Mit der AFi-M-Flotte vom Mischbetrieb zum vollständig automatisierten Wareneingang

In Produktionsumgebungen, in denen täglich Hunderte Paletten bewegt werden, kommt es auf reibungslose Abläufe und präzise Abstimmung an. In einem abgeschlossenen Projekt bei einem namhaften Automobilhersteller hat 4am Robotics gezeigt, wie sich dieser Anspruch mit autonomen Gabelstaplern vom Typ AFi-M zuverlässig umsetzen lässt. Im Mittelpunkt stand die vollständige Automatisierung des innerbetrieblichen Materialflusses im Wareneingang. Die Ergebnisse sprechen für sich. 

Vom Mischbetrieb zur vollständigen Automatisierung 

Die Bestandsanlage des Kunden war ursprünglich mit sieben AFi-M von 4am sowie mehreren manuell betriebenen Staplern ausgestattet. Ziel des Projekts war es, den Materialfluss vollständig zu automatisieren, indem auch die verbliebenen manuellen Fahrzeuge durch autonome ersetzt werden. Ob die geplante Flottenerweiterung technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist, wurde im Vorfeld mithilfe einer virtuellen Durchsatzsimulation geprüft – durchgeführt von dem Support-Workstream des SCIO Digital Segments, dem Softwarebereich der SCIO Automation GmbH. 

Die Simulation lieferte eine klare Antwort: Für die Abdeckung aller logistischen Aufgaben innerhalb eines 17-stündigen Arbeitstages werden insgesamt 15 AFi-M benötigt. Die Analyse berücksichtigte dabei reale Prozessdaten, mögliche Engpässe sowie Ladezyklen und lieferte eine belastbare Entscheidungsgrundlage für den Systemausbau. 

So läuft der Materialfluss in der Praxis ab 

Die autonome Staplerflotte transportiert täglich ca. 2390 Paletten durch die Anlage. Der Transportbedarf umfasst dabei unterschiedlichste Palettentypen: 1989 Vollgut-Paletten, 277 Leergutpaletten, 96 leere Deckelgestelle sowie 23 unklare Paletten, die einer gesonderten Prüfung zugeführt werden. 

Die Paletten werden an insgesamt 20 unterschiedlichen Quellstationen aufgenommen, darunter vier Quellen für Vollgut, sechs für Deckelgestelle sowie zehn Quellen für Leergut Ware. Anschließend erfolgt die Verteilung an insgesamt 20 Zielstationen, darunter fünf Senken für Vollgut, acht für Leergut, sieben für Clearing- oder Sonderpaletten sowie zusätzliche Bereiche für die Einlagerung der Deckelgestelle. 

Im Bereich des Wareneingangs werden die Paletten zunächst erfasst und anschließend von den AFi-M übernommen. Diese transportieren sie weiter zu den entsprechenden Förderbandstationen, in denen sie in den Produktionsfluss eingespeist werden. 

Da die Produktion in der Realität nicht immer in gleichmäßigen Takten verläuft, ist ein Pufferkonzept integriert: 180 Stellplätze in 20 Regalen stehen zur Verfügung, um Paletten temporär zwischenzulagern. Dies verhindert Rückstau auf den Förderbändern und sorgt für eine gleichmäßige Versorgung der Folgeprozesse. 

Um einen gleichmäßigen Materialfluss sicherzustellen, wurde in der Simulation auch die Übergabezeit der Fahrzeuge an die Fördertechnik berücksichtigt. Nicht jeder AFi-M benötigt dabei dieselbe Dauer – je nach Situation kann sie zwischen acht und 30 Sekunden variieren. Diese unterschiedlichen Zeitspannen tragen dazu bei, potenzielle Überlappungen auszugleichen und den Ablauf insgesamt flüssiger zu gestalten. 

Intelligente Auftragsvergabe und koordinierte Flottenführung 

Die AFi-M erhalten ihre Fahraufträge von einem zentralen Flottenmanagementsystem. Dieses System steuert sämtliche Fahrzeuge und berechnet für jede Transportanforderung das optimale Fahrzeug. 

Zum Einsatz kommt dabei ein sogenanntes Angebotsverfahren: Alle verfügbaren Fahrzeuge geben intern ein Angebot ab, das sich unter anderem aus Parametern wie Entfernung zur Quelle, Batterieladestand und aktueller Auftragsauslastung zusammensetzt. Das Fahrzeug mit dem besten Angebot erhält den Auftrag. 

Zudem werden pro Zielstation zwei Haltezonen eingeplant, sodass bereits das nächste Fahrzeug vorrücken kann, während der vorherige noch mit der Übergabe beschäftigt ist. Diese Form der Vorausplanung trägt maßgeblich zur hohen Effizienz des Gesamtsystems bei. 

Verfügbarkeit und Nachvollziehbarkeit im Fokus 

Ein zentraler Vorteil der AFi-M ist ihre technische Verfügbarkeit von 99,6 Prozent. Ausfälle sind damit äußerst selten und beeinträchtigen den kontinuierlichen Betrieb kaum. Darüber hinaus sorgt das System für eine vollständige Transparenz im Materialfluss: Zu jedem Zeitpunkt ist nachvollziehbar, wo sich welche Palette befindet. 

Dies eröffnet nicht nur Möglichkeiten für Rückverfolgung und Qualitätssicherung, sondern auch für eine effiziente Reaktion auf sich ändernde Produktionsbedingungen. 

Kostenvorteile durch Automatisierung 

Die vollständige Automatisierung des Materialflusses zahlt sich nicht nur im Hinblick auf Prozesssicherheit aus, sondern bietet auch wirtschaftliche Vorteile. Standardisierte Abläufe sorgen für einen stabilen Betrieb und eine gleichbleibend hohe Qualität. Gleichzeitig können Mitarbeitende gezielter für wertschöpfende Aufgaben eingesetzt werden, da zeitaufwendige manuelle Transportprozesse entfallen. Auch die Fehleranfälligkeit durch manuelle Eingriffe sinkt, was Nacharbeit und Stillstandskosten deutlich reduziert. 

Simulation als Grundlage für Planungssicherheit 

Der zentrale Mehrwert des Projekts bestand darin, dass sämtliche Planungsannahmen vorab im Rahmen einer realitätsnahen Simulation überprüft wurden. Die exakten Bewegungsmuster, Ladezyklen, Durchsätze und Verkehrsflüsse konnten im Vorfeld getestet und feinjustiert werden. 

Dadurch war sichergestellt, dass die tatsächliche Umsetzung keine bösen Überraschungen bereithält, sondern auf einem belastbaren Fundament basiert!