FTF-Simulation: So optimieren Sie Ihre Flotte fahrerloser Transportsysteme

Der Megatrend der Automatisierung findet in der Produktionslogistik immer mehr Anwendung. Immer mehr Transportsysteme werden fahrerlos betrieben. Da diese fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF) in der Beschaffung zumeist mit einer hohen Investition verbunden sind, kann die dynamische FTF-Simulation hier ihre enormen Vorteile bei der detaillierten Dimensionierung ausspielen.
Neben der gewonnenen Planungssicherheit amortisiert sich die Simulation meist schon vor dem ersten Spatenstich. Da bei einer rein statischen Planung (z. B. in Excel) hohe Maßstäbe an die Logistik gestellt werden, wird oft mit viel zu viel „Sicherheitspuffer“ eingekauft. Wir zeigen Ihnen, wie Sie Ihr System datenbasiert und punktgenau auslegen.

Warum eine dynamische FTF-Simulation unverzichtbar ist: Die 4 Säulen

Um die komplexe Realität einer automatisierten Halle abzubilden, reicht es nicht, nur Wegstrecken und Geschwindigkeiten zu berechnen. Folgende Spezialthemen finden in unserer professionellen FTF-Simulation detaillierte Berücksichtigung:

1.) Intelligentes Auftragsmanagement

Das Auftragsmanagement soll alle eingehenden Transportaufträge verwalten, nach definierten Regeln priorisieren und deren Status verfolgen. Innerhalb des digitalen Zwillings können wir beispielsweise völlig risikofrei unterschiedliche Priorisierungsstrategien testen, bevor die echte Steuerung programmiert wird. Dank unserer umfangreichen Statistikauswertung ist der Zustand des Systems zu jedem Zeitpunkt auswertbar.

2.) Effizientes Fahrzeugmanagement

Nach der Priorisierung gemäß Auftragsmanagement müssen die Aufträge den richtigen Fahrzeugen zugeordnet werden. Dies erfolgt anhand festgelegter Parameter im relevanten Fahrzeugpool. Wesentlich dabei sind natürlich die aktuelle Verfügbarkeit und die reale Anfahrtszeit eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung des Verkehrs.

3.) Energiemanagement und Ladekonzepte

Das Energiemanagement ist in einem FTS-Projekt erfahrungsgemäß ein extrem kritischer Baustein. Reichen meine Ladestationen aus? Fahren sich die Fahrzeuge gegenseitig leer? In der FTF-Simulation können verschiedene Ladekonzepte und die Anforderungen an eine Ladesteuerung unter Volllast getestet werden. Dazu werden exakte Akkudaten hinterlegt und jedem Fahrzeugstatus ein spezifischer Verbrauch zugeordnet.

4.) Blockierverhalten und Verkehrsfluss

Ein essenzieller Teil der Simulation ist das Blockierverhalten der Fahrzeuge auf der Fläche. Dabei ist zum Beispiel entscheidend, ob die Fahrzeuge einen omni- oder bidirektionalen Antrieb haben. Die Art der Übergabetechnik bestimmt maßgeblich, wie Positionen im Layout angefahren werden und wo sich Staus bilden können.

Praxisbeispiel: 1,2 Millionen Euro Einsparung durch eine FTF-Simulation

Wie wertvoll diese Form der Absicherung ist, zeigt ein Blick in die Praxis. In einem aktuellen Projekt sollte die Materialversorgung von 105 Sachnummern einer Fahrzeugendmontage vom manuellen Routenverkehr (Schlepper und Anhänger) auf ein fahrerloses Transportsystem umgestellt werden. Der Kunde ging bei seiner anfänglichen, statischen Planung von einer benötigten Flottengröße mit ca. 175 Fahrzeugen aus.

Durch den Einsatz unserer FTF-Simulation konnten wir das Systemverhalten tiefgreifend analysieren und folgende Fakten nachweisen:

• Flottenreduzierung: Die minimal notwendige Anzahl an Fahrzeugen beträgt 140. Das sind mehr als 30 Fahrzeuge, die gespart werden können. In Kosten ausgedrückt sind das rund 1,2 Millionen Euro.
• Layout-Optimierung: Das ursprünglich angedachte Einbahnstraßennetz lässt sich in diesem System nicht umsetzen. Durch Einbahnstraßen verlängern sich die Transportstrecken im Durchschnitt bis zu 30%.
• Energiemanagement: Im Maximum wurden 40 Ladepositionen belegt (in 6% aller Fälle). Damit wird die Anzahl an Ladestationen mit mindestens 40 angesetzt.
• Verkehrsfluss: In vielen Fällen kommt es vor, dass der Vollgutbehälter vor dem Leergutbehälter am Band ankommt. Diese Situationen sind strikt zu vermeiden, da sonst der Verkehrsfluss blockiert wird. Benötigte Logiken wurden erstellt und in das Flottenmanagement integriert.

Weitere tiefgehende Einblicke in die Automatisierung der Logistik bietet beispielsweise auch das Fachportal Logistik-Heute

Fazit und nächste Schritte

Die Dimensionierung von fahrerlosen Transportsystemen ist zu teuer, um sie dem Bauchgefühl oder ungenauen Excel-Listen zu überlassen. Wenn auch Sie vor der Einführung oder Erweiterung einer automatisierten Flotte stehen, empfehlen wir dringend, das Systemverhalten vorab abzusichern.

Lesen Sie auch unseren Grundlagenartikel: Materialflusssimulation: 5 ultimative Gründe für eine dynamische Planung

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