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Intralogistik

Fahrerloser Stapler: automatisiert durchs Lager

| Autor: Thomas Günnel

Intelligentes Materialhandling auf vier Rädern und dabei mehr Sicherheit und Effizienz: Das verspricht der Zulieferer ZF Friedrichshafen mit dem sogenannten „Innovation Forklift“, einem hochautomatisierten Gabelstapler.

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Der „Innovation Forklift“ umfährt eigenständig Hindernisse und hält an, sobald sich Personen im Fahrweg befinden.
Der „Innovation Forklift“ umfährt eigenständig Hindernisse und hält an, sobald sich Personen im Fahrweg befinden.
(Bild: ZF Friedrichshafen)

Erinnern Sie sich an Staplerfahrer Klaus? Die tragische Figur in der Filmparodie eines berufsgenossenschaftlichen Lehrfilms für Arbeitssicherheit macht an ihrem ersten Arbeitstag als Gabelstaplerfahrer so ziemlich alles falsch – was zum Fiasko führt.

Dem hochautomatisierten Gabelstapler, den ZF Friedrichshafen auf der diesjährigen Hannover Messe vorstellte, dürfte das alles nicht passieren. Noch handelt es sich zwar um einen Prototypen. Aber er zeigt bereits, was an Automatisierungstechnik alles möglich ist. Drei Kamera- und sechs Radarsensoren ermöglichen dem Stapler, seine Umgebung zu erfassen – ein Zentralcomputer wertet die Daten basierend auf einer Künstlichen-Intelligenz-Software aus. Die resultierenden Anweisungen setzen Aktuatoren, in diesem Fall die elektrische Hinterachslenkung für Gabelstapler und der elektrische Einzelradantrieb, im Feld um.

Grundsätzlich kann der automatisierte Gabelstapler den Lagerort eigenständig ansteuern, die Ware abholen und zum Besteller transportieren. Damit auf dem Weg keine Unfälle passieren, verfügt der Stapler über eine Objekt- und Fußgängererkennung: Die Sensoren erfassen Personen oder stehende Hindernisse wie Gitterboxen und Paletten.

Szenarien vorhersehen

Die Dateninterpretation auf dem KI-Zentralsteuergerät „ProAI“ führt zu einem entsprechenden Befehl an das Fahrzeug zum sofortigen Stopp oder Umfahren des Hindernisses. Dabei helfen Deep-Learning-Algorithmen, die möglichen Szenarien in hoher Geschwindigkeit vorherzusagen und angemessen darauf zu reagieren.

Die optimale Reihenfolge und Route kann das Fahrzeug selbstständig entscheiden, indem es zum Beispiel Aufträge priorisiert. Dazu kann der Gabelstapler in einem digitalisierten Fertigungsverbund mit dem Warenwirtschaftssystem, der Infrastruktur und weiteren Fahrzeugen kommunizieren.

Selbstständig zum Aufladen

Die Daten der einzelnen Stapler verwaltet das cloudbasierte, dynamische Flottenmanagement. Es berücksichtigt beispielsweise bei allen Fahrten den aktuellen Ladezustand der Batterie und plant den Aufladezeitpunkt, an dem der Stapler selbstständig die Ladestation ansteuert. Die sogenannte „ZF Cloud“ ist eine offene, skalierbare IoT-Plattform, die sich industrieübergreifend einsetzen lässt. Sie erlaubt es, Daten zu sammeln, mit leistungsfähigen Analysetools in Echtzeit auszuwerten und viele Funktionen und Teilnehmer zu vernetzen.

Den Antrieb des Staplers leistet ein Elektroantrieb; die Hublast liegt mit bis zu 3,5 Tonnen in einem im Industrieumfeld üblichen Bereich. Das Energiemanagement hat ZF nach eigenen Angaben so optimiert, dass eine Batterieladung mindestens eine Schicht vorhält – über die mögliche Strecke entscheidet die verbaute Batterieleistung. Die Nachfrage nach dem autonomen Stapler aus der Industrie sei hoch, sagt ZF. Derzeit handelt es sich aber noch um einen Technologieträger, weshalb er zum Beispiel mit einem Lenkrad ausgestattet ist.

Wann die ersten Kunden den Gabelstapler in der Serienversion einsetzen können, ist offen. Auf Nachfrage erklärte ZF: „Wir arbeiten mit einzelnen Kunden bereits an der Weiter- beziehungsweise Serienentwicklung der Technologien.“

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Über den Autor

Thomas Günnel

Thomas Günnel

Redakteur/Fachjournalist, Redaktion AUTOMOBIL INDUSTRIE