Grundlagenforschungsprojekt ZellFTF : Effiziente Intralogistik dank zellulärer fahrerloser Transportfahrzeuge
Kleine fahrerlose Transporteinheiten sind flexibler als Gabelstapler – und können im Verbund trotzdem große Transportaufträge ausführen. Ob sogenannte zellulare FTF auch wirtschaftlich sind, untersucht das IPH im neuen Grundlagenforschungsprojekt „ZellFTF“.
- © IPHKleinere Transportaufgaben profitieren zweifellos von den Vorteilen zellulärer FTF. Sei es der Transport von Schrauben oder anderen kleinen Gütern vom Lager zur Montage: Die Wendigkeit und Anpassungsfähigkeit dieser Fahrzeuge übertrifft die herkömmlicher Gabelstapler. Besonders beeindruckend wird ihr Potenzial, wenn mehrere dieser Transporteinheiten parallel agieren können. Indem sie autonom verschiedene Ziele ansteuern und Aufträge gleichzeitig erledigen, übertreffen sie die Effizienz eines einzelnen Gabelstaplers bei weitem. In einer Zeit, in der Zeit und Energie zu kostbaren Ressourcen geworden sind, stellt diese Kooperation einen bedeutenden Wettbewerbsvorteil dar.
Dennoch stoßen herkömmliche zelluläre FTF an ihre Grenzen, wenn es um den Transport sperriger und schwerer Güter geht. Hier zeigt sich die Stärke der Gabelstapler. Es sei denn, es handelt sich um weiterentwickelte zelluläre FTF, die in der Lage sind, miteinander zu interagieren. Die Zusammenarbeit von vier solchen Einheiten ermöglicht beispielsweise den Transport einer Europalette. Ein Verbund von sechs FTF kann sogar größere Sonderformate wie Karosseriebauteile, Batterien für Elektrofahrzeuge oder Gitterroste bewältigen. Diese flexiblen Transportsysteme sind insbesondere für Unternehmen von Vorteil, die sich mit variablen Produktgrößen, -formen und individuellen Kundenanforderungen auseinandersetzen. Die Realisierbarkeit solcher Systeme wurde bereits im Projekt "KARIS" am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) nachgewiesen.
Wirtschaftlicher Mehrwert der zellulären FTF
Die wirtschaftlichen Aspekte dieser Transportlösungen sind bisher jedoch wenig erforscht. Das IPH nimmt sich dieser Frage im Forschungsprojekt "ZellFTF" an, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt wird. Ziel ist es, die wirtschaftliche Tragfähigkeit des Zusammenschaltens von FTF zu analysieren und herauszufinden, unter welchen Bedingungen dieses Verfahren ökonomisch sinnvoll ist – insbesondere im Vergleich zum herkömmlichen Transport mittels Gabelstaplern. Hierzu wird ein mathematisches Optimierungsmodell basierend auf dem Vehicle Routing Problem (VRP) entwickelt.
Im Zuge des Projekts werden verschiedene Anwendungsszenarien betrachtet, wobei wirtschaftliche und logistische Kennzahlen wie die Systemauslastung, Transportzeiten und Gesamtkosten analysiert werden. Aufgrund der Komplexität des Problems ist eine präzise Lösung herausfordernd und zeitaufwendig. Daher arbeiten die Forschenden an der Entwicklung einer Heuristik in Form eines genetischen Algorithmus, der sich einer optimalen Lösung annähert, ohne dabei unverhältnismäßig viel Rechenzeit zu beanspruchen. Damit soll die Frage nach der Wirtschaftlichkeit und Effizienz zellulärer FTF in der Intralogistik beantwortet werden.