Fahrerlose Transportsysteme (FTS/AGV): Unterschiede, Technologien und Trends

Fahrerlose Transportsysteme (FTS), auch bekannt als Automated Guided Vehicles (AGVs), revolutionieren die Logistik und Produktion. Diese autonomen Fahrzeuge transportieren Materialien effizient und ohne menschliches Eingreifen. Mit Technologien wie SLAM-Navigation, Laserscannern und Echtzeit-IT-Integration bieten sie flexible Lösungen für den Materialfluss. Es gibt drei Haupttypen:

Ein Blick auf Vor- und Nachteile hilft bei der Auswahl des passenden Systems. Unternehmen profitieren von optimierten Prozessen, geringeren Kosten und höherer Sicherheit.

Fahrerlose Transportsysteme | 5 Tipps für die erfolgreiche Einführung von FTS

1. Unterfahrfahrzeuge (Underride FTS)

Unterfahrfahrzeuge sind eine der vielseitigsten Lösungen im Bereich der modernen Intralogistik. Sie transportieren Lasten, indem sie diese unterfahren und anschließend hydraulisch oder mechanisch anheben. Dadurch eignen sie sich hervorragend für den Transport von Paletten, Gestellen und anderen standardisierten Ladungsträgern in Produktions- und Lagerbereichen. Wie bereits erwähnt, tragen diese Systeme dazu bei, Logistikprozesse effizienter zu gestalten.

Ein Beispiel für die Flexibilität solcher Fahrzeuge ist die Eddy-Serie von Emm! solutions. Diese Fahrzeuge können individuell an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden – von den Abmessungen bis hin zur Traglast. Ob kleine Bauteile oder schwere Maschinenkomponenten, die modulare Bauweise erlaubt es, verschiedene Handhabungsmodule wie Rollen, Hubtische oder Förderbänder zu integrieren.

Moderne Unterfahrfahrzeuge nutzen SLAM-Technologie (Simultaneous Localization and Mapping), um sich präzise zu orientieren. Diese Technologie ermöglicht es den Fahrzeugen, in Echtzeit Karten zu erstellen und ihre Position genau zu bestimmen. Laserscanner erfassen die Umgebung und erkennen Hindernisse schon aus mehreren Metern Entfernung.

Zusätzlich sorgen Lidar und Kameras für zuverlässige Navigation, selbst bei wechselnden Lichtverhältnissen. Besonders in Produktionsumgebungen, in denen sich Layouts häufig verändern, bieten diese Systeme einen klaren Vorteil gegenüber fest installierten Führungssystemen wie Magnetbändern oder Induktionsschleifen. Diese präzise Navigation ist eine Grundvoraussetzung für eine intelligente Steuerung der gesamten Fahrzeugflotte.

Steuerungssysteme

Die Steuerung moderner Unterfahrfahrzeuge basiert auf einer intelligenten Flottenkoordination. Über zentrale Systeme werden mehrere Fahrzeuge koordiniert, wobei Routen, Batteriestatus und Aufträge optimiert werden. Dabei werden Faktoren wie Verkehrsdichte, Prioritäten und potenzielle Engpässe berücksichtigt, um einen reibungslosen Materialfluss zu gewährleisten.

Ein weiterer Vorteil ist die Echtzeitdiagnose und Fernwartung. Sensoren überwachen kontinuierlich kritische Parameter wie den Batteriezustand oder die Motortemperatur. Sobald Abweichungen erkannt werden, generiert das System automatisch Wartungsmeldungen. Dadurch werden ungeplante Ausfallzeiten minimiert und der Betrieb bleibt stabil.

Integrationsfähigkeiten

Unterfahrfahrzeuge lassen sich problemlos in bestehende IT-Systeme integrieren, was sie zu einem wichtigen Bestandteil der digitalen Fabrik macht. Über standardisierte Schnittstellen können sie mit MES- und ERP-Systemen verbunden werden, um Transportaufträge direkt aus den Produktionsplänen zu erhalten.

Dank energieeffizienter Ladesysteme und moderner Lithium-Ionen-Akkus sind Zwischenladungen möglich, was die Verfügbarkeit der Fahrzeuge maximiert. Automatische Ladestationen werden strategisch im Arbeitsbereich platziert und in die Routenplanung eingebunden, wodurch die Fahrzeuge nahezu durchgehend einsatzbereit sind.

Skalierbarkeit

Ein großer Vorteil von Unterfahrfahrzeugen ist ihre flexible Skalierbarkeit. Unternehmen können zunächst mit wenigen Fahrzeugen starten und das System nach Bedarf erweitern, ohne die bestehende Infrastruktur grundlegend verändern zu müssen. Diese modulare Architektur eignet sich sowohl für kleine Pilotprojekte als auch für umfangreiche Implementierungen.

Die Fähigkeit, sich an unterschiedliche Umgebungen anzupassen, macht diese Fahrzeuge besonders attraktiv. Sie arbeiten zuverlässig in klimatisierten Produktionshallen, rauen Industrieumgebungen und können bei Bedarf sogar für den Außeneinsatz konfiguriert werden. Das macht sie zu einer vielseitigen Lösung für Unternehmen mit wechselnden Anforderungen.

2. Gabelstapler-FTS-Fahrzeuge

Neben den vielseitigen Unterfahrfahrzeugen bieten Gabelstapler-FTS eine spezialisierte Lösung für Aufgaben, die in die Höhe gehen. Diese Fahrzeuge kombinieren die bewährten Funktionen eines klassischen Gabelstaplers mit moderner Automatisierungstechnik. Das Ergebnis? Eine effiziente und präzise Lösung für das Heben, Transportieren und Stapeln von Lasten in unterschiedlichen Höhen – perfekt für Hochregallager und vertikale Lagerstrukturen.

Ein Beispiel für diese Technologie ist die Igor-Serie von Emm! solutions. Diese Fahrzeuge sind sowohl für den Innen- als auch Außeneinsatz geeignet. Sie punkten mit verlängerten Gabeln, optimierten Scannern und individuell anpassbaren Mastsystemen. Dadurch können sie selbst in komplexen Lagerstrukturen präzise arbeiten und Lasten sicher positionieren.

Während viele andere FTS-Modelle auf horizontale Bewegungen ausgelegt sind, liegt der Fokus der Gabelstapler-FTS klar auf vertikalen Aufgaben. Das macht sie unverzichtbar für Anwendungen wie das Ein- und Auslagern von Paletten in Regalsystemen – sei es in Hochregallagern oder mehrstöckigen Produktionsstätten. Diese vertikale Spezialisierung ergänzt die horizontale Automatisierung und steigert die Effizienz in der Intralogistik.

Die Navigation dieser Fahrzeuge basiert auf hochentwickelten Systemen, die eine präzise Positionsbestimmung in allen drei Dimensionen ermöglichen. Spezielle Sensoren sorgen dafür, dass die Gabeln exakt auf der benötigten Höhe positioniert werden. Gleichzeitig passen sich die Systeme dynamisch an unterschiedliche Lasten an, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

Steuerungssysteme

Moderne Steuerungssysteme überwachen kontinuierlich wichtige Parameter wie Lastschwerpunkt, Hubhöhe und Fahrzeugneigung. Dies sorgt nicht nur für einen sicheren Ablauf, sondern optimiert auch die Routenplanung – selbst bei wechselnden Lastgewichten. Zusätzlich ermöglichen fortschrittliche Strategien zur Kollisionsvermeidung, dass Hindernisse zuverlässig erkannt und umfahren werden.

Integrationsfähigkeiten

Dank speziell entwickelter Schnittstellen lassen sich Gabelstapler-FTS problemlos in bestehende Lagerverwaltungssysteme einbinden. Sie können Lagerplatzkoordinaten empfangen und so automatisierte Ein- und Auslagerungsvorgänge unterstützen. Ein intelligentes Energiemanagement sorgt dafür, dass der erhöhte Energiebedarf während der Hubvorgänge berücksichtigt wird, was die Ladezyklen optimiert. Zudem überwachen die Systeme kontinuierlich den Zustand der Fahrzeugkomponenten, um Verschleiß frühzeitig zu erkennen und präventive Wartungen durchzuführen. Diese nahtlose Integration schafft eine Grundlage für eine flexible und zukunftssichere Systemarchitektur.

Skalierbarkeit

Die modulare Bauweise der Gabelstapler-FTS ermöglicht eine schrittweise Anpassung an Lagerumgebungen. Mit variablen Gabellängen, anpassbaren Masttypen und modularen Komponenten können die Fahrzeuge problemlos an unterschiedliche Lageranforderungen angepasst werden – ideal für vertikale Herausforderungen in der Logistik.

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3. Sonderfahrzeuge nach Maß

Sonderfahrzeuge sind die Lösung, wenn Standardmodelle an ihre Grenzen stoßen. Die Toni-Serie von Emm! solutions bietet hier flexible Möglichkeiten, um branchenspezifische Anforderungen zu erfüllen. Egal, ob es um empfindliche Elektronik, die Integration von Roboterarmen oder andere besondere Anforderungen geht – diese Fahrzeuge werden individuell angepasst. In der Automobilbranche transportieren sie beispielsweise schwere Motorblöcke, während sie in der Pharmaindustrie für sterile Umgebungen geeignet sind. Anpassungen können spezielle Oberflächen, klimatisierte Transportkammern oder sogar explosionsgeschützte Ausführungen für die Chemieindustrie umfassen. Im Folgenden werfen wir einen genaueren Blick auf die Technologien, die diese maßgeschneiderten Lösungen ermöglichen.

Die Navigation dieser Sonderfahrzeuge basiert auf hybriden Systemen, die Technologien wie SLAM, Laserscanner und spezielle Sensoren – etwa für Reinräume – kombinieren. Selbst bei veränderlichen Fahrzeuggeometrien, etwa durch ausfahrbare Plattformen, bleibt die Navigation präzise, da diese Änderungen in Echtzeit berücksichtigt werden. Fortschrittliche Algorithmen sorgen zudem dafür, dass die Kollisionserkennung dynamisch an die aktuelle Fahrzeugkonfiguration angepasst wird.

Steuerungssysteme

Die Steuerung dieser Fahrzeuge geht über das reine Fahren hinaus: Sie synchronisiert Bewegungen und Arbeitsprozesse wie die Steuerung eines Roboterarms. Routen und Abläufe werden automatisch an wechselnde Produktionsbedingungen angepasst. Mithilfe lernfähiger Algorithmen werden wiederkehrende Aufgaben analysiert, wodurch Zykluszeiten optimiert und die Zuverlässigkeit des Systems kontinuierlich verbessert werden.

Integrationsfähigkeiten

Dank flexibler Schnittstellen lassen sich Sonderfahrzeuge nahtlos in bestehende SPS-Steuerungen und IoT-Plattformen integrieren. Die Sensoren der Fahrzeuge liefern wertvolle Daten – von Temperaturmessungen bis hin zu Qualitätsparametern. Diese Daten können in übergeordneten Systemen genutzt werden, um Wartungsarbeiten vorherzusagen und Prozesse effizienter zu gestalten.

Skalierbarkeit

Die modulare Bauweise dieser Fahrzeuge ermöglicht es, sie an neue Anforderungen anzupassen. Ob durch Retrofitting mit aktualisierten Sensoren, Steuerungen oder neuen Funktionsmodulen – die Investition bleibt langfristig gesichert. So können Sonderfahrzeuge Schritt für Schritt mit neuen Technologien erweitert werden, was eine kontinuierliche Weiterentwicklung gewährleistet.

Vor- und Nachteile

Basierend auf den technischen Details der verschiedenen Systeme zeigt die folgende Übersicht die wichtigsten Vor- und Nachteile im Vergleich. Jeder Fahrzeugtyp hat spezifische Stärken und Schwächen, die bei der Auswahl des optimalen Systems berücksichtigt werden sollten.

Unterfahr-FTS punkten mit ihrer kompakten Bauweise und einer hohen Flexibilität. Sie sind ideal für enge Räume und den Transport kleinerer Lasten, weshalb sie häufig in Bereichen wie der Elektronikfertigung eingesetzt werden. Ihre kompakte Bauweise macht sie zu einer effizienten Alternative zu traditionellen Förderbändern. Allerdings stoßen sie bei schweren oder großformatigen Gütern an ihre Grenzen, und die kleinere Bauweise kann auch die Batteriekapazität einschränken.

Gabelstapler-FTS sind die perfekte Wahl, wenn es um das Heben und Transportieren schwerer Lasten oder Paletten geht. Sie bieten deutlich mehr Sicherheit im Vergleich zu manuellen Gabelstaplern und amortisieren sich trotz höherer Anschaffungskosten oft schon innerhalb von ein bis zwei Jahren.

Spezialfahrzeuge überzeugen durch ihre individuelle Anpassbarkeit. Sie können Lasten von 500 kg bis hin zu mehreren Tonnen schleppen und sind äußerst vielseitig, selbst im Außenbereich unter wechselnden Wetterbedingungen. Allerdings sind sie durch ihre komplexe Integration und die damit verbundenen höheren Kosten mit einer intensiveren Kosten-Nutzen-Analyse verbunden.

Die folgende Tabelle fasst die Vor- und Nachteile der einzelnen Fahrzeugtypen übersichtlich zusammen:

Typ Vorteile Nachteile
Unterfahr-FTS Kompakt, flexibel für kleine Lasten, platzsparend Begrenzte Tragfähigkeit, kürzere Betriebszeiten möglich
Gabelstapler-FTS Ideal für große und schwere Lasten, hohe Sicherheit, schneller ROI Hohe Anschaffungskosten, größerer Platzbedarf
Spezialfahrzeuge Anpassbar, hohe Schleppkapazität (500 kg bis mehrere Tonnen), vielseitig Komplexe Integration, höhere Kosten, längere Projektlaufzeiten

Alle Fahrzeugtypen bieten den Vorteil eines kontinuierlichen Betriebs, entlasten die Mitarbeiter und erhöhen die Prozesssicherheit, indem sie Transportschäden und Unfälle minimieren.

Fazit

Die Wahl des richtigen FTS-Systems hängt stark von den spezifischen Anforderungen Ihres Unternehmens ab. Unterfahr-FTS sind ideal für Betriebe mit begrenztem Raum und leichteren Lasten, während Gabelstapler-FTS besonders für schwere Paletten und Hochregallager geeignet sind. Für maßgeschneiderte Automatisierungslösungen bieten Spezialfahrzeuge die größte Flexibilität, erfordern jedoch eine sorgfältige Abwägung von Kosten und Nutzen.

Bei der Entscheidung sollten Unternehmen Aspekte wie Tragfähigkeit, Einsatzumgebung und die Integration in bestehende IT-Systeme (z. B. MES, ERP) berücksichtigen. Moderne FTS-Systeme, ausgestattet mit Technologien wie SLAM-Navigation und Flottenkoordination, tragen dazu bei, Materialflüsse effizienter zu gestalten und Produktionskosten zu senken.

Die Entwicklungen in diesem Bereich schreiten rasant voran. Zukünftige Trends werden die Weiterentwicklung fahrerloser Transportsysteme maßgeblich beeinflussen. Fortschritte in der künstlichen Intelligenz machen die Systeme noch autonomer, während verbesserte Batterietechnologien längere Laufzeiten ermöglichen. Die Einbindung von IoT-Sensoren und Echtzeitdatenanalysen wird nicht nur eine vorausschauende Wartung erleichtern, sondern auch die Routenplanung weiter optimieren. Gleichzeitig sorgen modulare Systemarchitekturen dafür, dass sich die Systeme flexibel an neue Produktionsanforderungen anpassen lassen.

Unternehmen, die heute in flexible und skalierbare FTS-Technologien investieren, schaffen die Basis für eine zukunftssichere Intralogistik. Mit maßgeschneiderten Fahrzeugen und intelligenter Software können sie langfristig wettbewerbsfähig bleiben und den Erfolg in der digitalen Fabrik sichern.

FAQs

Welche Vorteile bieten fahrerlose Transportsysteme (FTS) gegenüber herkömmlichen Förderbändern in der Logistik?

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) bringen im Vergleich zu klassischen Förderbändern eine ganze Reihe von Vorteilen mit sich. Ein entscheidender Pluspunkt ist ihre Flexibilität: FTS können problemlos an veränderte Produktionslayouts oder neue Anforderungen angepasst werden – etwas, das bei fest installierten Förderbändern schlicht nicht möglich ist. Das Ergebnis? Prozesse lassen sich effizienter organisieren, und gleichzeitig sinken die Kosten.

Doch das ist noch nicht alles. FTS tragen dazu bei, Transportzeiten zu verkürzen, das Unfallrisiko zu minimieren und das Personal zu entlasten. Dadurch verbessert sich nicht nur die Sicherheit, sondern auch die Produktivität in der Logistik deutlich. Ein weiterer Vorteil: Unternehmen können FTS bei steigendem Bedarf unkompliziert erweitern, was ihnen eine höhere Anpassungsfähigkeit an wachsende Anforderungen ermöglicht.

Wie unterscheiden sich die Navigationssysteme von Unterfahr-FTS und Gabelstapler-FTS, und welche Vorteile bieten sie in dynamischen Produktionsumgebungen?

Die Navigationssysteme von Unterfahr-FTS setzen in der Regel auf Technologien wie Lasersensoren und Konturnavigation. Diese Methoden ermöglichen es den Fahrzeugen, ihre Umgebung kontinuierlich zu erfassen und flexibel auf Veränderungen zu reagieren. Das macht sie ideal für dynamische Produktionsumgebungen, in denen Anforderungen häufig variieren.

Gabelstapler-FTS hingegen nutzen oft Verfahren wie Scan-Matching oder Feature-Matching, um ihre Position präzise zu bestimmen. Diese Technologien sorgen für eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit, selbst in komplexen Arbeitsbereichen. Beide Systeme spielen eine entscheidende Rolle dabei, Ausfallzeiten zu reduzieren, die Sicherheit zu verbessern und den Materialfluss reibungsloser zu gestalten.

Welche Aspekte sind bei der Auswahl eines FTS-Systems wichtig, um eine nahtlose Integration in bestehende IT-Systeme sicherzustellen?

Bei der Auswahl eines FTS-Systems ist es wichtig, darauf zu achten, dass es nahtlos mit bestehenden IT-Systemen wie ERP, MES oder WMS zusammenarbeitet. Diese Abstimmung sorgt dafür, dass der Materialfluss effizient bleibt und die Integration ohne größere Hindernisse gelingt.

Zusätzlich ist es sinnvoll, vor der tatsächlichen Inbetriebnahme eine Simulation durchzuführen. So lassen sich Szenarien wie Lastspitzen oder potenzielle Systemausfälle im Voraus testen. Auf diese Weise können Schwachstellen frühzeitig erkannt und behoben werden. Gut entwickelte Schnittstellen sowie eine anpassungsfähige Softwarearchitektur sind dabei essenziell, um das FTS optimal in die vorhandene IT-Umgebung einzubinden und eine stabile Systemleistung auf lange Sicht zu garantieren.

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