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Forschung: FTS mit gebündelter Intelligenz

Forschung: FTS mit gebündelter Intelligenz

Navigationstechnologien auf einem neuen Level

Vernetzung und Kooperation für mobile Systeme: Dies sind zwei zentrale Mehrwerte, die Navigationsverfahren des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA bieten. Jedes FTF überträgt dann seine mit Sensoren erfassten Umgebungsdaten an einen zentralen Server innerhalb der Firma, der darauf basierend eine kooperative Kartierung und Pfadplanung vornimmt. So agiert die Fahrzeugflotte als Kollektiv optimal, mit gesteigerter Autonomie und zugleich wirtschaftlich.

Im Kollektiv zusammenarbeiten

FTS sind für viele Unternehmen eine Schlüsseltechnologie, um die Anforderung, in immer kürzerer Zeit bei zugleich hohem Kostendruck Waren oder Materialien bereitzustellen, mit effizienten und ebenso finanziell attraktiven Lösungen erfüllen zu können. Genau hier spielt ein im Sinne von Industrie 4.0 zunehmend vernetztes FTS seine Vorteile aus. Bisher agieren die einzelnen FTF als autarke, voneinander weitgehend unabhängige Systeme, die die jeweils erforderliche Sensorik und Rechnerhardware mitbringen. Die Leitsteuerung, die entsprechend den Transportaufträgen die Pfadplanung optimiert, ist zwar schon heute das Element, das mit allen FTF verbunden ist. Diese Verbindung ist jedoch überwiegend einseitig und ein „Top-Down-Prozess“: Es gibt nur wenige Rückmeldungen des Fahrzeugs an die Leitsteuerung, z. B. in Form von internen Zuständen wie Geschwindigkeit oder einem Not-Aus, und auch nicht an andere Fahrzeuge der Flotte. Genau diese Form der Rückkopplung oder eines „Bottom-Up-Prozesses“ eröffnet jedoch die Möglichkeit, dass wichtige Informationen, die die einzelnen Fahrzeuge ohnehin erfassen, für die ganze Flotte bereitstehen. Diese Informationen sind Grundlage dafür, dass die Anlage bedeutend wandlungsfähiger wird und zudem in einer dynamischen Umgebung effizient navigieren kann. Am Beispiel der Kartierung und der Pfadplanung wird dies deutlich.

Kooperative Kartenerstellung und Lokalisierung

Ein Hauptziel für wandlungsfähige Anlagen ist, dass die Navigation der FTF möglichst ohne oder nur mit minimaler Anpassung der Umgebung z. B. physikalischen Spuren oder Reflektormarken auskommt. Diese sind bisher allerdings noch weit verbreitet, sodass FTS hinsichtlich ihrer Flexibilität ihr volles Potenzial nicht ausschöpfen. Denn wenn die Fahrwege z. B. aufgrund geänderter Auftragszahlen oder neuer Produktvarianten kurzfristig angepasst werden sollen, ist dies nur mit Aufwand möglich. Algorithmen für die freie Navigation wie „Simultaneous Localization and Mapping“ (SLAM) bieten neue Chancen. Hierbei erfasst das Fahrzeug mithilfe von Sensordaten laufend seine Umgebung und kann sich gleichzeitig in dieser lokalisieren. Durch Vernetzung der Anlage werden nun die Voraussetzungen für ein kooperatives SLAM geschaffen, d.h. die kooperative Erfassung der Umgebung und Aktualisierung der Karte durch alle FTF sowie das gegenseitige Erkennen und der Austausch dieser Lokalisierungsinformationen. So lassen sich bisherige Beschränkungen des SLAM überwinden.  […hier kostenlos weiterlesen im f+h E-Paper]


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Veröffentlicht von

Holger Seybold

In meiner täglichen Arbeit werde ich mit unterschiedlichen Technologien und abwechslungsreichen Herausforderungen konfrontiert. Die multimedialen Möglichkeiten sowie die Kommunikation via Social Media inspirieren dabei nicht nur meine journalistische Arbeit, sondern bieten auch dem Leser einen echten Mehrwert.

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