Ein autonomer mobiler Roboter für den Palettentransport
von Gernot Rath
Herr Gregor Schubert-Lebernegg sie sind seit 2012 als Produktmanager für die Open Shuttles tätig. Wie sehen Sie die Entwicklung im Bereich der autonomen mobilen Roboter und was gibt es dazu Neues von KNAPP?
Gregor Schubert-Lebernegg: In den letzten Jahren verzeichnen wir eine große dynamische Entwicklung im Bereich der AMR. Der Markt hat sich stark entwickelt und vergrößert. Auch bei KNAPP haben wir auf die Anforderungen unserer Kunden reagiert und mittlerweile schon ein großes Portfolio an autonomen Fahrzeugen, die unterschiedliche Anwendungsfälle abdecken. Mit unserer Neuheit, dem Open Shuttle Fork, haben wir nun auch ein AMR für Palettentransporte. Das Fahrzeug verfügt über eine einmalige Kombination an unterschiedlichen Eigenschaften, die es so noch nicht am Markt gibt.
Über welche Eigenschaften verfügt das Open Shuttle Fork? Was macht es so besonders?
Gregor Schubert-Lebernegg: Um einige Beispiele zu nennen hat das Open Shuttle Fork eine 3D-Hinderniserkennung integriert und kann Hindernisse in statische und mobile Hindernisse klassifizieren. Es leitet anhand dieser Erkenntnisse Entscheidungen und Fahrtplanungen ab. Weiters ist das Open Shuttle Fork sehr robust gebaut und somit industrietauglich. Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal ist der vollständig elektrisch ausgeführte Hub, der kein Scherenhub ist. Dadurch ist der AMR in allen Industrien einsetzbar und kann somit auch auf bestehende Fördertechnik abgeben. Darüber hinaus ist das Open Shuttle Fork in der Lage omnidirektional zu verfahren und sich um die eigene Achse zu drehen. Das bedeutet, dass das Open Shuttle Fork im 90° Winkel zur Hauptausrichtung des Fahrzeugs verfahren kann und beispielsweise Ungenauigkeiten bei manuell abgestellten Paletten ausgleicht. Dies ermöglicht einen sehr platzsparenden Einsatz und ein kompakteres Layout mit engeren Gängen. Und das Beste, all das zu einem hochgradig kompetitiven Preis in Kombination mit kurzen Liefer- und Installationszeiten.
Wo kann das Open Shuttle Fork eingesetzt und welche Anwendungsfälle können damit abgebildet werden?
Gregor Schubert-Lebernegg: Ein paar Beispiele für Anwendungsfälle sind der interne Palettentransport, die Arbeitsplatzversorgung, beispielswiese die Versorgung von Decanting-Arbeitsplätzen, Transporte im Wareneingang, Einsatz im Blocklager und Transporte im Warenausgang. Weiters gibt es noch Use Cases im Bereich der mobilen Kommissionierung. Es gibt noch sehr viele Läger, wo manuell von Palette auf Palette kommissioniert wird. Auch hier kann das Open Shuttle Fork eine wichtige Ergänzung und einen großen Mehrwert für unsere Kunden darstellen. Durch die Funktionalitäten des Shuttles sind auch Aufnahmen und Übergaben auf Palettenfördertechnik möglich.
Wie navigiert das Open Shuttle Fork?
Gregor Schubert-Lebernegg: Die Navigation des Open Shuttle Fork basiert auf der Technologie SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), wo wir natürliche Konturen mit unserem Open Shuttle erfassen, diese speichern und mit den erkannten Konturen bei der Fahrt permanent abgleichen. Dadurch weiß das Fahrzeug jederzeit, wo es sich befindet. Dank dieses Verfahrens ist das Open Shuttle Fork sofort einsetzbar, ohne Änderungen oder Anpassungen an der bestehenden Infrastruktur.
Thomas Ulz: Die Lokalisierung erfolgt ohne zusätzliche Marker, nur anhand der Konturen, die vorhanden sind. Es sind keine Induktionsschleifen im Boden oder andere visuelle Marker notwendig. Der Laserscanner des AMR nimmt einfach die vorhandene Kontur wahr. Anhand dieser Lokalisierung navigiert das Open Shuttle Fork dann in der Umgebung. Dabei benutzt es virtuelle Linien, also Fahrspuren, die wir in unserer Software definieren und die auch dort verwaltet werden.
Herr Ulz, Sie sind der Abteilungsleiter der Softwareentwicklung bei KNAPP Industry Solutions. Können Sie uns mehr über die Software der Open Shuttles erzählen?
Thomas Ulz: Das Open Shuttle Fork wird über die Software KiSoft FCS verwaltet. KiSoft FCS, wobei FCS für Fleet Control System steht, ist die zentrale Koordinierungsinstanz für die Flotte von autonomen mobilen Robotern. KiSoft FCS stellt vor allem den reibungslosen Verkehrsfluss für Flotten und auch die optimale Zuweisung von Transportaufträgen sicher. All das passiert durch präzise Planung und Reservierung der Fahrwege und die entsprechende Kommunikation von Fahrbefehlen an die AMR, die dann diese Fahrbefehle durchführen. Die Fahrwege existieren rein im Flottenkontrollsystem und sind sozusagen virtuell. Man kann die Funktionalität von KiSoft FCS mit einem Flugleitsystem vergleichen, wo sehr präzise Anweisungen einen reibungslosen und effizienten Ablauf im Verkehrsfluss sicherstellen.
Wie erfolgt die Auftragszuweisung?
Thomas Ulz: KiSoft FCS kann mit KNAPP-Systemen sowie anderen Host-Systemen kombiniert oder stand-alone eingesetzt werden. Die Auftragszuweisung berücksichtigt alle vorhandenen AMR und alle definierten Fahrwege sowie auch die aktuelle Verkehrssituation und die zukünftig zu erwartende Auftragslast. Daraus wird dann ein optimierter Ablauf für das Gesamtsystem abgeleitet und die Optimierung des Durchsatzes sichergestellt.
Was kann mit KiSoft FCS alles gesteuert werden?
Thomas Ulz: Das Flottenkontrollsystem funktioniert natürlich optimal mit den AMR von KNAPP. Darunter fallen die Open Shuttles für Behältertransporte, das Open Shuttle Fork aber auch der Open Shuttle Store. Durch Schnittstellen wie beispielswiese VDA 5050, ist es auch möglich AMR von anderen Herstellern damit zu steuern. Auch können manuelle Transportressourcen wie Stapler im System abgebildet werden. Ein Vorteil von KiSoft FCS ist definitiv die Skalierbarkeit. Einerseits hinsichtlich der Flottengröße, weil auch durch das linien-basierte System eine große Anzahl von Fahrzeugen gesteuert werden kann und andererseits auch die Skalierbarkeit hinsichtlich anderer Fahrzeuge.
Das waren nun viele Informationen über das Open Shuttle Fork für Palettentransporte. Welche Möglichkeiten gibt es nun die autonomen mobilen Roboter von KNAPP zu beziehen?
Gregor Schubert-Lebernegg: Wir bei KNAPP verfolgen zwei Ansätze. Einerseits können die Open Shuttles ab Werk bezogen werden. Wir bieten auch Schulungen dazu an. Nach erfolgter Schulung verfügen die Kunden über die Fähigkeit die AMR selbständig in Betrieb zu nehmen sowie auch Use Cases in der Software abzubilden und zu verändern. Bei dieser Variante gibt es je nach Shuttle einen Fixpreis und eine monatliche Gebühr, die den Hotline-Service und die Wartung beinhalten. Andererseits sind wir als KNAPP dafür bekannt maßgeschneiderte Gesamtlösungen mit dem bestmöglichen Software- und Technologie-Mix zu entwickeln. Die Preise von Projekten sind dabei stark abhängig von der jeweiligen Lösung. Zum Einstieg in die Automatisierung, aber auch zum Ausgleich von Lastspitzen, können die Open Shuttles auch gemietet oder geleast werden.
Fact-Box Open Shuttle Fork:
- Geschwindigkeit bis 1,5 m/s
- Hubgabeln zur bodennahen Aufnahme
- Integrierter elektrischer Hub (0 bis 1.200 mm)
- Vielzahl an unterschiedlichen Ladungsträgern (Paletten, Sonderladungsträger, Regale…)
- Ladehilfsmittel bis 1.200 mm x 1.000 mm
- Traglast bis 1.300 kg
- Ladezeit ca. 60 Minuten
- Batterielaufzeit im Dauerbetrieb bis zu 8 h
- Natürliche Konturenerkennung
- Personensicherheit
- 3D-Hinderniserkennung
- Automatische Palettendetektion
Mehr über Open Shuttles von KNAPP: https://www.knapp.com/open-shuttle
„Das Shuttle ermöglicht einen sehr platzsparenden Einsatz und ein kompakteres Layout mit engeren Gängen. Und das Beste, all das zu einem hochgradig kompetitiven Preis.“
Gregor Schubert-Lebernegg, Product Manager Open Shuttle bei KNAPP Industry Solutions
“Das Open Shuttle Fork wird über die Software KiSoft FCS verwaltet. Sie stellt vor allem den reibungslosen Verkehrsfluss für Flotten und auch die optimale Zuweisung von Transportaufträgen sicher.“
Thomas Ulz, Head of Software Development bei KNAPP Industry Solutions
Über KNAPP Industry Solutions. KNAPP Industry Solutions ist ein Tochterunternehmen der KNAPP-Gruppe mit Sitz in Dobl. Aktuell beschäftigen sich 115 Mitarbeitern am KNAPP-Campus mit der Entwicklung und Realisierung von Lösungen in den Bereichen autonome mobile Roboter, Software und flexible Lagerlösungen. Die Kompetenz liegt in innovativen, maßgeschneiderten Automatisierungskonzepten für produzierende Betriebe. Namhafte Unternehmen wie Terberg, Pankl Racing, Würth, Siemens, Magna, VW und Getriebebau Nord zählen zu den Kunden.