Auf der CeMAT 2014, die vom 19. bis zum 23. Mai in Hannover stattfindet, können Besucher erstmals das Konzeptfahrzeug cubeXX am STILL Pavillon P35 live in Aktion erleben. Das Multifunktionsfahrzeug wurde auf Basis der Megatrends der Logistik entwickelt und bereits 2011 als Konzeptstudie vorgestellt. Mit seiner Wandelbarkeit ist er Teil des gemeinsamen Forschungsprojekts "Hub2Move" mit dem Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten EffizienzCluster LogistikRuhr.
Vollautomatisierte Lager sind heute ziemlich unflexibel und wenig wandlungsfähig, denn ändern sich Prozesse oder Waren, müssen in aufwendigen Planungen neue Lösungen gefunden sowie unter Umständen alte Anlagen/-teile abgebaut und neue Systeme installiert und in Betrieb genommen werden. Aus diesem Grund setzen Unternehmen mit wenig planbarem oder stark volatilem Geschäft notgedrungen auf viel Personal und konventionelle Regale oder Blocklager, um Kapazitätsschwankungen oder Änderungen in der Artikel- oder Auftragsstruktur abfedern zu können.
Der Hub der Zukunft - ein umzugsfähiges Umschlagszentrum - soll sich einfach an veränderte Anforderungen anpassen lassen. Handhabungs-, Förder- und Lagertechnik im Hub sollen in wenigen Tagen an neue Anforderungen anpassbar sein, ein kompletter Hub auch an einem neuen Standort innerhalb weniger Wochen lauffähig werden. Im Projekt »Hub2Move« arbeiten die STILL GmbH und das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML gemeinsam mit vier weiteren Industriepartnern an diesem Hub der Zukunft. Im Vordergrund standen zunächst die Anforderungen an ein solches Umschlagszentrum. Dazu besuchten und analysierten die Forscher logistische Hubs und entwickelten daraufhin die Ansprüche an diese wandlungsfähige Technologie. In den nächsten Monaten arbeiten die Projektpartner intensiv an konkreten Fragestellungen, z. B. zur Dezentralisierung von Fördertechnik, zur IT-Unterstützung oder zum Transportauftragsmanagement und zur Verkehrsregelung. Wichtige Elemente der technologischen Entwicklung im Projekt sind zudem zellulare Transportsysteme und autonome Fahrzeuge, die die Hauptaufgabe des Förderns in verschiedenen Ausprägungen mit anforderungsgerechter Funktionalität und reduzierter Komplexität realisieren sollen. Die Hamburger STILL GmbH, führender Anbieter für maßgefertigte innerbetriebliche Logistiklösungen weltweit, beteiligt sich mit ihrer Konzeptstudie cubeXX an dem Forschungsprojekt und zeigt auf der CeMAT 2014 bereits erste Ergebnisse: Ein funktionsfähiger Prototyp, der im Einsatz seine Wandlungsfähigkeit beweist.
"Die Logistik der Zukunft muss sich immer schneller an sich stets wandelnde Anforderungen anpassen. Dafür müssen nicht zuletzt unsere logistischen Netzwerke sowie Distributionszentren und ihre technische Ausstattung so wandlungsfähig werden, dass sie innerhalb kürzester Zeit neue Aufgaben übernehmen oder sogar ihren Standort wechseln können. Ein solches flexibles System ist der cubeXX, er zeigt wie anpassungsfähig Flurförderzeuge in der Zukunft sein werden", betont Prof. Dr. Michael ten Hompel, geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML. Denn der cubeXX vereint sechs Fahrzeuge in einem: Routenzug, Niederhubwagen, Gegengewichtstapler, Hochhubwagen, Doppelstockfahrzeug und Kommissionierer. Bereits auf der letzten CeMAT 2011 hat ein Modell des cubeXX für viel Aufsehen gesorgt. Mit dem nun pünktlich zur Messe fertiggestellten Konzeptfahrzeug beweist STILL einmal mehr Innovationskraft und zeigt, was mit heutigen Technologien, insbesondere in der Sensorik, bereits möglich ist. Dabei kann der elektrisch angetriebene cubeXX sowohl als mobiler autonomer Roboter wie auch als manuell bedienter Stapler oder Schlepper genutzt werden.
"Die Nachfrage unserer Kunden nach Flexibilität steigt stark an. Die Möglichkeit, ein Fahrzeug einfach autonom in Betrieb zu nehmen oder aber manuell zu betreiben, birgt enormes Optimierungspotential. Flexibilität und Wandlungsfähigkeit wird zukünftig zur Schlüsselfähigkeit von Unternehmen", ist Bert-Jan Knoef, Vorsitzender der STILL-Geschäftsführung überzeugt.
Es geht um die Wandlungsfähigkeit der Systeme, das schafft STILL heute schon mit den iGo Lösungen voll- und halbautomatisch. Der cubeXX stellt eine konsequente Entwicklung dar, die auch diesem Trend gerecht wird. Diese flexible Automatisierung und die Maschine zu Maschine Kommunikation beim Einsatz als autonomes Fahrerloses Transportfahrzeug (FTS) entspricht auch dem Konzept von Industrie 4.0. Auf der CeMAT zeigt STILL den cubeXX im halbautomatisierten Betrieb. Dabei kann der Nutzer ihn über eine Fernbedienung oder aber per iPad ansteuern und die Gabeln ausklappen, die Laststützen, den Hubmast oder die Fahrerkabine ausfahren, die Routenzug-Funktion nutzen oder das zusätzliche Heckgewicht andocken. Trotz der vielen Funktionen ist das Gerät extrem kompakt gebaut. Wie bei einem Multifunktionstool in Taschenmesserform wird nur das aktuell benötigte Werkzeug ausgefahren. Die benötigte Energie liefert eine leicht zugängliche Lithium-Ionen-Batterie, die im Vergleich zu herkömmlichen Blei-Säure-Batterien aufgrund ihres geringeren Einbauraumes bei gleichem nutzbarem Energieinhalt, mit Zwischenladungen genug Energie für einen ganztägigen Einsatz des Fahrzeugs bereit hält. Hinzu kommt, dass sich die Lithium-Ionen-Batterie wesentlich schneller wieder aufladen lässt. Die Antriebseinheit stammt aus dem Serienfahrzeug zur Horizontalkommissionierung CX und hat sich bereits vielfach bewährt.
Ein Novum ist der aus dem High Tech Werkstoff Carbon gefertigte Teleskopmast. Er hat zwei wesentliche Vorteile: zum einen ist durch sein geringes Gewicht auch weniger Masse im Heckgewicht nötig und zum anderen hält er Dauerbelastungen besser stand, da er sich nicht verformt.
Um die seitliche Verfahrbarkeit des cubeXX, auch mit ausgefahrenen Laststützen z.B. bei einer Palettenübergabe zu gewährleisten, verfügen die Laststützen vorne anstatt eines Rades über eine Kugel. Damit wird ein hervorragendes Wendeverhalten um die Vorderachse erzielt und 90 oder 180°-Wendungen sowie komplette Drehungen um die eigene Achse werden zum Kinderspiel.
Das LED-Beleuchtungskonzept richtet sich nach höchsten ergonomischen und sicherheitstechnischen Erkenntnissen. So ist der cubeXX mit vier Tagfahrleuchten auf der Lastseite, Suchscheinwerfern, seitlichen Leuchten sowie auf der Antriebsseite mit Scheinwerfern, Rücklicht und ebenfalls Tagfahrlichtlampen ausgestattet. Dabei können die Lampen in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung und Funktion sowohl rot (Rückwährtsfahrt), hellrot (Bremslicht) als auch weiß (Vorwährtsfahrt) leuchten. Das hier realisierte T-Frame Design soll zukünftig auf alle Fahrzeuggenerationen übertragen werden. Der neue LTX-Schlepper ist das erste Serienfahrzeug mit diesem neuen Beleuchtungskonzept und T-Frame Design. Zur Anzeige eines vollautomatischen Einsatzes gibt es im Dach des cubeXX zudem noch eine fest installierte Lichtquelle, die ein pulsierendes blaues Licht im Kreis um den rotierenden Laser abgibt.
Ebenfalls auf der Lastseite befindet sich der Kommunikationsbildschirm, der die aktuellen Funktionen, wie Fahrrichtung, Hubzustand (Mast fährt hoch-runter), Fahrmodus (manuell, automatisch), cubeXX-Modus (Hochhub, Niederhub, Routenzug etc.), Batterieladezustand und Ortung im Lager anzeigt. Diese Ansicht findet sich ebenfalls auf dem iPad wieder und sorgt so für eine intuitive Bedienung aus der Ferne.
Für die automatische Palettenaufnahme hat STILL eine Kamera installiert, die mit dem Gabelträger verfährt und die Daten über W-LAN an andere autonome Fahrzeuge, Mitarbeiter über das iPad oder das Warehouse Management System weitergibt. Ein sicherer Automatikbetrieb wird durch die elektrisch angebundene Personenschutzanlage nach vorne und hinten sowie die lastseitig hinten links und rechts installierten manuellen Notausschalter gewährleistet. Die Fahrzeugsteuerung wird über einen CAN-Bus geregelt mit Schnittstellen zu Lenkungen, Antrieb und Hubgerüst. So steuert die Einheit unter anderem die Drehzahlsynchronisierung aller Antriebe, die Wandelbarkeit der Fahrzeugkonfigurationen, die geregelte Hubhöhenanfahrt sowie die Kabinenposition.
Über das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML
Das Fraunhofer IML gilt als die Adresse für alle Fragestellungen zu ganzheitlicher Logistik und arbeitet auf allen Feldern der inner- und außerbetrieblichen Logistik. Am Fraunhofer IML, gegründet 1981, arbeiten zurzeit 190 Wissenschaftler sowie 250 Doktoranden und vordiplomierte Studenten, unterstützt durch Kollegen in Werkstätten, Labors und Servicebereichen. Nach Projekt- und Kundenbedarf zusammengestellte Teams schaffen branchenübergreifende und kundenspezifische Lösungen u. a. im Bereich der Materialflusstechnik, des Warehouse Managements, der Geschäftsprozessmodellierung, der simulationsgestützten Unternehmens- und Systemplanung sowie in den Bereichen Verkehrssysteme, Ressourcenlogistik und E-Business.
Vollautomatisierte Lager sind heute ziemlich unflexibel und wenig wandlungsfähig, denn ändern sich Prozesse oder Waren, müssen in aufwendigen Planungen neue Lösungen gefunden sowie unter Umständen alte Anlagen/-teile abgebaut und neue Systeme installiert und in Betrieb genommen werden. Aus diesem Grund setzen Unternehmen mit wenig planbarem oder stark volatilem Geschäft notgedrungen auf viel Personal und konventionelle Regale oder Blocklager, um Kapazitätsschwankungen oder Änderungen in der Artikel- oder Auftragsstruktur abfedern zu können.
Der Hub der Zukunft - ein umzugsfähiges Umschlagszentrum - soll sich einfach an veränderte Anforderungen anpassen lassen. Handhabungs-, Förder- und Lagertechnik im Hub sollen in wenigen Tagen an neue Anforderungen anpassbar sein, ein kompletter Hub auch an einem neuen Standort innerhalb weniger Wochen lauffähig werden. Im Projekt »Hub2Move« arbeiten die STILL GmbH und das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML gemeinsam mit vier weiteren Industriepartnern an diesem Hub der Zukunft. Im Vordergrund standen zunächst die Anforderungen an ein solches Umschlagszentrum. Dazu besuchten und analysierten die Forscher logistische Hubs und entwickelten daraufhin die Ansprüche an diese wandlungsfähige Technologie. In den nächsten Monaten arbeiten die Projektpartner intensiv an konkreten Fragestellungen, z. B. zur Dezentralisierung von Fördertechnik, zur IT-Unterstützung oder zum Transportauftragsmanagement und zur Verkehrsregelung. Wichtige Elemente der technologischen Entwicklung im Projekt sind zudem zellulare Transportsysteme und autonome Fahrzeuge, die die Hauptaufgabe des Förderns in verschiedenen Ausprägungen mit anforderungsgerechter Funktionalität und reduzierter Komplexität realisieren sollen. Die Hamburger STILL GmbH, führender Anbieter für maßgefertigte innerbetriebliche Logistiklösungen weltweit, beteiligt sich mit ihrer Konzeptstudie cubeXX an dem Forschungsprojekt und zeigt auf der CeMAT 2014 bereits erste Ergebnisse: Ein funktionsfähiger Prototyp, der im Einsatz seine Wandlungsfähigkeit beweist.
"Die Logistik der Zukunft muss sich immer schneller an sich stets wandelnde Anforderungen anpassen. Dafür müssen nicht zuletzt unsere logistischen Netzwerke sowie Distributionszentren und ihre technische Ausstattung so wandlungsfähig werden, dass sie innerhalb kürzester Zeit neue Aufgaben übernehmen oder sogar ihren Standort wechseln können. Ein solches flexibles System ist der cubeXX, er zeigt wie anpassungsfähig Flurförderzeuge in der Zukunft sein werden", betont Prof. Dr. Michael ten Hompel, geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML. Denn der cubeXX vereint sechs Fahrzeuge in einem: Routenzug, Niederhubwagen, Gegengewichtstapler, Hochhubwagen, Doppelstockfahrzeug und Kommissionierer. Bereits auf der letzten CeMAT 2011 hat ein Modell des cubeXX für viel Aufsehen gesorgt. Mit dem nun pünktlich zur Messe fertiggestellten Konzeptfahrzeug beweist STILL einmal mehr Innovationskraft und zeigt, was mit heutigen Technologien, insbesondere in der Sensorik, bereits möglich ist. Dabei kann der elektrisch angetriebene cubeXX sowohl als mobiler autonomer Roboter wie auch als manuell bedienter Stapler oder Schlepper genutzt werden.
"Die Nachfrage unserer Kunden nach Flexibilität steigt stark an. Die Möglichkeit, ein Fahrzeug einfach autonom in Betrieb zu nehmen oder aber manuell zu betreiben, birgt enormes Optimierungspotential. Flexibilität und Wandlungsfähigkeit wird zukünftig zur Schlüsselfähigkeit von Unternehmen", ist Bert-Jan Knoef, Vorsitzender der STILL-Geschäftsführung überzeugt.
Es geht um die Wandlungsfähigkeit der Systeme, das schafft STILL heute schon mit den iGo Lösungen voll- und halbautomatisch. Der cubeXX stellt eine konsequente Entwicklung dar, die auch diesem Trend gerecht wird. Diese flexible Automatisierung und die Maschine zu Maschine Kommunikation beim Einsatz als autonomes Fahrerloses Transportfahrzeug (FTS) entspricht auch dem Konzept von Industrie 4.0. Auf der CeMAT zeigt STILL den cubeXX im halbautomatisierten Betrieb. Dabei kann der Nutzer ihn über eine Fernbedienung oder aber per iPad ansteuern und die Gabeln ausklappen, die Laststützen, den Hubmast oder die Fahrerkabine ausfahren, die Routenzug-Funktion nutzen oder das zusätzliche Heckgewicht andocken. Trotz der vielen Funktionen ist das Gerät extrem kompakt gebaut. Wie bei einem Multifunktionstool in Taschenmesserform wird nur das aktuell benötigte Werkzeug ausgefahren. Die benötigte Energie liefert eine leicht zugängliche Lithium-Ionen-Batterie, die im Vergleich zu herkömmlichen Blei-Säure-Batterien aufgrund ihres geringeren Einbauraumes bei gleichem nutzbarem Energieinhalt, mit Zwischenladungen genug Energie für einen ganztägigen Einsatz des Fahrzeugs bereit hält. Hinzu kommt, dass sich die Lithium-Ionen-Batterie wesentlich schneller wieder aufladen lässt. Die Antriebseinheit stammt aus dem Serienfahrzeug zur Horizontalkommissionierung CX und hat sich bereits vielfach bewährt.
Ein Novum ist der aus dem High Tech Werkstoff Carbon gefertigte Teleskopmast. Er hat zwei wesentliche Vorteile: zum einen ist durch sein geringes Gewicht auch weniger Masse im Heckgewicht nötig und zum anderen hält er Dauerbelastungen besser stand, da er sich nicht verformt.
Um die seitliche Verfahrbarkeit des cubeXX, auch mit ausgefahrenen Laststützen z.B. bei einer Palettenübergabe zu gewährleisten, verfügen die Laststützen vorne anstatt eines Rades über eine Kugel. Damit wird ein hervorragendes Wendeverhalten um die Vorderachse erzielt und 90 oder 180°-Wendungen sowie komplette Drehungen um die eigene Achse werden zum Kinderspiel.
Das LED-Beleuchtungskonzept richtet sich nach höchsten ergonomischen und sicherheitstechnischen Erkenntnissen. So ist der cubeXX mit vier Tagfahrleuchten auf der Lastseite, Suchscheinwerfern, seitlichen Leuchten sowie auf der Antriebsseite mit Scheinwerfern, Rücklicht und ebenfalls Tagfahrlichtlampen ausgestattet. Dabei können die Lampen in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung und Funktion sowohl rot (Rückwährtsfahrt), hellrot (Bremslicht) als auch weiß (Vorwährtsfahrt) leuchten. Das hier realisierte T-Frame Design soll zukünftig auf alle Fahrzeuggenerationen übertragen werden. Der neue LTX-Schlepper ist das erste Serienfahrzeug mit diesem neuen Beleuchtungskonzept und T-Frame Design. Zur Anzeige eines vollautomatischen Einsatzes gibt es im Dach des cubeXX zudem noch eine fest installierte Lichtquelle, die ein pulsierendes blaues Licht im Kreis um den rotierenden Laser abgibt.
Ebenfalls auf der Lastseite befindet sich der Kommunikationsbildschirm, der die aktuellen Funktionen, wie Fahrrichtung, Hubzustand (Mast fährt hoch-runter), Fahrmodus (manuell, automatisch), cubeXX-Modus (Hochhub, Niederhub, Routenzug etc.), Batterieladezustand und Ortung im Lager anzeigt. Diese Ansicht findet sich ebenfalls auf dem iPad wieder und sorgt so für eine intuitive Bedienung aus der Ferne.
Für die automatische Palettenaufnahme hat STILL eine Kamera installiert, die mit dem Gabelträger verfährt und die Daten über W-LAN an andere autonome Fahrzeuge, Mitarbeiter über das iPad oder das Warehouse Management System weitergibt. Ein sicherer Automatikbetrieb wird durch die elektrisch angebundene Personenschutzanlage nach vorne und hinten sowie die lastseitig hinten links und rechts installierten manuellen Notausschalter gewährleistet. Die Fahrzeugsteuerung wird über einen CAN-Bus geregelt mit Schnittstellen zu Lenkungen, Antrieb und Hubgerüst. So steuert die Einheit unter anderem die Drehzahlsynchronisierung aller Antriebe, die Wandelbarkeit der Fahrzeugkonfigurationen, die geregelte Hubhöhenanfahrt sowie die Kabinenposition.
Über das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML
Das Fraunhofer IML gilt als die Adresse für alle Fragestellungen zu ganzheitlicher Logistik und arbeitet auf allen Feldern der inner- und außerbetrieblichen Logistik. Am Fraunhofer IML, gegründet 1981, arbeiten zurzeit 190 Wissenschaftler sowie 250 Doktoranden und vordiplomierte Studenten, unterstützt durch Kollegen in Werkstätten, Labors und Servicebereichen. Nach Projekt- und Kundenbedarf zusammengestellte Teams schaffen branchenübergreifende und kundenspezifische Lösungen u. a. im Bereich der Materialflusstechnik, des Warehouse Managements, der Geschäftsprozessmodellierung, der simulationsgestützten Unternehmens- und Systemplanung sowie in den Bereichen Verkehrssysteme, Ressourcenlogistik und E-Business.
