Flottenmanagement optimieren: Fahrerlose Transportsysteme aus der Cloud steuern

Verantwortlicher Redakteur:in: Rainer Trummer 4 min Lesedauer

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Um die Intralogistik zu optimieren, nutzen Unternehmen fahrerlose Transportsysteme. Damit sich diese von unterschiedlichen Herstellern steuern lassen, kommt es auf das richtige softwarebasierte Flottenmanagement an. Der Automobilzulieferer Forvia setzt auf den FleetExecuter von MHP und erzielt damit innerhalb von nur 18 Monaten einen Return on Investment.

(Quelle:  Bosch)
(Quelle: Bosch)

Seit in den 1970er-Jahren die ersten Rechner und Roboter in den Shopfloors implementiert wurden, hat sich die Produktion in rasantem Tempo automatisiert. Und das mit großartigen Ergebnissen: Effektivität und Effizienz sind immens gestiegen, der Schutz und die Sicherheit für die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter haben erheblich zugenommen. Die Erfolge der Vergangenheit bedeuten allerdings auch, dass es in der Gegenwart wesentlich anspruchsvoller und aufwändiger ist, weitere Automatisierungsfortschritte zu realisieren. Zwar sorgt der sukzessive Wechsel von der Automatisierungspyramide zu Automatisierungsnetzwerken für zusätzliche Dynamik, doch mit Blick auf die Produktionsschritte an sich ist das Potenzial aber auch begrenzt. Stattdessen lohnt es sich, den Fokus auf die gesamte Intralogistik und ein optimiertes Flottenmanagement zu richten.

Flottenmanagement: Mehrere FTS-Typen in einem Werk schwer handhabbar

Nach wie vor sitzen Menschen in den allermeisten Fahrzeugen, die auf dem Shopfloor und in den Lagern unterwegs sind. Allein die zunehmende Herausforderung, junge Mitarbeitende für den Job in der Intralogistik zu gewinnen, macht Alternativen zwingend erforderlich. Hinzu kommt, dass Menschen im Prozess oft die Flexibilität einschränken und nicht im gleichen Maß verfügbar sind wie Maschinen.

Eine unverzichtbare Komponente dafür sind Automated Guided Vehicles (AGV) beziehungsweise fahrerlose Transportsysteme (FTS), die dank unterschiedlicher Sensoren und Konnektivitätstechnologien ganz ohne menschliche Intervention sicher und flexibel navigieren. Ein umfassender Einsatz solcher Fahrzeuge wird allerdings noch durch die mangelnde Interoperabilität erschwert: Die AGVs fast aller Hersteller lassen sich ausschließlich mit der jeweils eigenen Software nutzen. Wollen Unternehmen fahrerlose Transportsysteme unterschiedlicher Anbieter einsetzen, was wegen der spezifischen Stärken eine übliche Anforderung sein sollte, müssen sie zwangsläufig auch unterschiedliche Software einführen und bedienen. Das verringert nicht nur den erhofften Effizienzgewinn deutlich, sondern macht auch eine konsolidierte Steuerung der gesamten Flotte so gut wie unmöglich. Nachdem in den vergangenen Jahren wenig passierte, ist es nun also an der Zeit, die Mobilisierung der Automatisierung voranzutreiben.

Potenzial von VDA 5050 voll nutzen

Die entscheidende Schnittstelle, um das Problem grundsätzlich zu lösen, ist VDA 5050. Denn: VDA 5050 standardisiert die Kommunikation zwischen einem Automated Guided Vehicle und einer Leitsteuerung, indem das Nachrichtenprotokoll MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) zum Einsatz kommt und für eine Verteilung der Informationen sorgt. Viele Unternehmen setzen die Kommunikationsschnittstelle voraus; in Zukunft werden sich die AGVs nahezu aller Anbieter sehr leicht integrieren lassen.

Wirklich effizient und effektiv ist die Auto­matisierung der Intralogistik aber erst, wenn sich alle FTS der unterschiedlichen Hersteller über eine zentrale Leitsteuerung orchestrieren lassen. Genau das leistet der auf VDA 5050 basierende FleetExecuter. Dabei handelt es sich um eine Cloud-Lösung aus dem neuen Geschäftsfeld Industrial Cloud Solutions von MHP. Die Lösung ist schon länger auf dem Markt, sie wurde auf der Hannover Messe 2023 jedoch erstmalig mit zwei weiteren Digital Services offiziell vorgestellt. Was ihn von anderen Lösungen unterscheidet: Der FleetExecuter nimmt sowohl VDA-5050-konforme als auch nicht VDA-5050-konforme Daten der AGVs sämtlicher Hersteller sowie Daten der übergeordneten Systeme entgegen, nimmt auf dieser Basis die optimale Disposition vor und weist den fahrerlosen Transportsystemen die entsprechenden Transportaufträge zu. Dabei lassen sich AGVs mit vielen autonom ausgeführten Funktionen ebenso einbinden wie zentral koordinierte AGVs, deren Autonomiegrad eher gering ist. Je nach Ausprägung der einzelnen fahrerlosen Transportsysteme greift der FleetExecuter mehr oder weniger stark ein und sorgt so für ein durchgehend hohes Effizienzlevel.

(Der MHP FleetExecuter wird im Digital Builders Showroom von Amazon Web Services (AWS) in München anhand eines fahrerlosen Transportsystems gezeigt. Bild: MHP)
(Der MHP FleetExecuter wird im Digital Builders Showroom von Amazon Web Services (AWS) in München anhand eines fahrerlosen Transportsystems gezeigt. Bild: MHP)

Gesamtprozess bis zu 20 Prozent effizienter durch Flottenmanagement

Der FleetExecuter vereint als Bindeglied zwischen der globalen Materialflusssteuerung und der Fahrzeugsteuerung gleich mehrere Vorteile:

  • Die Software sorgt für bis zu 20 Prozent mehr Effizienz in der Intralogistik.

  • Sie bietet mehr Transparenz und stellt damit die Basis für verbesserte Prozesse dar.

  • Die Lösung reduziert Kosten, beispielsweise durch AGV-Pooling.

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  • Sie kompensiert den Fachkräftemangel, weil man weniger Mitarbeitende für die Intralogistik benötigt.

  • Durch die Vermeidung von Lock-in-Effekten sind Unternehmen unabhängig von AGV-Herstellern.

Beim französischen Automobilzulieferer Forvia SE (damals noch unter dem Namen Faurecia) kommt FleetExecuter bereits erfolgreich zum Einsatz. In Werken in Deutschland, Portugal und Tschechien integriert die Software alle fahrerlosen Transportsysteme über eine Non-VDA-5050-Schnittstelle, die MHP spezifisch für Forvia entwickelt hat. Und das zahlt sich aus: Am tschechischen Standort beispielsweise orchestriert die Lösung 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 Flottenmanagement FleetExecuter wurde die Effizienz des Gesamtprozesses um knapp 20 Prozent gesteigert. Forvia konnte so innerhalb von weniger als 18 Monaten einen Return on Investment erzielen.

Anforderung einer digitalen Zukunft erfüllen

Forvia profitiert, wie alle anderen Kunden auch, von vier besonderen Merkmalen, die bei der Entwicklung des FleetExecuters berücksichtigt wurden:

  1. Künstliche Intelligenz: Der FleetExecuter berechnet mithilfe eines Algorithmus auf Basis der erhaltenen Daten Transportaufträge, die auf ein definiertes Ziel optimiert sind.

  2. Modularität: Der FleetExecuter wurde als Microservice-­Architektur realisiert und stellt die einzelnen Funktionen in Modulen bereit. Zudem lässt sich der FleetExecuter als Stand-alone-Lösung sowie in Kombination mit anderen Systemen wie SAP einsetzen.

  3. Cloudfähigkeit: Der FleetExecuter lässt sich auf den Cloud-Plattformen aller Hyperscaler hosten oder als On-Premises-Lösung im eigenen Rechenzentrum betreiben.

  4. Usability: Anwender können den FleetExecuter dank seiner klaren Menü-Strukturierung intuitiv bedienen. Alle Informationen werden übersichtlich dargestellt.

Ein wichtiges Merkmal ist die Verbindung des FleetExecuters zu Amazon Web Services (AWS). Dort gehostet, kann man die Lösung für das Flottenmanagement ohne großen Aufwand ausrollen. In der AWS-Cloud lassen sich beliebig viele Instanzen ausprägen, die man dann nur noch an die lokalen Bedingungen anpassen beziehungsweise an das dort eingesetzte übergeordnete System anbinden muss. Damit erhalten Unternehmen alle Möglichkeiten, Innovationen voranzutreiben.

Der Autor Dr. Julian Popp ist Senior Manager OPEX Logistik-Innovationen bei MHP, Autor Gregor Burkard ist Senior Manager Digital Supply Chain Solutions bei MHP.

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