Auf Gewinnerkurs mit präziser Stapler- und Warenlokalisierung
Von Michael Wack, geschäftsführender Gesellschafter, IdentPro GmbH
Wer bremst verliert, sagt man im Rennsport. In der internen Logistik ist Intransparenz die Bremse. Diese begründet Wettbewerbsnachteile durch Fehler und vermeidbare Kosten. Ein Weg zur Pole-Position sind intelligente Transportmittel, beispielsweise der Stapler als Datenlieferant. Wer die Position seines Staplers und zudem noch die aktuelle Ladung kennt, dem ist der Schlüssel zu mehr Effizienz und einer Platzierung auf dem Siegertreppchen sicher.
Die Lokalisierung von Staplern ist kein neues Thema. Es gibt jedoch unterschiedliche Wege zu diesem Ziel. Die wichtigste Anforderung an ein Lokalisierungssystem ist die reproduzierbare hohe Genauigkeit (+/- 20 Zentimeter) im täglichen Betrieb. Jeder Stellplatz und Ladungsträger muss unter allen Bedingungen und in jedem Lagertyp immer wieder eindeutig erfasst werden können. Dass ein Ortungssystem systembedingte Arbeitsunterbrechungen zuverlässig vermeidet, sollte selbstverständlich sein. Ebenso sollte das System leicht anpassbar sein. Werden im Lager die Regale umgebaut, sollte gleiches nicht für das Lokalisierungssystem gelten. Was muss das favorisierte System darüber hinaus leisten?
Aufgabenspezifische Container
Sechs unterschiedliche Containertypen, deren Innenraum jeweils für bestimmte Transportaufgaben ausgebaut ist, sind in der Anlage unterwegs. Sie transportieren Speisen, Wäsche, Medikamente, Instrumente oder Müll von den Dienstleistungsbetrieben zu den Stationen und zurück. An einer zentralen Schleuse bringen spezialisierte Mitarbeiter die Container in das System ein. Dabei ordnen sie jedem Container über ein Bedienpanel sein spezifisches Fahrziel und das Ziel für den Rücklauf zu - schließlich sollte ein Wäschecontainer nicht zur Apotheke zurückfahren, sondern zur Wäscherei.
Über die reine Lokalisierung hinaus
Idealerweise ermittelt jedes Fahrzeug seine Position autonom. Erfolgt die Positionsberechnung auf einem zentralen Server, ist bei Unterbrechung der WLAN-Verbindung Stillstand angesagt, da der erforderliche Datenaustausch unmöglich ist. Die Integration der Lokalisierungslösung in die vorhandene IT-Landschaft sollte ohne Programmieraufwand und systemoffen möglich sein. In der Produktionslogistik ist die Möglichkeit zur direkten Anbindung an eine SPS gegebenenfalls ein entscheidender Zusatznutzen. Erweiterungsoptionen für eine automatische Identifikation von Ladung/Ladungsträgern mittels RFID oder Barcode sowie die Integration eines mobilen Wiegesystems (Staplerwaage) bieten über die reine Lokalisierung des Fahrzeugs hinaus weiteren Schub in Richtung Siegerpodest: Transparenz und Effizienz. Bei einer kontinuierlichen Positionsbestimmung kann durch eine bereichsabhängige automatische Geschwindigkeitsüberwachung neben den logistischen Vorteilen auch die Arbeitssicherheit verbessert werden.
Bewertung der genannten Methoden
- Bodentransponder
Bei der Lokalisierung über Bodentransponder sind zunächst bauseitige Maßnahmen zu ergreifen. An jeder Position, die lokalisierbar sein soll, werden Transponder in den Boden eingebracht. Bei Böden aus Eisen/ Stahl können die Transponder nicht eingesetzt werden. Ist die EMV-Abschirmung des Staplers nicht korrekt, ist das Auslesen der Transponder durch die Antennen aufgrund magnetischer Störungen unmöglich. Bei Blocklagern widerspricht die flexible Flächennutzung der fixen Transponderposition. Eine Positionsbestimmung kann nur dort erfolgen, wo ein Transponder verbaut ist.
- Funktriangulation
Bei der Funktriangulation ist eine stets freie Sicht zwischen dem Sender am Fahrzeug und den Empfängern erforderlich. In Regalgängen oder bei hoch gefahrener Ladung besteht die Gefahr der Abschattung des Funksignals. Nur durch eine ausreichend große Anzahl an Empfängern kann eine lückenlose Funkverbindung erreicht werden. Zusätzlich ist mit ständig wechselnder Belegung sowie mit teils reflektierenden, teils dämpfenden Eigenschaften von Lagergut zu rechnen. Die Systeme erfordern eine regelmäßige Kalibrierung und benötigen im Betrieb Energie. Die Genauigkeit ist zudem für eine stets sichere Warenlokalisierung unzureichend.
- Wegstreckenmessung
Odometer-basierte Lösungen kämpfen mit der Herausforderung, auch schnelle Richtungswechsel sicher zu erkennen sowie die Drift des Staplers korrigieren zu müssen.
- Optische Systeme
Bei optischen Systemen ist grundsätzlich der Schutz gegen Störungen durch Lichteinfall auf die Kamera zu beachten. Des Weiteren muss zwischen boden- und deckenorientierten Systemen differenziert werden. Bei Systemen mit Bodenmarkierungen entsteht ein Risiko für die reproduzierbare Genauigkeit dadurch, dass die Referenzpunkte auf derselben Ebene wie die zu überwachende Ladung angebracht sind. Hier ist es zwingend erforderlich, dass die Markierungen nicht durch Personen, Waren, Behälter, Fahrzeuge oder Ähnliches abgedeckt sind.
Für die Lokalisierung von Staplern und Waren im Außenbereich (Outdoor) gibt es momentan eine Lösung, die über GPS-Signal und Zusatzinformationen eine bessere Genauigkeit als ein Meter erreicht.
Präzise Staplerlokalisierung schafft Wettbewerbsvorteile
Als Ergebnis der Bewertung der verschiedenen Lokalisierungsmethoden ist festzustellen, dass nur die Ortung über deckenmontierte Positionsmarken unveränderte Präzision (10 cm) unter allen Bedingungen und in jeder Lagerform bietet. Die Methode ist robust, wartungsfrei, leicht skalierbar und einfach umzusetzen. Auf eine, ansonsten zwingend erforderliche, vollständige Ausleuchtung des zu überwachenden Bereichs mit WLAN kann verzichtet werden. Mit einer Lösung des Unternehmen IdentPro lassen sich zudem auch im Außenbereich Stapler lokalisieren. Für die Anbindung an übergeordnete Systeme und Anwendungen (ERP, LVS, etc.) stehen verschiedene Schnittstellen zur Verfügung. Eine Programmierschnittstelle (API) ist ebenfalls vorhanden. Damit können beispielsweise individuelle Anwendungen auf dem Staplerterminal mit direktem Datenzugriff ausgeführt werden, oder Auswertungen auf einem zentralen Server gefahren werden.
Siegertreppchen im Blick
Die präzise Staplerlokalisierung schafft Transparenz und ist das Gaspedal im Rennen um intralogistische Wettbewerbsvorteile. Besonders in Verbindung mit einer automatischen Identifizierung der Ladung ist der Platz auf dem Siegertreppchen erreichbar. Die Amortisationszeit beträgt oftmals weniger als zwölf Monate.
Interessenten können derzeit zwischen folgenden Ansätzen zur Lokalisierung ihrer Stapler wählen:
- Mittels RFID-Transpondern im Boden wird über eine an der Staplerunterseite montierte Antenne diskret die Position erfasst.
- Anhand von Laufzeit-/Feldstärkemessungen von Funksignalen wird über Triangulation kontinuierlich die Position errechnet. Die Stapler sind mit Sendeeinheiten ausgestattet. In den zu überwachenden Bereichen werden passende Empfänger installiert.
- Über Wegstreckenmesser (Odometer) am Fahrzeug werden zurückgelegte Strecke und Richtung ermittelt.
- Optische Systeme bestimmen mit Hilfe einer am Fahrzeug installierten Kamera über Markierungen am Boden oder an der Decke die aktuelle Position.
- Im Außenbereich wird die Position mit GPS-Empfängern bestimmt.
Being bogged down by missing transparency in internal logistical processes is a substantial competitive disadvantage. Intelligent lift trucks help improve business performance and ultimately profit. A powerful locating solution supports these vital requirements:
- Reproducible accuracy (+/- 20 cm) in daily operations under all conditions for any way of storing goods.
- Calculating the vehicle’s current position directly on the vehicle itself to avoid downtimes caused by malfunctioning WiFi connection.
- Maintenance free operation and high adaptability to changes in warehouse layout.
- Automated load identification.
Einblick in AutoID/RFID: IdentPro GmbH
Die RFID-Technologie ist ausgereift. Standards für die gängigen Systeme sind verfügbar. Und für alle Anwendungen unterschiedlichst...
