Lieferhelden

Fahrerlose Transportfahrzeuge im Einsatz für den Audi A8

In der Audi Produktion am Standort Neckarsulm ist eines der modernsten Fahrerlosen Transportsysteme (FTS) des Volkswagen-Konzerns im Einsatz. Das Besondere: Die Flotte fährt nicht auf vorgegebenen Routen, sondern navigiert anhand der Gebäudestruktur.

Voll autonom und elektrisch angetrieben: Mit ihrer Ladung fahren die FTF selbstständig vom Supermarkt an die Linie – inklusive Fahrt im Aufzug.

Ein rot-schwarzes Robotertaxi biegt um die Ecke, blinkt und bleibt vor Andre Hellinger stehen. Es gehört zum Fahrerlosen Transportsystem (FTS), das Hellinger und das FTS-Projektteam von der Pilotphase in 2016 bis zur Serienreife in 2018 begleitet haben. An den Anblick von Fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) in der Audi Produktion haben sich Mitarbeiter und Besucher bei Audi längst gewöhnt. Geräuschlos gleiten sie durch die Produktionshallen, laden Warenkörbe auf, bringen Bauteile ans Band. In Neckarsulm ist jedoch eine echte Vorreiter-Flotte im Einsatz: navigiert anhand der Gebäudestruktur, integriert in die Konzern-IT, gesteuert nach dem Taxi-Prinzip.

Fahrerlose Transportfahrzeuge: als Serientechnologie einzigartig im Konzern

Hellinger erklärt, was das Fahrerlose Transportsystem im Dienste des Audi A8 so besonders macht: „Bisher haben sich unsere FTF an vorgegebenen Linien wie einer Magnetspur oder mithilfe von RFID-Tags auf festen Routen orientiert. Das ist jetzt anders“, sagt er und zeigt auf das Tablet in seiner Hand: „Jedes der insgesamt 30 Fahrzeuge in Neckarsulm hat ein eigenes Navigationssystem mit einer Karte der Halle A11.“ Auf der Karte des Robotertaxis, die auch auf dem Bildschirm des Tablets zu sehen ist, sind die virtuellen Routen gespeichert: So ist die Strecke vom Bahnhof, wo das FTF Waren auflädt, zu dem Bandabschnitt, wo Panoramadächer voll automatisch verbaut werden, vorprogrammiert.

Zusätzlich ist jedes der neuen FTF von der Firma Grenzebach mit zwei Laserscannern ausgestattet: In einer Höhe von 80 Millimetern beobachtet je ein Laserscanner an Front und Heck den Fahrweg und nutzt markante Elemente in der Halle wie Säulen zur Orientierung. Mithilfe der Laserscanner kann das Fahrzeug berechnen, an welcher Stelle der Karte es sich gerade befindet. Auf dieser Basis bewegt es sich auf seiner Straße frei und sucht sich stets den günstigsten Pfad. Zwei Motoren machen die elektrisch betriebenen FTF darüber hinaus sehr wendig und ermöglichen punktgenaues Rangieren. „Dank der Laserscanner können sich die FTF flexibel auf ihren Routen bewegen. Und neue Routen lassen sich viel schneller programmieren“, sagt Hellinger. „In dieser Dimension ist unsere FTS-Anlage als Serientechnologie im Konzern bisher einzigartig.“

Die Scanner sind wie Augen für die fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF). Bereits seit 2016 orientieren sich die FTF damit in den Produktionshallen im Werk.

Steuerung über den Flottenmanager

Gesteuert wird das gesamte FTS von einer Software, dem sogenannten Flottenmanager. FTF und Flottenmanager bilden zusammen das fahrerlose Transportsystem. Die Fahraufträge vergibt der Flottenmanager nach dem Taxi-Prinzip: Statt festen Routenzuordnungen bekommt immer das Fahrzeug den Auftrag zugewiesen, das die kürzeste Entfernung zum Auftragsort zurücklegen muss. Dabei können die 1,2 mal 0,7 Meter großen Robotertaxis ganz unterschiedliche Ladungen transportieren: von Warenkörben aus dem Supermarkt bis hin zu Leitungssätzen und Panoramadächern. Diese Bauteile und die fertigen Warenkörbe aus dem Supermarkt werden zur Abholung für die fahrerlose Flotte in Sequenzwagen an verschiedenen Bahnhöfen bereitgestellt. Jeder Sequenzwagen ist – je nach Inhalt – unterschiedlich groß und schwer. Deshalb befinden sich am Boden der Sequenzwagen Magneten: Lädt das FTF den Sequenzwagen auf, erkennt es über die Anordnung der Magneten, wie groß die Ladung ist. Automatisch schaltet das fahrerlose Taxi ein entsprechend großes Schutzfeld: Betritt jemand diesen Bereich, bleibt das Gerät sofort stehen, um einen Unfall zu vermeiden. Aus Sicherheitsgründen fährt es grundsätzlich nicht schneller als 3,6 km/h.

Kommunikation zwischen Roboter-Kollegen

Haben die FTF ihre Waren abgeholt, fahren sie damit im Lastenaufzug direkt an die Produktionslinie im Obergeschoss. Voll automatisch steuert der Flottenmanager dafür einen eigens für die Flotte reservierten Aufzug mit Platz für bis zu zehn Fahrzeuge. Hat eines der FTF gerade nichts zu tun, wird es automatisch zur Ladematte geschickt – für einen schnellen Energiekick. So ermöglicht der Flottenmanager die Kommunikation der FTF mit der Infrastruktur und den Fertigungsanlagen in der A8-Montage. Dazu gehören auch die orangen Kollegen, die die Panorama-Glasdächer für die vierte Generation des Audi A8 vollautomatisch einbauen. Durch das eigens in Neckarsulm entwickelte Perlenketten-Prinzip kommen die Panoramadächer vom Lieferanten sequenzgenau bei Audi an.

FTS Transportsystem in Produktionshalle während einer Fahrt
Unermüdlich im Einsatz: 170 Kilometer legen die fahrerlosen Transportfahrzeuge in jeder Schicht durchschnittlich zurück.

Ein FTF fährt die Behälter mit Dächern an den passenden Bandabschnitt, wo ein Montageroboter das Dach entnimmt, einbaut und die leere Verpackung ablegt. Ist der Behälter leer, erhält der Flottenmanager ein Signal und schickt ein FTF mit neuen Panoramadächern los.

Grundstein für weitere Transportsysteme

Damit der Flottenmanager weiß, wann er welchen Sequenzwagen wo hinfahren muss, wurde das Fahrerlose Transportsystem aus Neckarsulm an die Logistik-IT des Konzerns angeschlossen. Hierfür wurde eine konzernweit einheitliche IT-Schnittstelle entwickelt, die in Neckarsulm erstmalig eingesetzt wurde. Sie kann künftig auch für weitere FTS-Projekte genutzt werden. „Unser Smart FTS aus Neckarsulm ist somit ein wichtiger Grundstein für weitere intelligente Transportsysteme im gesamten Volkswagen-Konzern“, sagt Hellinger.

Mit jedem Fahrauftrag produziert die FTS-Anlage wertvolle Daten, die Hellinger und sein Team gezielt auswerten, um das Smart FTS weiter zu optimieren. Sollte es doch mal zu Störungen kommen, ist FTS-Betreuer Thomas Neininger zur Stelle. Im Dienste des A8 ist die neue Roboterflotte unermüdlich im Einsatz – die wichtigsten Entscheidungen aber trifft nach wie vor der Mensch.

Im Einsatz für die Logistik

Die fahrerlosen Transportsysteme (FTS) nehmen die Warenkörbe, die vorab Mitarbeiter im Supermarkt zusammengestellt haben, selbstständig auf und fahren sie an die Montagelinie. Die FTS sind mit der Infrastruktur der Halle vernetzt und können sogar über einen Aufzug das Stockwerk wechseln. Die Aufträge werden per WLAN vom sogenannten Flottenmanager an die FTS erteilt. Dabei gilt: Das FTF, das sich am nächstem zum Auftrag befindet, erhält den Auftrag.

Hier wird für Durchblick gesorgt: Auf Basis des Perlenketten-Prinzips werden die Panorama-Glasdächer für den Audi A8 immer zeitlich passend von den FTF angeliefert.

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Thomas Neininger ist der erste FTS-Betreuer im Volkswagen-Konzern. Gemeinsam mit Projektleiter Andre Hellinger (links) arbeitet er an Schulungsmaterial und einem Lern-Parcours zur Qualifikation weiterer FTS-Betreuer.

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Die Taxiflotte ist regelmäßiger Kunde im A8 Supermarkt: Dort stellen Logistik-Mitarbeiter Warenkörbe für die Produktion des Flaggschiffs zur Verfügung, die von den Fahrerlosen Transportfahrzeugen abgeholt und zu den jeweiligen Empfängern gebracht werden.

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Audi A8: Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 8,0 – 5,6; CO2-Emission kombiniert in g/km: 182 – 145. Angaben zu den Kraftstoffverbräuchen und CO2-Emissionen bei Spannbreiten in Abhängigkeit vom verwendeten Reifen-/Rädersatz. // www.audi.de/DAT-Hinweis

 

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