Flexible Indoor- und Outdoor-Ortung von Flurförderzeugen
In der Praxis existiert für die genaue Positionsbestimmung von Flurförderzeugen kein durchgehendes System, dass sowohl im Indoor- als auch im Outdoor-Bereich eine Ortung ermöglicht. Für den Außenbereich in Frage kommende Global Navigation Satellite Systeme (GNSS), wie z.B. GPS und Galileo, bieten selten die notwendige Genauigkeit und sind nicht im Indoor-Bereich einsetzbar. Dafür eignet sich im Indoor-Bereich ein flächendeckendes Netz an im Boden eingelassenen Radio Frequency Identification-Transpondern (RFID-Tags) erfahrungsgemäß gut zur genauen Ortung von Flurförderzeugen und Ladehilfsmitteln. Die Schaffung einer RFID-Infrastruktur im Outdoor-Bereich ist jedoch wiederum sehr aufwendig und in vielen Fällen nicht wirtschaftlich. Darüber hinaus gibt es im Übergangsbereich der beiden Systeme keine zweifelsfreie Möglichkeit zur Positionsbestimmung.
Eine Lösung für dieses Problem ist notwendig, da die Positionsbestimmung als eine Grundfunktion in der Logistik anzusehen ist, um das logistische Zielsystem der richtigen Ware, zur richtigen Zeit in der richtigen Menge am richtigen Ort zu den richtigen Kosten zu erfüllen.
Die Ortung in der industriellen Umgebung ist auf Grund zahlreicher störender Umwelteinflüsse bisher auf Basis einer einzigen Technologie nicht mit der notwendigen Sicherheit möglich.
Aus diesem Grund ist es das Ziel dieses Projektes ein flexibles Ortungssystem zur integrierten Ortung von Flurförderzeugen zu entwickeln, dass seine Positionsbestimmung und Ermittlung der Fahrzeugorientierung auf verschiedene, voneinander unabhängige Module stützt (vgl. Abbildung 1). Diese sind entsprechend ihrer Genauigkeit für die betreffende Einsatzsituation intelligent zusammenzuführen. Damit ist ein Ortungssystem geschaffen, dass flexibel im Indoor- und Outdoor-Bereich einsetzbar ist und durchgängig die Position des Flurförderzeuges ermittelt, so dass diese an das Warehouse Management System zur weiteren Verwendung übergeben werden kann. In der Konsequenz kann über die Position des Flurförderzeugs der Standort einzelner Ladungen ermittelt werden.
Neben der soeben geschilderten Herausforderung ein System zur integrierten und durchgängigen Positionsermittlung z.B. einer Euro-Palette zu entwickeln, ist es ein weiteres Ziel für dieses System einen geringen Anschaffungspreis zu ermöglichen. Damit soll die Voraussetzung zur individuellen Nachrüstung bestehender Flurförderzeuge gegeben werden.
Aktuelle Systeme, die zur Positionsbestimmung eines Flurförderzeugs in industrieller Umgebung bestimmt sind, finden ihre Anwendung im Outdoor- oder Indoor-Bereich. Ein echtzeitfähiges System, welches in diesem Projekt geforderte Genauigkeitswerte erfüllt, ist am Markt bisher nicht auszumachen.
Aktuelle Forschungsvorhaben zur Umsetzung einer integrierten Ortung von Fahrzeugen beschränken sich im Wesentlichen auf die Zusammenführung zweier Module zur Positionsbestimmung. In diesen Ansätzen wird häufig auf ein optisches System zurückgegriffen, welches eine eigens zu installierende Infrastruktur benötigt und somit wenig flexibel ist. Darüber hinaus leidet der praktische Einsatz bestehender Systeme unter seiner hohen Anfälligkeit für äußere Störeinflüsse, die sich häufig in industrieller Umgebung befinden.
Zum Anfang des Projektes wird das dargelegte Problem abstrahiert betrachtet um Lösungskonzepte zu entwickeln, wie Abbildung 2 eines zeigt. Deren Machbarkeit wird anhand dargelegter und weiterer Anforderungen bewertet.
Das favorisierte Gesamtkonzept eines flexiblen, integrierten Systems zur Positionsermittlung wird in technische Module aufgespalten und diese im weiteren Vorgehen spezifiziert. Hierbei ist von großer Bedeutung Störeinflüsse und Fehlermechanismen im Hinblick auf die genaue Positionsbestimmung in den einzelnen Modulen zu erkennen. Dadurch lassen sich Stärken und Schwächen einzelner Module in Abhängigkeit der Einsatzumgebung ausmachen.
Parallel zu einer Testreihe für die einzelnen Module erfolgt bereits die Konzeptionierung des Gesamtsystems durch die Entwicklung eines Algorithmus zur Datenfusion. Dieser ist am Modell zu testen und erfährt durch die anschließende Anbindung der Module zur Positionsbestimmung seine Realisierung. Darauffolgend wird eine Anbindung an Warehouse Management Systeme implementiert. Zudem wird eine Visualisierung der Positionsdaten und der Navigation am Stapler-Terminal umgesetzt.
In logistischen Bereichen, die sich durch hohe Umschläge und eine hohe Auslastung kennzeichnen lassen, kann die eindeutige Identifikation von Lagerplätzen durch das zu entwickelnde System die Geschwindigkeit des Systems steigern, während gleichzeitig die Kosten reduziert werden.
Des Weiteren zeichnet sich dieses System durch eine hohe Genauigkeit der Positionsbestimmung aus, die erst das in der Logistik notwendige Maß an Zuverlässigkeit bietet um Ladehilfsmittel von der Größe einer Euro-Palette aufzufinden. Mit dieser Entwicklung wird die Praktikabilität eines Systems zur Positionsbestimmung von Ladehilfsmitteln im Indoor- und Outdoor-Bereich erst gegeben.
Durch die Entwicklung einer integrierten Positionsbestimmung auf Basis verschiedener voneinander verschiedener Mechanismen ist zudem mit einer höheren Verfügbarkeit des Systems zu rechnen, da jeder integrierte Mechanismus zur Positionsbestimmung für andere Situationen seine Stärken ausspielen kann und die Schwächen eines anderen Mechanismus nahezu ausgleicht.
Darüber hinaus lässt sich diese Technologie in eine Fülle von weiteren Anwendungen einbringen, so z.B. in der:
- Erstellung von Bewegungsprofilen
- Routenoptimierung in der Intralogistik
- Fahrerlose Transportsysteme
- Indyon GmbH
Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM).