Das fahrerlose Transportsysteme (FTS):
Der Maßstab für Lean Production

Einsatz von fahrerlosen Transportsystemen: Es gibt vielfältige Einsatzmöglichkeiten für FTS in den Bereichen Produktion, Distribution und Dienstleistung. Infolge der Vielfalt der Einsatzbereiche und Aufgabenstellungen gibt es für FTS prinzipiell keine Ausführungsbegrenzungen. Die Mehrzahl der bisher realisierten Systeme lässt sich durch die folgende Übersicht charakterisieren:

Anzahl FTF je System: ein bis mehrere Hundert

Tragfähigkeit eines FTF: wenige kg bis über 50 t

Fahrgeschwindigkeit: typischerweise 1 m/s, aber auch abweichende Werte möglich

Fahrkurslänge: wenige m bis über 10 km

Anzahl der Stationen: unbegrenzt (Lastwechsel- und Arbeitsstationen)

Anlagensteuerung: manuell bis vollautomatisch, stand-alone oder in komplexe Materialflusssysteme integriert

Einsatzdauer: sporadisch bis 24/7

Antriebskonzept: elektromotorisch, mit oder ohne Batterie verbrennungsmotorisch

(Quelle: VDI-Richtlinie VDI 2510 „Fahrerlose Transportsysteme“; Beuth-Verlag, Berlin, S. 5)

Spurgeführte, fahrerlose Transportsysteme AGV bieten mehrere Vorteile, insbesondere in bestimmten Anwendungsbereichen und Umgebungen.

Effizienter und zuverlässiger Prozess: Spurgeführte FTS können entlang einer vordefinierten Strecke präzise und vorhersehbar fahren. Durch die feste Führung auf Schienen, magnetischen Leitsystemen oder Bodenmarkierungen wird eine genaue Bewegung und Positionierung ermöglicht. Dies ist insbesondere in Umgebungen erforderlich, in denen Effizienz und Verfügbarkeit wichtig sind, z. B. bei Montagelinien und Produktionsanlagen.

Hohe Tragfähigkeit: Ein fahrerloses Transportsystem ist ideal für den Transport schwerer oder großer Produkte. Besonders spurgeführte FTS auf Schienen werden bevorzugt beim Transport von schweren Lasten eingesetzt (Schwerlast FTS). Die Schienenführung hilft dabei Stabilität und Sicherheit beim Transport zu gewährleisten.

Einfache Installation: Spurgeführte Systeme erfordern in der Regel eine relativ einfache Installation. Die Schienen, Führungsmagnete oder Bodenmarkierungen können in der Infrastruktur verankert oder auf dem Boden angebracht werden. Dies erleichtert die Implementierung des Systems und ermöglicht eine schnelle Inbetriebnahme.

Kosteneffizienz: Spurgeführte, fahrerlose Transportsysteme sind maximal effizient. Sie fahren entlang einer festgelegten Strecke, optimieren die Verfügbarkeit des FTS und verbessern damit die Produktivität des gesamten Produktionsprozesses.

Sicherheit: Durch die stabile Führung bieten spurgeführte FTS eine erhöhte Sicherheit in der Produktion. Da sie nicht von der vordefinierten Strecke abweichen können, wird das Risiko für Ausfallzeiten durch ungeplanten Halt oder Umwege reduziert. Dies ist besonders im Bereich der Endmontage relevant, da dort die meiste Interaktion mit allen anderen Transportprozessen stattfindet.

Spurgeführte FTS folgen einer festgelegten Strecke. Beispielsweise durch im Boden eingelassene Schienen, Transponder und andere Leitsysteme. Autonome FTS hingegen sind mit zusätzlicher Sensorik und Navigation ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, ihre Umgebung zu erfassen, Hindernisse zu erkennen und eigenständig einen Weg zu wählen.

Mit schienengeführten FTS sind hohe Tragfähigkeiten unabhängig von der Bodenqualität realisierbar. Selbst große Gewichtsdifferenzen oder die Verlagerung des Materialschwerpunktes haben keine Auswirkung. Das ermöglicht den effizienten Materialtransport von großen und schweren Produkten. Diese Systeme werden als Schwerlast FTS bezeichnet. Zudem stellt die Schienenführung eine hohe Präzision sicher. Eine hohe Präzision ist für die Interaktion mit anderen Maschinen für automatisierte Prozesse notwendig, da in diesem Bereich Widerholgenauigkeit und kleine Toleranzen benötigt werden.

Am besten eignen sich spurgeführte FTS für Lean Production. Die Vorteile von Lean Production sind Kostenersparnisse, hohe Produktivität, Qualität und Flexibilität. Dies wird erreicht durch schlanke Prozesse und hohen Auslastung der Maschinen und Anlagen. Insbesondere Transport und Wartezeiten werden auf ein Minimum reduziert, da sie per Definition als Verschwendung gelten und das Prinzip der Fließfertigung negativ beeinflussen.

Fahrerlose Transportsysteme automatisieren den Transport und können eine gleichbleibende hohe Verfügbarkeit sicherstellen. Vor allem spurgeführte FTS haben den Vorteil der optimalen Flexibilität. Es werden nur Strecken definiert, welche den Produktionsprozess effektiv abbilden und keine weiteren Abweichungen zulassen.

Autonome Transportsysteme bieten maximale Freiheiten und Flexibilität. Im Bereich FTS werden diese am Markt aktuell als autonome mobile Roboter (AMR) bezeichnet. Abhängig vom Autonomie-Grad können sie bei der Lean Production unterstützen, den Transportprozess eigenständig zu optimieren.

Für Lean Production in der Produktion sind AMR eher ungeeignet, da der autonome Transport durch zusätzliche Flexibilität zu mehr Transport und Ausfallzeiten führt anstatt zu weniger. Als besonderes Negativbeispiel kann hier das eigenständige Umfahren von Hindernissen genannt werden. Zudem sind die Betriebskosten für ein AMR um ein vielfaches höher zum klassischen spurgeführten FTS.

FTS Fahrerloses Transportsystem

FTF Fahrerloses Transportfahrzeug

AGV Automated Guided Vehicles, deutsch: Fahrerloses Transportfahrzeug

AMR Autonome Mobile Roboter, deutsch: Autonome Transportsysteme

Ein schienengeführtes FTS bietet maximale Effizienz durch höchste Produktionssicherheit. Es ist die einfachste Art, ein fahrerloses Transportsystem zu implementieren und bietet die beste Verfügbarkeit bei optimaler Flexibilität. Vor allem als Schwerlast FTS für Lasten über 2.000 kg hat es unschlagbare Vorteile, z. B. bei der Energieeffizienz, Kompaktheit und Sicherheit. Zudem sind die Gesamtkosten über die geplante Anlagendauer TCO (engl. Total Cost of Ownership) am geringsten.