitert Produktpalette seiner Auto Pallet Mover Mit dem Auto Pallet Mover ERE 225a hat Jungheinrich nun bereits drei automatisierte Flurförderzeuge erfolgreich im Markt platziert. Sie sorgen bei Anwendern in den unterschiedlichsten Branchen für Flexibilität und hohe Effizienz. Jungheinrich stellt im Herbst 2013 einen neuen Auto Pallet Mover (APM) vor. Hierbei handelt es sich um einen selbstständig im Lager fahrenden Elektro-Niederhubwagen vom Typ ERE 225a. Wie alle anderen APM basiert das Gerät auf einem Jungheinrich-Serienfahrzeug. Das Hamburger Unternehmen erweitert mit dem neuen Gerät sein Produktportfolio auf nunmehr drei Auto Pallet Mover: Im Frühjahr hatte Jungheinrich bereits den EKS 210a (Kommissionierer) sowie den ERC 215a (Hochhubwagen) erfolgreich auf den Markt gebracht. Die Auto Pallet Mover sind speziell für den Einsatz von immer wiederkehrenden innerbetrieblichen Transporten konzipiert. „So ist eine jederzeit pünktliche und damit genau planbare Erledigung von sich regelmäßig wiederholenden
Transportaufgaben realisierbar“, erläutert Dr. Martin Schwaiger, Leiter APM bei Jungheinrich. Die automatisierte Erledigung von Standardtransporten gebe den Mitarbeitern zudem mehr Zeit für Spezialtransporte sowie andere organisatorische und logistische Aufgaben. Millimetergenaue Positionierung, hohe Flexibilität Der ERE 225a kann sowohl in Automatiklagern als auch im Mischbetrieb eingesetzt werden. Gesteuert wird das Fahrzeug über eine Lasernavigation. Martin Schwaiger: „Für diese sind keine Bodenarbeiten notwendig.“ Die Navigation geschieht ausschließlich über Reflektorpaneele, die beispielsweise an Regalen, Wänden oder Säulen angebracht werden. „Hierdurch ist nicht nur eine millimetergenaue Positionierung des Fahrzeugs an definierten Auf- und Abnahmestationen möglich, sondern auch eine hohe Flexibilität hinsichtlich neuer Transportwege im Lager.“ Der ERE 225a, der mit der neuesten Generation der Jungheinrich-Drehstromtechnik ausgestattet ist, kann Lasten von bis zu 2.500 Kilogramm transportieren. Darüber
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hinaus besteht die Möglichkeit, das Fahrzeug mit extra langen Gabeln auszurüsten. Hierdurch ist ein Mehrpalettentransport möglich. Optional integrierbare Gabelspitzensensoren können beim Einfahren in die Palette Palettenbruch oder Hindernisse erkennen, was wiederum zur Sicherheit beim Transport von Waren beiträgt. Jungheinrich Logistik-Interface übernimmt Schnittstellenkommunikation Der Auto Pallet Mover kann in die vorhandene IT-Infrastruktur integriert werden, unabhängig davon, ob es sich um das Jungheinrich WMS (Warehouse Management System) oder ein anderes Lagerverwaltungssystem handelt. Das Logistik-Interface von Jungheinrich übernimmt dabei die
Schnittstellenkommunikation mit den verschiedenen Anlageteilen, wie beispielsweise Fördertechnik oder Toren. Der APM ist darüber hinaus unter Benutzung von Drucktastern beziehungsweise Sensoren auch als Stand-Alone-Lösung, also ohne Anbindung an ein Lagerverwaltungssystem, einsetzbar. Jungheinrich gehört zu den international führenden Unternehmen in den Bereichen Flurförderzeug-, Lager- und Materialflusstechnik. Als produzierender Dienstleister und Lösungsanbieter der Intralogistik steht das Unternehmen seinen Kunden mit einem umfassenden Produktprogramm an Staplern, Regalsystemen, Dienstleistungen und Beratung zur Seite. Die Jungheinrich-Aktie wird an allen deutschen Börsen gehandelt.
www.jungheinrich.de
Serien-FFZ wird FTS und wird mit Tablet gesteuert iGoEasy besteht aus einem automatisierten Geh-Hochhubwagen vom Typ EGV-S 14/20, Reflektoren, einem Fahrzeugrechner und einem Steuerungsgerät in Form eines iPad, iPad mini oder iPod touch. Mit iGoEasy werden Betreiber erstmals in die Lage versetzt, simple Transportaufgaben eines einzelnen Fahrzeugs vollkommen selbstständig zu automatisieren – ohne dabei auf speziell geschultes Fachpersonal zurückgreifen zu müssen. Damit gelingt es STILL, neue Maßstäbe einer einfachen und intuitiven Bedienbarkeit zu setzen. Idealer Einsatzort ist beispielsweise die Ver- und Entsorgung einer Produktion, in der ein einzelnes Flurförderzeug auf Fahrkursen von bis zu 100 Metern Länge für wiederkehrende Horizontaltransporte bis zu einer Höhe von 800 mm eingesetzt wird, wie es beispielsweise in kleinen und mittelständischen produzierenden Unternehmen häufig vorkommt. Die Inbetriebnahme des Systems ist überaus simpel und beginnt mit dem „Teach-In“-Prozess: Damit das Fahrzeug in der Lage ist, die eigene Position zu bestimmen und selbstständig durch das Lager zu navigieren, werden zunächst Reflektoren installiert und ihre Positionen eingemessen. Hierzu wird der Geh-Hochhubwagen manuell durch den entsprechenden Lagerbereich bewegt, während ein Fahrzeugsensor die Reflektoren automatisch einmisst. Anschließend erfolgt das Festlegen der einzelnen Quell- und Zielstationen, also der Orte, an denen Ware aufgenommen und abgegeben werden soll: Dazu bewegt der Bediener das Gerät ein zweites Mal durch das Lager, sticht an allen relevanten Punkten in die Palette ein und bestätigt die aktuelle Position per iPad. Bis zu acht unterschiedliche
Stationen lassen sich auf diese Weise festlegen. Weitere Hilfspunkte, wie beispielsweise Kreuzungen, können ebenfalls mit einem einfachen Fingertipp auf dem iPad gespeichert werden. Während dieser Phase nimmt das Fahrzeug beim Fahren kontinuierlich seine Positionen auf, entlang derer der Bediener im Anschluss die endgültigen Fahrwege definiert. Zum Abschluss werden die Quelle-Ziel-Relationen erstellt, also zu welchem Ziel oder welchen Zielen von welchen Quellen aus Transporte erlaubt sind. Basierend auf den so eingepflegten Wegpunkten errechnet und visualisiert die iGoEasy-iPad-Applikation anschließend selbstständig den optimalen Fahrkurs. Der Nutzer muss ihn nur noch prüfen und bestätigen. Nach dem Teach-In-Prozess und der Fahrkursplanung ist die Automatisierungslösung bereits vollständig betriebsbereit. Fahraufträge werden direkt an den Arbeitsstationen durch einen Fingertipp auf den entsprechenden Button des mobilen Endgeräts vergeben und anschließend per WLAN an das Fahrzeug übermittelt. Die Kombination aus Quelle und Ziel kann dabei fix oder variabel gestaltet sein: Ist einer Quelle nur ein Ziel zugeordnet, genügt eine einzige Berührung des Bildschirms, um den Transportauftrag vollautomatisch ausführen zu lassen. Sind mehrere Ziele einer Quelle zugeordnet, erfolgt die Auftragserteilung schnell und einfach per „drag and drop“. Der Bildschirm des iPad zeigt während der Arbeitsverrichtung neben einer Darstellung der Gesamtlänge des Fahrkurses, der Aufträge und des Cockpits auch ein Live-Einsatzbild des Fahrzeugs. Außerdem
überträgt die Applikation alle Fahrkurs- und Konfigurationsdaten an die in das Fahrzeug integrierte Leittechniksoftware zur Steuerung des automatisierten Serienfahrzeugs. Der Kundennutzen liegt klar auf der Hand: Durch iGoEasy lassen sich erstmals sämtliche Vorteile der Automatisierungslösungen von STILL auch bei Anlagen mit geringem Transportvolumen und nur einem eingesetzten Fahrzeug nutzen.
Beispielsweise sind Gewaltschäden an Regalen durch die präzise Fahrzeugnavigation ausgeschlossen und die Ware erreicht ihr Ziel durch einen gleichbleibend schonenden Transport stets unbeschadet. In Kombination mit den vergleichsweise geringen Geräte-, Wartungs- und Reparaturkosten ergibt sich außerdem eine effektive Reduktion der Investitions- und Betriebskosten. Die Geräte können automatisch und manuell bedient werden.
Weitere Informationen: www.still.de
Serien-FFZ wird FTS und wird mit Tablet gesteuert iGoEasy besteht aus einem automatisierten Geh-Hochhubwagen vom Typ EGV-S 14/20, Reflektoren, einem Fahrzeugrechner und einem Steuerungsgerät in Form eines iPad, iPad mini oder iPod touch. Mit iGoEasy werden Betreiber erstmals in die Lage versetzt, simple Transportaufgaben eines einzelnen Fahrzeugs vollkommen selbstständig zu automatisieren – ohne dabei auf speziell geschultes Fachpersonal zurückgreifen zu müssen. Damit gelingt es STILL, neue Maßstäbe einer einfachen und intuitiven Bedienbarkeit zu setzen. Idealer Einsatzort ist beispielsweise die Ver- und Entsorgung einer Produktion, in der ein einzelnes Flurförderzeug auf Fahrkursen von bis zu 100 Metern Länge für wiederkehrende Horizontaltransporte bis zu einer Höhe von 800 mm eingesetzt wird, wie es beispielsweise in kleinen und mittelständischen produzierenden Unternehmen häufig vorkommt. Die Inbetriebnahme des Systems ist überaus simpel und beginnt mit dem „Teach-In“-Prozess: Damit das Fahrzeug in der Lage ist, die eigene Position zu bestimmen und selbstständig durch das Lager zu navigieren, werden zunächst Reflektoren installiert und ihre Positionen eingemessen. Hierzu wird der Geh-Hochhubwagen manuell durch den entsprechenden Lagerbereich bewegt, während ein Fahrzeugsensor die Reflektoren automatisch einmisst. Anschließend erfolgt das Festlegen der einzelnen Quell- und Zielstationen, also der Orte, an denen Ware aufgenommen und abgegeben werden soll: Dazu bewegt der Bediener das Gerät ein zweites Mal durch das Lager, sticht an allen relevanten Punkten in die Palette ein und bestätigt die aktuelle Position per iPad. Bis zu acht unterschiedliche
Stationen lassen sich auf diese Weise festlegen. Weitere Hilfspunkte, wie beispielsweise Kreuzungen, können ebenfalls mit einem einfachen Fingertipp auf dem iPad gespeichert werden. Während dieser Phase nimmt das Fahrzeug beim Fahren kontinuierlich seine Positionen auf, entlang derer der Bediener im Anschluss die endgültigen Fahrwege definiert. Zum Abschluss werden die Quelle-Ziel-Relationen erstellt, also zu welchem Ziel oder welchen Zielen von welchen Quellen aus Transporte erlaubt sind. Basierend auf den so eingepflegten Wegpunkten errechnet und visualisiert die iGoEasy-iPad-Applikation anschließend selbstständig den optimalen Fahrkurs. Der Nutzer muss ihn nur noch prüfen und bestätigen. Nach dem Teach-In-Prozess und der Fahrkursplanung ist die Automatisierungslösung bereits vollständig betriebsbereit. Fahraufträge werden direkt an den Arbeitsstationen durch einen Fingertipp auf den entsprechenden Button des mobilen Endgeräts vergeben und anschließend per WLAN an das Fahrzeug übermittelt. Die Kombination aus Quelle und Ziel kann dabei fix oder variabel gestaltet sein: Ist einer Quelle nur ein Ziel zugeordnet, genügt eine einzige Berührung des Bildschirms, um den Transportauftrag vollautomatisch ausführen zu lassen. Sind mehrere Ziele einer Quelle zugeordnet, erfolgt die Auftragserteilung schnell und einfach per „drag and drop“. Der Bildschirm des iPad zeigt während der Arbeitsverrichtung neben einer Darstellung der Gesamtlänge des Fahrkurses, der Aufträge und des Cockpits auch ein Live-Einsatzbild des Fahrzeugs. Außerdem
überträgt die Applikation alle Fahrkurs- und Konfigurationsdaten an die in das Fahrzeug integrierte Leittechniksoftware zur Steuerung des automatisierten Serienfahrzeugs. Der Kundennutzen liegt klar auf der Hand: Durch iGoEasy lassen sich erstmals sämtliche Vorteile der Automatisierungslösungen von STILL auch bei Anlagen mit geringem Transportvolumen und nur einem eingesetzten Fahrzeug nutzen.
Beispielsweise sind Gewaltschäden an Regalen durch die präzise Fahrzeugnavigation ausgeschlossen und die Ware erreicht ihr Ziel durch einen gleichbleibend schonenden Transport stets unbeschadet. In Kombination mit den vergleichsweise geringen Geräte-, Wartungs- und Reparaturkosten ergibt sich außerdem eine effektive Reduktion der Investitions- und Betriebskosten. Die Geräte können automatisch und manuell bedient werden.
Weitere Informationen: www.still.de
Distanzmessung über 360°: Performance auf neuem Niveau mit PRTInnovation folgt den Anforderungen: Pepperl+Fuchs bietet eine neue Generation optoelektronischer Sensoren, die die innovativen Messverfahren PRT (Pulse Ranging Technology) und MPT (Multi Pixel Technology) mit Sensorik von höchster Präzision verbinden. Der neue Laserscanner R2000 steht für eindeutige Ergebnisse und Präzision, und er bietet zusätzlich eine überzeugend hohe Performance auf überraschend kleinem Raum. Nutzen Sie den Vorsprung durch Messtechnik.
erfolg in lichtgeschwindigkeit – laserscanner r2000 mit Pulse ranging Technology
Eine ausgezeichnete Leistung innovativer Technologien von höchster Effektivität bietet der 2D-Laserscanner R2000. Wie kein anderer Sensor schöpft dieser Laserscanner mit seinem fortschrittlichen technischen Design alle Möglichkeiten aus, die innovative Messtechnologie in industriellen Applikationen bietet. Die hier genutzte Pulse Ranging Technology gewähr-leistet höchste Präzision und Zuverlässigkeit bei der Objekt -erfassung und liefert präzise Ergebnisse auch bei schwierigen Umfeld-Bedingungen, und das bei hohen Reichweiten.
Ebenso ermöglicht PRT bei diesem Sensor, in Verbindung mit dem rotierenden Messkopf, eine lückenlose Rundumsicht von 360° und gewährleistet bei jedem Messwinkel eine direkte Sicht des Scanners auf die Umgebung.Diese Konstruktion ermöglicht die kleine Baugröße und eine konstante Geometrie des Lichtflecks mit immer gleichem Ab-bildungs- und Sensorverhalten. Die hohe Reichweite, Strahlen-dichte und Präzision nutzen sämtliche Vorteile der Technologie höchst effektiv für jede Anwendung.
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R2000 – Der interaktive 2D-Laser scanner mit 360° RundumsichtMit dem mehrfach ausgezeichneten R2000 erreichen Sie höchste Präzision für eine Vielzahl messtechnischer Anwendungen. Der Einsatz moderner Technologien verleiht diesem Laserscanner eine sensorische Leistung und eine Gesamtfunktionalität, die in diesem Marktsegment bislang unerreicht war. Die Verwendung der augensicheren Laserklasse 1 sorgt für die notwendige Sicherheit und macht Laserschutzmaßnahmen überflüssig.
▪ Lückenlose Rundumsicht durch 360° Messwinkel
▪ Umfangreiche Messdaten mit kleinem aber hochpräzisem PRT-Sensor
▪ Hohe Störfestigkeit durch sichere Messungen, auch bei schwierigem Messumfeld und Zielobjekt
▪ Große Reichweite mit hoher Genauigkeit
▪ Eignung für schnelle Anwendung durch hohe Scanrate von 50 Hz
eIgenscHaFTen
Ganz neu für einen Laserscanner ist das integrierte 360°- Rundum-Display. Es eignet sich gleichermaßen zur Darstellung text-basierter wie grafischer Informationen und ermöglicht neuartige Anzeige- und Bedienkonzepte. Neben einer dialoggeführten In- betriebnahme und Einstellung kann das Display zur Visualisierung der aktuellen Anwendung genutzt werden. Beispielsweise kann hier ein Abbild der gescannten Umgebung visualisiert werden.
▪ Kleiner Lichtfleck ermöglicht Erkennung sehr kleiner Objekte oder eine präzise Kantendetektion
▪ Einfache und direkte Ausrichtung durch rotes Senderlicht
▪ Interaktives Rundum-Display erlaubt eine komfortable Bedienung und Inbetriebnahme ohne Hilfsmittel
▪ Einfache Konfiguration mit leistungsfähigem grafischem Software-Tool
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R2000 – Der interaktive 2D-Laser scanner mit 360° RundumsichtAllgemeine Technische Daten
Tastbereich/ Messbereich
0,2 … 10 m auf weißes
Objekt /
0,2 … 50 m auf
Reflektor
Lichtart Laser Rotlicht,
Laserklasse 1
Lichtfleckdurchmesser
< 20 mm bei 10 m
Drehzahl/Scanrate 10 … 50 s-1
Abmessungen (BxHxT)
106 mm x
116,5 mm x
106 mm
Betriebsspannung 10 V … 30 V
Min
. Obj
ektb
reite
Repr
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ierb
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it
Auflö
sung
Win
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Sign
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gabe
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elle
Schaltender Sensor
≥ 1 mm – – ≥ 0,08° ≥
20 mm
10 2 Output,
2 Input /Output
(konfigurierbar)
– – Ethernet
TCP/IP
(zur Konfi-
guration und
Diagnose)
Messender Sensor
– < 12 mm 1 mm ≥ 0,014° – – – bis 250.000
Messungen / s
Entfernung /
Winkel /
Remission /
Zeitstempel
Ethernet
TCP/IP, UDP,
100 Mbit /s
Für die Lösung Ihrer Applikation stehen Ihnen zwei Basisversionen des R2000 zur Verfügung. Der messende Sensor eignet sich für komplexe Aufgabenstellungen, wie z. B. anspruchsvolle Positions bestimmung. Der schaltende Sensor für Detektions- und Überwachungsanwendungen.
Adept liefert neue Generation des RoboCourier an Swisslog: Einsatz vorrangig in Krankenhäusern Adept Technology, Inc., Hersteller von Robotern und autonomen mobilen
Roboterlösungen, hat eine neue Generation des RoboCourier an Swisslog Healthcare
Solutions, geliefert. Die autonomen, mobilen Roboter werden in Krankenhäusern,
Laboratorien und Klinik-Apotheken für den schnellen, flexiblen und sicheren Transport von
Proben, Medikamenten und Bedarfsgütern eingesetzt.
Der RoboCourier ist bereits seit über drei Jahren in verschiedenen Krankenhäusern und
großen Laboren im Einsatz. "Die nächste Generation bietet verschiedene neue Features.
Dazu zählen u.a. eine verbesserte Ergonomie und Gebrauchstauglichkeit, eine
aktualisierte Navigations-Software, eine verbesserte Speicherkapazität sowie eine neue
Schnittstelle für Türen und Aufzüge." sagt Sandy Agnos, Produkt Manager der Division
Autonome mobile Roboter (AMR) bei Swisslog. "Mit dieser Schnittstelle kann der
RoboCourier Fahrstühle anfordern und dadurch eigenständig zwischen verschiedenen
Stockwerken und auf unterschiedlichen Fluren navigieren.“
Der RoboCourier ist sowohl in einer offenen als auch in einer abschließbaren, sicheren
Version erhältlich. Er ist auf der neuen mobilen Roboterplattform Adept Lynx aufgebaut, die
eine dreimal stärkere Batterieleistung hat, als das Vorgängermodell. In der
Krankenhausautomation übernimmt der RoboCourier den automatisierten Warentransport,
um Logistikprozesse zu verbessern, die Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu steigern und die
Patientensicherheit zu erhöhen. Zu den wesentlichen Vorteilen der mobilen Roboter zählen
jederzeit pünktliche und kalkulierbare Transportvorgänge, Senkung der Personalkosten im
Transport sowie die Minimierung von Transportschäden und Fehllieferungen, die
Verbesserung der Arbeitsabläufe und die hohe Verfügbarkeit und Flexibilität.
"Wir sind sehr zufrieden mit der Zusammenarbeit mit Swisslog bei der Entwicklung der
nächsten Generation", sagt Larry Anderson, Adept Vice President of Mobile. "Durch
Partnerschaften wie diese können wir unseren Kunden helfen, die betriebliche Effizienz zu
verbessern, den Warentransport zu optimieren und die Betriebskosten zu senken."
RoboCourier
Weitere Informationen: www.adept.de
Neues Fahrzeug von DS AUTOMOTION GmbH Für den automatischen Warentransport (AWT) in Krankenhäusern werden normalerweise sogenannte Carrier Fahrzeuge eingesetzt. Diese unterfahren den Transportcontainer vollständig und transportieren diesen im gehobenen Zustand. Dies bedingt eine Mindest-Einfahrhöhe des Transportcontainers. Bei der Installation eines FTS in bestehenden Krankenhäusern müssen diese Container daher meist umgebaut oder neu angeschafft werden. Um diese zusätzliche Investition zu vermeiden hat das österreichische Unternehmen eine neue Fahrzeuglösung entwickelt. Mit dieser Lösung können die meisten handelsüblichen Warencontainer ohne Umbau transportiert werden. Das Fahrzeug ist mit neuester Bordrechnertechnologie ausgestattet. Die Navigation erfolgt mittels Laserscanner und die Energieversorgung werden wartungsfreie Gel Batterien verwendet. Technische Daten: Abmessungen: 1900 x 850 x 2050 Bodenfreiheit: 30 mm Hubgabel: 1380 x 90 x 135 mm Hub: 600 mm Eigengewicht: 700 kg Traglast / LSP: 500 kg / 700 mm Geschwindigkeit: 0,1 – 1,6 m/s (max. 7,5 % Steigung) Hubgeschwindigkeit: 40 mm/s Navigation: Sick NAV 350 Sicherheit: PLS 300 vorne und hinten Bordspannung: 24 V / 180 Ah Rendering des neuen Fahrzeuges:
Automationslösung für den hausinternen Materialtran sport Automatischer Warentransport in Krankenhäusern
Seit über 30 Jahren realisiert DS AUTOMOTION Transportlösungen mit Fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTS). Mit diesen automatisch gesteuerten Fahrzeugen werden Güter zwischen verschiedenen Bereichen einer Produktion oder eines Krankenhauses transportiert. „Früher nutzten ausschließlich Kunden der Automobilbranche unsere Systeme“, so Markus Gartner, Key Account Manager für Krankenhauslösungen, „doch bald erkannten wir, dass es für unsere Systeme viele Einsatzmöglichkeiten in anderen Branchen gibt“.
FTS
Fahrerlose Transportsysteme haben sich als ein äußerst wirtschaftliches und sicheres Transportmittel in der innerbetrieblichen Logistik etabliert. Es handelt sich dabei um flurgebundene Fördersysteme mit automatisch gesteuerten Fahrzeugen (FTF). Die FTF bringen ihre Ladung sicher an den Zielort und sind dabei weder bemannt bzw. ferngesteuert, noch nützen sie mechanische Führungen. Papierrollen, Rollcontainer, Paletten oder sonstige zu transportierende Güter bewegen sich somit wie von Geisterhand gesteuert im Materialfluss.
Logistik in Krankenhäusern In Krankenhäusern werden FTS für den Transport von Waren aus den Versorgungseinheiten wie Küche, Wäscherei, Apotheke, usw. zu den Pflegestationen eingesetzt. Durch diese bereichsverknüpfende Funktion bekommt das FTS eine zentrale Rolle in der Krankenhauslogistik. Neben der eigentlichen Transportaufgabe erfüllen diese Systeme durch Schnittstellen mit allen angrenzenden Bereichen die heutigen Anforderungen an eine durchgängige Logistikkette. Der Nutzer erhält dadurch ein System mit dem alle Transporte dokumentiert und klar nachvollzogen
werden können. Dies schafft oft bisher nicht dagewesene Transparenz in der Logistik. Referenzen Mittlerweile zählt DS AUTOMOTION Krankenhäuser aus Deutschland, Frankreich, USA, und aus Österreich zu seinen Kunden. Die Größe der Anlagen hängt meist von der Anzahl der zu versorgenden Abteilungen und Betten ab. Zudem spielt die räumliche Größe der Gesundheitseinrichtung eine wesentliche Rolle. Das Spektrum der bereits installierten Systeme reicht dem entsprechend von Anlagen mit 4 Fahrerlosen Transportfahrzeugen bis Anlagen mit 81 Fahrerlosen Transportfahrzeugen. www.ds-automotion.com
Neue Generation
Unterfahrschlepper
Mit dem Caesar Hospital II hat die
Ludwigsburger MLR Gruppe einen
Unterfahrschlepper für Krankenhäuser
entwickelt, der deutlich kürzer und ein
Drittel leichter ist als das
Vorgängermodell. Das nur noch 1.423
mm lange Edelstahlfahrzeug kommt
mit weniger Platz aus, hat einen
engeren Fahrradius und passt nun
auch in kleine Aufzugskabinen. Das
niedrige Gewicht hilft beim
Energiesparen und durch die
schnellladende, wartungs- und
gasungsfreie LiFePo4-Batterie sind
auch kurze Zwischenladungen
möglich. Beim Fahrzeug gibt es ferner
eine Energierückgewinnung sowie
einen Schlummermodus mit Wake-up-
Funktion. Durch das innovative
Energiekonzept können die Schlepper
nun rund um die Uhr im Einsatz
bleiben.
Die intelligenten Transportfahrzeuge
fahren
vollkommen
frei, orientieren sich an der natürlichen
Gebäudestruktur und erkennen
Hindernisse oder Menschen, die ihnen
in den Weg kommen. Als Steuereinheit
dient ein leistungsfähiger Rechner, mit
Intel Prozessor und Betriebssystem
Linux. Über Bluetooth, WLAN oder
USB-Kabel lässt sich ein Tablet PC
direkt an das Fahrzeug anschließen.
Das jeweilige Fahrzeug wird per
Kamera identifiziert und über die
intuitive und einfach zu bedienende
Oberfläche kann es bei Bedarf manuell
gesteuert werden. Mit dem Tablet PC
lassen sich ferner Diagnosen abrufen
oder Wartungen vor Ort durchführen.
Trotz aller High-Tech an Bord, erfüllen
die automatisierten Fahrzeuge die
strengen Emissionswerte, die
insbesondere in Krankenhäusern
gelten, wo elektromagnetische Felder
die empfindlichen medizinischen
Geräte stören könnten. Durch die
Neukonzeption der Außenhülle hat es
das Fahrzeug nun auch in die höhere
Schutzklasse IP65 geschafft. Es ist
damit staubdicht, Spritz- und
Strahlwasser geschützt. Vom neuen
Caesar Hospital II wurden bereits 26
Fahrzeuge für Krankenhäuser in
Norwegen und Australien bestellt.
MLR auf der Medica 2013 in Düsseldorf, Halle 16, Stand A55
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ANT localization – Ein noch einfacherer Weg
Konzipiert während 10 Jahren Forschung innerhalb von BlueBotics, ist ANT ein für mobile robotische Plattformen und FTS (oder Fahrerlos Transportsysteme) gedachtes Navigationssystem. Seit seiner Einführung 2009 in industrielle Fahrzeuge öffnet das System neue Wege in noch wenig automatisierte Märkte. Im Gegensatz zu klassischen Steuerungen wie Fadensteuerung und Lasersteuerung braucht es keine zusätzliche Infrastruktur. Tatsächlich basiert sich das System auf schon natürlich vorhandene Elemente (wie Mauern, Kolonnen, Ecken,...). Wenn also zusätzliche und teure Infrastrukturen nicht mehr nötig sind, wird es wirtschaftlich realistisch, Fahrzeuge dort zu installieren wo es vorher der Preis der Steuerungsinfrastruktur (induktiven Fäden, Magneten,...) unmöglich gemacht hatte.
Es wird heute von FTS Integratoren gerne im Bereich von dem Maßgeschneiderten und der Installationen mit begrenzten Anzahl Fahrzeugen benutzt. Dieses Produkt bietet eine ganze Reihe von Funktionen die gleichzeitig Lokalisation, Kontrolle, Hindernissvermeidung und Management der Aufgaben direkt auf dem Fahrzeug ermöglichen.
Neben der Beseitigung der Kosten für die Steuerungsinfrastruktur kann ANT® in wenigen Stunden installiert werden, es ermöglicht eine änderung der Wege und Aufgaben in wenige Klicks, bietet eine Positionierungspräzision von +/- 1 cm, eine Geschwindigkeit von mehr als 1.5m/sec, und ist mit einer hybriden Nutzung des Fahrzeugs (gleichzeitig manuell wie automatisch) kompatibel. Besonders im Spitalbereich geeignet, wo oft eine Ergänzung mit zusätzliche Infrastruktur unerwünscht ist, sind Produkte auch im dynamischen Bereich wie Fließband Anfertigungen und natürlich im ersten FTS Anwendungsbereich, der Logistiklagerung leistungsstark.
Neu ist die Variante, welche nur die Lokalisationsfunktion einschließt. Dieses System benutzt die Daten der Sicherheitslasersensors um die Lage des Fahrzeuges in seiner Umgebung zu bestimmen um sie dann in Form von Koordinaten (X, Y, theta) zum Bordcomputer zu senden via einer Standardinterface (serielle Schnittstelle).
Mehr zu BlueBotics
BlueBotics SA hat den Vorsatz ein Anbieter von autonomer Navigation zu werden mit dem Ziel die Mobilität der Fahrzeuge für die Automatisierung im professionellen Markt zu ermöglichen. Das Unternehmen ist in zwei Segmenten aktiv:
Automatisierung Dienstleistung Robotik
Weitere Informationen: www.bluebotics.com