Ein junges Unternehmen baut autonome Roboter für die Lagerlogistik: Die frei fahrbaren Shuttles übernehmen den Transport und das Ein- und Auslagern der Ware. Auf diese Weise kann der Platz im Lager effizienter genutzt werden. Für den präzisen Antrieb der Fahrzeuge sorgen zahlreiche Motoren.

2007 hatten die zwei Österreicher Heinrich Amminger und Martin Trummer die Idee, die Lagerlogistik zu revolutionieren. Mit der Entwicklung ihres automatischen Kleinteilelagers gewinnt das in Dobl bei Graz ansässige Jungunternehmen Ylog immer mehr Kunden. Das Prinzip ihrer Lagerlogistik ist einfach: Die Technologie basiert auf einzelnen, frei fahrbaren Fahrzeugen (Autonomous Intelligent Vehicle, kurz: AiV). Diese erkennen sich gegenseitig, beachten Vorrangregeln und Einbahnen und erledigen ihre Aufträge auf diese Weise vollkommen autonom, also ohne Eingreifen und Koordination eines zentralen Rechners. Durch den Einsatz dieser Technologie können Rationalisierungspotenziale aufgedeckt und Kosten gespart werden. Auch beim Preis-Leistungs-Verhältnis und dem Energieverbrauch weisen die Roboter einen Vorteil gegenüber bestehenden Systemen auf. Bei bestehenden, durchaus modernen Systemen werden meist sogenannte Regalbediengeräte eingesetzt, das längs des Regals vor und zurück fährt, um Waren ein- oder auszulagern. Ylog kombiniert dagegen ein frei fahrendes Transportsystem mit der Behälterlogistik eines Kleinteilelagers. Diese Lager-Art entspricht rund 95 Prozent aller Lager weltweit.

Superkondensatoren statt Akkus

Ylog baut Shuttles unterschiedlicher Größe mit schwenkbaren Rädern, die in Lager- und Transportlogistik gleichermaßen agieren. Durch das an Bord befindliche Navigationssystem berechnen die AiVs einen einfachen Fahrauftrag und finden ihren Weg durch das Regal. Die Entwicklung des intelligenten Logistiksystems geht soweit, dass die Transportwagen während des Betriebes mit Strom aufgeladen werden.
Das wird ermöglicht, weil die rund 50 Kilogramm schweren Shuttles sehr wenig Platz zum Manövrieren brauchen. Die Transportwagen verfügen über eine Leistung von nur 100 Watt, deshalb werden statt Akkus sogenannte Superkondensatoren eingesetzt. Der Vorteil dieser Kondensatoren ist, dass diese in nur wenigen Sekunden aufgeladen werden, dafür können sie nicht so viel Energie speichern wie ein Akku. Durch diesen geringen Stromverbrauch der Roboter können etwa 200 Roboter mit dem gleichen Energieaufwand betrieben werden, wie ein einzelnes konventionelles Regalbediengerät, das im Durchschnitt rund 20.000 Watt verbraucht. Das eigentlich Entscheidende des Logistiksystems ist die Steuerung: Zwar bekommen die Shuttles von einer zentralen Einheit den Auftrag, einen bestimmten Behälter aus den Regalen zu holen oder ihn abzustellen, aber sie steuern sich dank der einprogrammierten Verkehrsregeln selbst. Dadurch können durchaus 500 Transportwagen durch diesen dezentralen Ansatz in nur einem Lager unterwegs sein.

Motoren für eine präzise Lenkung

Motoren und Getriebe von Maxon Motor übernehmen in den autonomen Fahrzeugen unterschiedliche Aufgaben. So werden von insgesamt elf Achsen eines AiVs neun durch Maxon-Motoren angetrieben. Diese sind verantwortlich für die Lenkung der Räder und die Aufnahme und Abgabe der Behälter. Es kommen unterschiedliche kundenspezifische Motorvarianten mit Getriebe zum Einsatz. Insgesamt werden neun Motoren pro Shuttle verbaut. Vier Maxon-Motoren EC-Max 30 werden beispielsweise als Lenkmotoren für die Roboterfahrzeuge verwendet. Die schwenkbaren Räder des Fahrzeugs werden durch den Antrieb in die exakte Position gebracht. Die elektronisch kommutierten EC-Motoren zeichnen sich durch ein günstiges Drehmomentverhalten, hohe Leistung, einen großen Drehzahlbereich und durch ihre hohe Lebensdauer aus. In Kombination mit den Antrieben werden Maxon-Planetengetriebe in der Keramikversion verwendet. Durch die Verwendung von Keramik-Bauteilen in Getrieben kann das Verschleißverhalten kritischer Komponenten deutlich verbessert werden. Daraus ergeben sich die Vorteile, dass diese Getriebe eine höhere Lebensdauer, höhere Dauerdreh- und Kurzzeitdrehmomente haben und auch höhere Eingangsdrehzahlen erlauben.

Zusammenfassung

Für Ylog haben die Maxon-Motoren die Anforderungen in Bezug auf die Abstufung der Antriebe in Kombination mit den richtigen Getriebeübersetzungen erfüllt. Auch die individuelle kundenspezifische Gestaltung der Antriebe, zum Beispiel für die Lenkmotoren, war für das junge Unternehmen ausschlaggebend. Inzwischen hat Ylog bereits neun Lager mit ihrem Transportsystem ausgerüstet. Das Größte wird derzeit in Deutschland in einem Glaswerk aufgebaut. Dort sind 52 AiVs im Einsatz. Das macht insgesamt 468 Maxon-Motoren, die jeden Tag mehrere Tausend Lagerteile von einem Ort zum anderen transportieren.