FLIP fährt mit Fraunhofer-Open-Source-Implementierung der VDA-5050-Schnittstelle beim TEST CAMP Intralogistics

Vom 21. bis 23. März 2022 fand in den Dortmunder Westfalenhallen das TEST CAMP Intralogistics statt. Dort demonstrierten mehrere Fahrerlose Transportfahrzeuge verschiedener Hersteller die neue Schnittstelle VDA 5050 – und fuhren unter einem gemeinsamen Leitsystem. Das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML beteiligte sich daran mit dem schlanken Fahrzeug FLIP und der VDA-5050-Open-Source-Implementierung: der »libVDA5050++«.

Die Fahrerlosen Transportfahrzeuge (Englisch: Automated Guided Vehicle, kurz: AGV), die auf der Aktionsfläche in den Dortmunder Westfalenhallen präsentiert wurden, waren von unterschiedlicher Bauart und Größe, stammten von verschiedenen Herstellern und nutzten unterschiedliche Navigationsarten. Trotzdem konnten sie während des sogenannten »AGV Mesh-Up« dieselben Fahrwege benutzen und zusammen intralogistische Aufgaben erledigen. Möglich machte das die neue Schnittstelle VDA 5050, mit der die Fahrzeuge unter einem gemeinsamen Leitsystem als heterogene Fahrzeugflotte fuhren. Die Fahrzeuge präsentierten sich Besuchern des TEST CAMP Intralogistics unter Federführung des VDMA-Fachverbands »Fördertechnik und Intralogistik« vom 21. bis 23. März 2022.

Eines der teilnehmenden Fahrzeuge war der »Flexible Lifter for Intralogistics and Production«, kurz FLIP. Das von Forschern des Fraunhofer IML entwickelte Fahrerlose Transportfahrzeug (FTF) ist extrem schlank: Mit einer Breite von 560 mm ist FLIP nur unwesentlich breiter als die Behälter, die er aufnimmt. Das ermöglicht eine innovative Lastaufnahme, deren Bewegung an die Beine eines Grashüpfers erinnert. FLIP nimmt Behälter und Behälterstapel direkt vom Boden auf, indem er sie während des Fahrens mit seinen »Schenkeln« umschließt und durch das Anziehen seiner »Beine« anhebt. Aufnahme- und Hubbewegung erfolgen also zur selben Zeit. FLIP benötigt keine festen Übergabestationen und kann Behälter jederzeit an beliebiger Position abstellen und aufnehmen – ein weiterer Schritt auf dem Weg in die infrastrukturlose Intralogistik. FLIP navigiert mithilfe einer Bodenkamera der niederländischen Firma Accerion. Die Kamera ist hochauflösend und kann kleinste Strukturen des Bodens erkennen und speichern. Bei einer Lernfahrt erstellt die Kamera eine Karte des Fußbodens, die es FLIP später ermöglicht, seine aktuelle Position auf dem Boden zu erkennen. Einen Sensor mit diesem Funktionsprinzip enthielt FLIP bereits 2019, nun wurde er durch eine bessere und kleinere Version ersetzt. 

Seit seiner Premiere auf der LogiMAT 2019 gab es am Fahrzeug zudem eine weitere Veränderung: Bisher konnte FLIP die Behälter nur aufnehmen, wenn sie an einer zuvor bekannten Stelle standen. Deshalb haben Forscher des Fraunhofer IML das Fahrzeug mit einer neuen Funktion ausgestattet: »An der linken und rechten Seite von FLIP haben wir Laser-Distanzmesser eingebaut, die mithilfe einer Software die exakte Position einer Kiste im Vorbeifahren erfassen können. Das Fahrzeug fährt danach rückwärts, um den Behälter an genau der zuvor vermessenen Stelle aufzunehmen«, erklärt Thomas Albrecht, wissenschaftlicher Mitarbeiter und FTF-Experte am Fraunhofer IML. So müssen die Behälter nicht mehr an einer bestimmten Stelle stehen, sondern können an jeder beliebigen Position gefunden und aufgenommen werden.

Damit FLIP während des »AGV Mesh-Up« mit der Leitsteuerung des Herstellers Synaos kommunizieren konnte, wurde die am Fraunhofer IML entwickelte »libVDA5050++« auf dem Fahrzeug eingesetzt. »Die libVDA5050++ bietet eine generische Open-Source-Umsetzung des VDA-5050-Standards, wodurch es Herstellern von FTF ermöglicht wird, ihre Fahrzeuge schnell und ohne größere Aufwände auf diesen Standard umzurüsten«, erklärt Dennis Lünsch, wissenschaftlicher Mitarbeiter und FTF-Experte am Fraunhofer IML. Die gesamte Steuerungslogik der VDA5050 wird innerhalb der »libVDA5050++« gekapselt, was für den Nutzer die Komplexität und den Verwaltungsaufwand reduziert. Zur Anbindung an eine Leitsteuerung bietet die »libVDA5050++« eine generische Schnittstelle an, die Middleware-unabhängig umgesetzt ist und sich schnell an neue Bedürfnisse anpassen lässt. Zudem verfügt die Bibliothek über eine schlanke Schnittstelle zum Fahrzeug, worüber anstehende Fahrmanöver, die über den VDA-5050-Standard empfangen wurden, an das Fahrzeug weitergeleitet werden und Statusinformation vom Fahrzeug an die Leitsteuerung VDA-5050-konform zurückgemeldet werden können. Die Bibliothek steht für Windows sowie Linux zur Verfügung, wurde im Rahmen des vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr geförderten Projekts »Silicon Economy« entwickelt und wird über die Open Logistics Foundation frei zur Verfügung gestellt.

Das TEST CAMP Intralogistics ermöglicht Logistikentscheidern Probefahrten, Gerätetests und Fachgespräche mit Firmenvertretern, die es mit ihren Geräten und Lösungen ins »IFOY AWARD«-Finale geschafft haben. Träger des IFOY AWARDS ist der Fachverband Fördertechnik und Intralogistik im VDMA.

Quelle: www.iml.fraunhofer.de