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Rollwagen, Montagegestelle, Regale oder Werkstückträger: In vielen Werken stehen Ladungsträger bereit, die heute per Hand geschoben, mit dem Schlepper gezogen oder mit dem Stapler umgesetzt werden. Genau hier setzt ein Unterfahr-FTS an. Das Fahrzeug fährt unter den Ladungsträger, nimmt ihn auf und bringt ihn automatisiert zum Ziel – ohne dass Sie Ihre vorhandenen Wagen und Gestelle gegen Paletten tauschen müssen. In diesem Beitrag erfahren Sie, wie Unterfahrfahrzeuge funktionieren, welche Bauarten es gibt, welche Ladungsträger sich eignen und worauf Sie bei der Planung achten sollten.
Ein Unterfahr-FTS ist ein fahrerloses Transportsystem, dessen Fahrzeuge so flach gebaut sind, dass sie unter einen Ladungsträger fahren können. Am Lastaufnahmeplatz positioniert sich das Fahrzeug unter dem Wagen oder Gestell, koppelt sich an und transportiert die Last zum Zielplatz. Dort setzt es den Ladungsträger wieder ab und fährt frei zum nächsten Auftrag.
Im Unterschied zum Stapler braucht ein Unterfahrfahrzeug keine Gabel und keinen Mast. Im Unterschied zum klassischen Routenzug zieht es keinen Anhängerzug hinter sich her. Die Last liegt flach auf dem Fahrzeug, der Schwerpunkt bleibt niedrig. Auch die Sicherheitsnorm DIN EN ISO 3691-4 für fahrerlose Flurförderzeuge nennt „Unterfahr-Fahrzeuge“ und „Tunnelschlepper“ ausdrücklich als Beispiele für Fahrzeuge in ihrem Anwendungsbereich.
Einen Überblick über alle Bauformen fahrerloser Fahrzeuge – vom Schlepper bis zum Stapler – finden Sie in unserem Beitrag Arten von fahrerlosen Transportsystemen. Hier geht es gezielt um Unterfahrfahrzeuge.
Unterfahrfahrzeuge lassen sich grob nach der Art der Lastaufnahme unterscheiden.
Das Fahrzeug fährt unter den Ladungsträger und hebt ihn mit einer Hubplattform an. Der Wagen verliert dabei den Bodenkontakt und wird vollständig vom Fahrzeug getragen. Sensorik überwacht, ob die Last korrekt aufgenommen wurde. Laut einer Veröffentlichung des VDI-Fachausschusses FA 309 „Mobile Robotik“ (vormals FTS) hat sich das Anheben gegenüber dem Schleppen heute als Standard durchgesetzt. Vorteil: Das Fahrzeug bestimmt Fahrweg und Position exakt, auch beim Rangieren auf engem Raum.
Beim Unterfahrschlepper fährt das Fahrzeug ebenfalls unter den Ladungsträger, verbindet sich aber zum Beispiel über einen Bolzen und zieht den Wagen auf dessen eigenen Rädern. Die Last wird nicht angehoben. Diese Lösung kann bei vorhandenen Rollcontainern einfacher sein, stellt aber höhere Anforderungen an Räder, Boden und Spurtreue des Wagens.
Statt einer reinen Hubplattform kann das Fahrzeug auch ein Lastübergabemodul tragen, etwa eine Rollenbahn, ein Förderband oder einen Kettenförderer. Dann übergibt es die Ladung an stationäre Fördertechnik, ohne dass ein Wagen untergeschoben werden muss. Bei Emm! wurde das Unterfahrfahrzeug EDDY bereits mit Rollenbahnen, Förderbändern, Hubfunktionen, Kettenförderern und Roboterarmen umgesetzt.
Ein großer Vorteil von Unterfahrsystemen: Oft können Sie vorhandene Ladungsträger weiter nutzen oder mit geringem Aufwand anpassen. Typisch sind:
Prüfen Sie für jeden Ladungsträger drei Punkte:
Weil Ladungsträger in jedem Werk anders aussehen, passen Standardfahrzeuge nicht immer. EDDY wird deshalb in Abmessungen und Traglast an Ihre Ladungsträger angepasst. Realisiert wurden bereits Fahrzeuge für Lasten von 100 kg bis 7 t.
Früher fuhren viele fahrerlose Fahrzeuge entlang von Leitlinien oder Magnetbändern. Moderne Unterfahrfahrzeuge navigieren häufig per Laser: Laserscanner erfassen die Umgebung, das Fahrzeug gleicht sie mit einer gespeicherten Hallenkarte ab und bestimmt so seine Position. Leitlinien oder Reflektoren sind dafür nicht nötig. EDDY ist standardmäßig mit freier Lasernavigation ausgestattet, sodass Schienen, Reflektoren oder sonstige Hilfsmittel nicht nötig sind. Auf Wunsch lassen sich auch andere Navigationsverfahren integrieren.
Für das exakte Unterfahren ist zusätzlich die Feinpositionierung am Lastaufnahmeplatz wichtig. Je genauer Wagen und Stationen definiert sind, desto zuverlässiger klappt die Aufnahme. Ein omnidirektionaler Antrieb, der aus dem Stand in alle Richtungen fahren kann, erleichtert das Rangieren auf engem Raum zusätzlich.
Für fahrerlose Flurförderzeuge ist die DIN EN ISO 3691-4:2023 die zentrale Sicherheitsnorm. Sie konkretisiert Anforderungen aus Anhang I der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG, die ab dem 20.01.2027 durch die Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 abgelöst wird, und deckt ausdrücklich auch Unterfahr-Fahrzeuge ab. In der Praxis bedeutet das unter anderem:
Wichtig für Unterfahrsysteme: Der Ladungsträger kann über die Fahrzeugkontur hinausragen. Schutzfelder und Fahrwege müssen deshalb auf die Kontur mit Last ausgelegt sein, nicht nur auf das Fahrzeug selbst. Mehr dazu lesen Sie in unserem Beitrag zur AGV-Sicherheit nach ISO 3691-4.
Ein einzelnes Fahrzeug bringt wenig, wenn es nicht weiß, wann welcher Wagen wohin muss. Die Leitsteuerung vergibt Transportaufträge, koordiniert mehrere Fahrzeuge, plant Routen und behält Ladezustand und Position im Blick. Über Schnittstellen zu MES oder ERP können Aufträge direkt aus der Produktion kommen, etwa wenn eine Station meldet, dass ein Gestell voll ist.
Achten Sie auf offene Standards. Die Leitsteuerung von Emm! verfügt über eine VDA-5050-Schnittstelle und eine API zur Anbindung an gängige MES- und ERP-Systeme. So bleibt Ihre Flotte auch dann steuerbar, wenn später weitere Fahrzeugtypen hinzukommen.
Für eine neue Ventilatoren-Fertigungslinie in Mulfingen hat Emm! im Auftrag von ebm-papst das Unterfahrfahrzeug EDDY entwickelt. Laut der EDDY-Produktseite ist dort eine Flotte von 30 Fahrzeugen im Einsatz; sie verbindet die Produktionsstationen und automatisiert den Materialfluss von Station zu Station. Die Fahrzeuge navigieren frei anhand einer gespeicherten Hallenkarte und stoppen bei Hindernissen. Das omnidirektionale Fahr-Lenk-System ArgoDrive von ebm-papst macht sie aus dem Stand in alle Richtungen wendig. Das Projekt beschreibt der Fachbeitrag „Produktionsstationen effizient verbinden“ (MM Maschinenmarkt, 29.05.2024).
Auch für schwere Lasten eignet sich das Prinzip: Bei Hexagon Manufacturing Intelligence in Wetzlar läuft die Fließfertigung von Koordinatenmessmaschinen auf Emm!-Fahrzeugen mit Traglasten bis 7 t. Mehr dazu in unserem Beitrag Schwerlast-FTS bis 7 t.
Ein Unterfahrsystem ist besonders interessant, wenn mehrere dieser Punkte auf Sie zutreffen:
Was ein Unterfahrsystem kostet, hängt stark von Traglast, Fahrzeuganzahl, Handlingsmodul und Software ab. Eine Einordnung der Kostenfaktoren finden Sie in unserem Beitrag Was kostet ein AGV?. Wie sich die Investition rechnet, zeigt der Artikel zum ROI von fahrerlosen Transportsystemen.
Weitere Grundlagen rund um Bauformen, Software und Einsatzbereiche finden Sie auf unserer Übersichtsseite zu fahrerlosen Transportsystemen.
Emm! Solutions baut maßgeschneiderte fahrerlose Transportsysteme: das Unterfahrfahrzeug EDDY für 100 kg bis 7 t, den automatisierten Stapler IGOR und Sonderfahrzeuge wie TONI – gesteuert über die eigene Leitsteuerung mit VDA-5050-Schnittstelle. Stellen Sie Ihr Fahrzeug im Konfigurator zusammen oder wählen Sie einen Termin für ein unverbindliches Erstgespräch. Gemeinsam prüfen wir, ob und wie sich Ihre Ladungsträger automatisiert bewegen lassen.
