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- Veröffentlicht am: 06.09.2022
- 3:29 mins
FleetExecuter: So automatisieren Sie Ihre Mobilität im Shopfloor
AGVs und FleetExecuter: Für die Mobilisierung der Automatisierung.
Vom Biegen bis zum Zerspanen haben Industrieunternehmen in den zurückliegenden gut 40 Jahren ihre unmittelbaren Produktionsschritte weitgehend automatisiert. Gefolgt sind sie dabei der Idee einer Automatisierungspyramide: Anweisung werden vom ERP-System bis zum Shopfloor übermittelt, Daten zur aktuellen Situation fließen vom Shopfloor bis zum ERP-System zurück. Die Ergebnisse dieser Entwicklung können sich sehen lassen. Durch die Integration der vielen Maschinen und Anlagen sind Effektivität und Effizienz der Produktionsprozesse immens gestiegen. Das bedeutet allerdings auch, dass die Potenziale bei der Produktion an sich schon weitgehend ausgeschöpft sind. Alle weiteren Automatisierungsgewinne müssen jedenfalls mit einer vergleichsweise großen Anstrengung erzielt werden. Anders sieht das bei der gesamten Intralogistik aus. Hier steuern nach wie vor Menschen die allermeisten Vehikel. Es ist also an der Zeit für eine Mobilisierung der Automatisierung!
Herausforderung Interoperabilität
Bis vor wenigen Jahren war das kaum realisierbar. Mittlerweile gibt es eine ganze Reihe von Automated Guided Vehicles (AGV), die mithilfe von Sensoren sicher durch Shopfloor oder Lager navigieren. Tatsächlich wachsen sowohl die Angebots- als auch die Nachfrageseite des AGV-Marktes momentan rasant. Ein Hindernis für die Entwicklung des Marktes insgesamt und eine Herausforderung für jedes einzelne Anwenderunternehmen ist allerdings die bislang fehlende Interoperabilität. Die Vehikel fast aller Hersteller lassen sich nur mit der jeweils herstellereigenen Software steuern. Wollen Unternehmen also AGVs unterschiedlicher Anbieter einsetzen – was aufgrund unterschiedlicher Technologien und Fähigkeiten ein übliches Szenario sein sollte – müssen sie mehrere Leitsteuerungen parallel betreiben. Das bedeutet für die Unternehmen einen erhöhten Organisations- und Betriebsaufwand. Hinzu kommt, dass selbst dann, wenn mehrere Leitsteuerungen unterschiedlicher Hersteller genutzt würden, eine konsolidierte Steuerung aller AGVs als Flotte kaum möglich ist. Und: Anwenderunternehmen begeben sich in eine massive Abhängigkeit von Herstellern, wenn deren Hardware sich nur mit der eigenen Software verträgt.
Standardisierung und Zentralisierung
Insofern ist nicht verwunderlich, dass sowohl eine Standardisierung der Schnittstellen zwischen AGVs und Leitsteuerung sowie eine Zentralisierung der Leitsteuerung für die gesamte Flotte bei den Anwendern eine hohe Priorität haben. Mit Blick auf die Standardisierung ist die Kommunikationsschnittstelle VDA 5050 ein echter Fortschritt. Die erste Version der Protokollbeschreibung wurde im August 2019 als Entwurf veröffentlicht. Im Februar 2022 erschien die Version 2.0. Auf dem noch ziemlich jungen Standard setzten schon heute einige Vergaben in Europa auf. Und sogar die ersten AGV-Hersteller in den USA berücksichtigen die VDA 5050. Grundsätzlich wird die Schnittstelle weltweit bei verschiedenen Anbietern von Vehikeln und Flottenmanagementsoftware diskutiert. In absehbarer Zeit wird das dazu führen, dass die überwiegende Mehrheit der AGVs via Plug-and-Play-Ansatz in bestehende Intralogistikprozesse integriert werden kann.
FleetExecuter als Dirigent
Die Rolle einer zentralen Leitsteuerung kann der von uns entwickelte FleetExecuter übernehmen. Er fokussiert wesentliche Aspekte wie:
• Herstellerunabhängige Steuerung (VDA 5050),
• Skalierbarkeit (Pilot bis Full Plant),
• Cloud, On Premise oder hybrider Betrieb,
• Simulation und Emulation.
Die Cloud-fähige Software verwendet den VDA-5050-Standard, nimmt die Daten der verschiedenen AGVs sowie der Assets im Shopfloor und der übergeordneten Instanz entgegen, berechnet daraus mithilfe eines Algorithmus‘ auf ein Ziel optimierte Transportaufträge und weist diese den AGVs der unterschiedlichen Hersteller zu. Bei der Berechnung der bestmöglichen Zuweisungen werden unterschiedliche Parameter berücksichtigt: zum Beispiel die Auslastungskosten von Wegstrecken, die Position der einzelnen AGVs und die jeweiligen Batterieladezustände. Zudem übernimmt der FleetExecuter die Steuerung der AGVs im Raum. Highlight ist dabei eine Kreuzungssteuerung, die auch Vorfahrtsregeln beachtet, damit eilige Aufträge prioritär behandelt werden können. Vorteilhaft sind auch Funktionen für das Statistik- und Energiemanagement, die für tägliche Optimierungen sorgen. In Zukunft werden Funktionen für das Fehlermanagement hinzukommen. Ausschöpfen lassen sich mit der Software darüber hinaus Skalierungspotenziale, weil für den Roll-out lediglich Layout-Anpassungen und die Anbindung an angrenzende ERP-, Warehouse-Management - oder Produktionsplanungssysteme erforderlich sind.
Faurecia: ROI in 18 Monaten
Im Einsatz ist unser FleetExecuter unter anderem beim Automobilzulieferer Faurecia in einem Werk im tschechischen Plzeň. Dort orchestriert die Lösung mittlerweile zehn AGVs, die gemäß des Ware-zu-Mensch-Konzepts unterschiedliche Sitzrahmengestelle direkt an die Montagelinie liefern. Dabei müssen sowohl eine Taktzeit von 60 Sekunden als auch eine Sequenzierung eingehalten werden. Mit dem FleetExecuter hat MHP die Effizienz des Gesamtprozesses um knapp 20 Prozent gesteigert. Dadurch konnte Faurecia innerhalb von weniger als 18 Monaten einen Return on Investment zu erzielen.
