Redaktion (allg.)

Ortungssysteme für ­Indoor-Lager eignen sich schlecht für Außenlager. Und GPS hat in geschlossenen Räumen Probleme. Forscher der TU München suchen jetzt die ideale ­Systemkombination.

Ob Baustoffhersteller oder Großbrauerei: Unternehmen, die Produkte mit großem Volumen in hoher Stückzahl herstellen, können oft aus Kostengründen nicht alles in Riesenhallen lagern. Daher weichen sie auf Flächen im Außenbereich aus, um beispielsweise Beton-Fertigteile oder Leergut aufzubewahren. Gängige Systeme zur Positionsbestimmung von Staplern im Innenbereich, etwa auf Basis von im Hallenboden angebrachten RFID-Tags, sind jedoch für Lager an der frischen Luft sehr aufwendig, unwirtschaftlich und anfällig. So macht es zum Beispiel selten Sinn, in Schotterwegen oder -flächen RFID-Tags einzubauen.


Etablierte Ortungstechniken für den Außenbereich sind wiederum sogenannte Global Navigation Satellite Systeme wie etwa das aus der Automotive-Branche bekannte GPS oder Galileo. Die Krux: Sie sind nicht allzu genau und im Innenbereich nicht einsetzbar. Wer auf Nummer sicher gehen will und sowohl Indoor- als auch Outdoor-Systeme in seinen Flurförderzeugen installiert, kann wiederum im Übergangsbereich von innen nach außen Probleme bekommen. Oft wird die Posi­tion der Fahrzeuge nicht eindeutig bestimmt.


Die Probleme sind seit Längerem bekannt. Das wissen auch Prof. Dr. Willibald A. Günthner, Inhaber des Lehrstuhls für Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml) an der Technischen Universität München, und seine Mitarbeiter. Zusammen mit dem Industriepartner Indyon GmbH, Pöcking, riefen sie das Projekt „Flexible Indoor- und Outdoor-Ortung von Flurförderzeugen“ im vergangenen Jahr ins Leben. Gefördert wird es durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) mit 175.000 Euro.

Vier Systeme in einem
In der Vergangenheit hatten sich Forschungsvorhaben im Wesentlichen auf die Zusammenführung von zwei Modulen zur Positionsbestimmung konzentriert. Der fml-Ansatz geht also deutlich darüber hinaus. „Alle bisher verfügbaren Systeme haben aber neben ihren Stärken auch deutliche Schwächen“, betont Frank Hohenstein, wissenschaftlicher Mitarbeiter am fml. Indoor-Systeme seien im Außenbereich nicht wirtschaftlich. „Und GPS ist in Hallen oft nicht funktionsfähig und kämpft in der unmittelbaren Umgebung von Distributionszentren oft mit Abschattungseffekten.“


Das Projektziel ist ehrgeizig: „Wir wollen ein flexibles Ortungssystem entwickeln, dass seine Positionsbestimmung und Ermittlung der Fahrzeugorientierung auf vier verschiedene, voneinander unabhängige Module stützt“, betont Hohenstein. Die vier Module (siehe Grafik) sind:

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  • Global Navigation Satellite System (GNSS)
  • Inertial Measurement Unit (IMU)
  • RFID-System
  • Fahrparameter

Wer die Projektskizze liest, denkt vor allem an den Test von IT-Systemen und die Zusammenführung von großen Datenmengen mithilfe von Algorithmen. Aber das ist nur ein Teil des Vorhabens. „Bei dem Projekt entwickeln vier Mitarbeiter von Indyon und zwei fml-Forscher einen funk­tionsfähigen Demonstrator“, erklärt Günthner gegenüber LOGISTIK HEUTE. Die Staplerspezialisten wollen das Fahrzeug in einem Demonstrations-Lager in Garching auf Herz und Nieren testen. „Wir spielen diverse Alltagsszenarien durch“, so der fml-Chef.


Stärken nutzen, Schwächen herausfinden. So könnte man die Arbeit der Entwickler und Forscher auf einen kurzen Nenner bringen. „Wir müssen zudem die vier Datenquellen so kombinieren, dass sie besser als eine oder zwei einzelne sind. Aber gleichzeitig muss das Fahrzeug finanzierbar bleiben“, so beschreibt Hohenstein den Spagat, den die Beteiligten meistern müssen. Als „kleinen Königsweg“ bezeichnen sie das intern.

Immer die Kosten im Blick
Bei Indyon schielt man bei allen Experimenten stets mit einem Auge auf die Kosten. „Die Hardware muss am Ende für ein paar Tausend Euro extra zu haben sein“, sagt Indyon-Geschäftsführer Dr. Andreas Plettner. Dennoch wolle man vom Ziel der „palettengenauen Ortung“ der Fahrzeuge nicht abweichen. In der Praxis heißt das: Das System muss zur eindeutigen Identifizierung einer Palette auf 30 Zentimeter genaue Daten liefern.


Parallel zum Test der einzelnen Module beschäftigt sich das Team bereits mit einem Konzept für das Gesamtsystem. Dafür müssen sie unter anderem einen Algorithmus zur Fusion der Daten erstellen. Nach den Versuchen mit einem Demo-Stapler wollen die Münchner das System an ein WMS anbinden und die Positionsdaten sowie die Navigation am Stapler-Terminal visualisieren.


Dass sich die harte Arbeit lohnt, davon sind sowohl die Forscher als auch Indyon überzeugt und verweisen unisono auf die Potenziale, die in der Technik stecken. In einem Lager mit hohem Umschlagvolumen können Hohenstein zufolge dank der eindeutigen Identifizierung von Lagerplätzen die Arbeitsgeschwindigkeit deutlich gesteigert und gleichzeitig die Kosten reduziert werden. „Themen wie Routenführung und -verbesserung, Optimierung des Lagerlayouts und Entschärfung von Gefahrenstellen können Unternehmen mit dem neuen System umgehend anpacken“, sagt Hohenstein. Und Plettner ergänzt, dass so manche Großbrauerei gerne bereit ist, in die neue Technik zu investieren, um auch die Leergutverwaltung zu optimieren: „Dann entfällt die lästige Suche nach den Flaschen in der Firma.“

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Artikel Suche nach dem kleinen Königsweg
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