Autonome Roboter für grüne Logistik

Das österreichische Unternehmen YLOG Industry Solutions baut Shuttles für den Behältertransport in Firmen der Branche Industrie, Produktion und Logistik. Durch den Einsatz der Shuttles werden Stromkosten gespart und der Platz im Lager effizient ausgenutzt. Die integrierten maxon Antriebe sorgen für den präzisen Antrieb der frei fahrenden Shuttles.

Mit der Entwicklung eines automatischen Kleinteilelagers – einem intelligenten und obendrein noch sehr ökologischen Logistiksystems revolutioniert das, zur Knapp-Gruppe gehörende, Unternehmen YLOG Industry Solutions die Intralogistik. Die Technologie basiert auf einzelnen, frei fahrbaren Fahrzeugen (YLOG-Shuttles). Deren Routen werden zentral von einem Rechner koordiniert und die Shuttles erkennen sich gegenseitig. Auch beim Preis-Leistungsverhältnis und dem Energieverbrauch weisen die Fahrzeuge einen grossen Vorteil gegenüber bestehenden Systemen auf. Bei bestehenden, durchaus modernen Systemen werden heute meist sogenannte Regalbediengeräte eingesetzt, die längs des Regals vor und zurück fahren, um Waren ein- oder auszulagern. YLOG IS kombiniert mit ihrer Lösung erstmals ein frei fahrendes Transportsystem mit der Behälterlogistik eines Kleinteilelagers. Diese Lagerart entspricht rund 95 Prozent aller Lager weltweit.

YLOG baut Shuttles unterschiedlicher Grösse, die in Lager- und Transportlogistik gleichermassen agieren. Mit den drehbaren Rädern erlaubt das YLOG-Shuttle nicht nur Längsfahrten, sondern kann sich auch quer bewegen und drehen. Aufgrund dieser Flexibilität in der Fahrtbewegung kann jeder Regalplatz einer Ebene erreicht werden. Der Ebenenwechsel findet mittels Shuttle-Liften statt. Diese Eigenschaften gewährleisten die Möglichkeit mit nur einem YLOG-Shuttle, ein gesamtes Regal zu automatisieren. Durch das an Bord befindliche Navigationssystem finden die Shuttles den Weg, der ihnen durch den Zentralrechner vorgegeben, wird durch das Regal. Sie bekommen den Auftrag einen bestimmten Behälter aus den Regalen zu holen oder ihn abzustellen. Dadurch, dass sich die Shuttles erkennen werden Kollisionen vermieden. Die Entwicklung des intelligenten Logistiksystems geht soweit, dass die Fahrzeuge während des Betriebes mit Strom aufgeladen werden. 

Die Shuttles verfügen über eine Leistung von nur 100 Watt, deshalb werden sogenannte Superkondensatoren eingesetzt. Der grosse Vorteil dieser Kondensatoren ist, dass diese in nur wenigen Sekunden aufgeladen werden, dafür können sie nicht so viel Energie speichern wie ein Akku. Als Back-up befindet sich zusätzlich ein Akku in den YLOG-Shuttles. Durch diesen geringen Stromverbrauch können etwa 200 Shuttles mit dem gleichen Energieaufwand betrieben werden, wie ein einzelnes konventionelles Regalbediengerät, das im Durchschnitt rund 20‘000 Watt verbraucht. 

maxon Motoren für präzise Lenkung

Motoren und Getriebe von maxon motor übernehmen in den autonomen Fahrzeugen unterschiedliche Aufgaben. So werden von insgesamt elf Achsen eines AiV 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 speziell durch ein günstiges Drehmomentverhalten, hohe Leistung, einen extrem grossen Drehzahlbereich und selbstverständlich 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. Für YLOG haben die maxon Motoren alle Anforderungen in Bezug auf Abstufung der Antriebe in Kombination mit den richtigen Getriebeübersetzungen ideal erfüllt. 

Auch die individuelle kundenspezifische Gestaltung der Antriebe, zum Beispiel für die Lenkmotoren, war ausschlaggebend für die Wahl von maxon Motoren. Inzwischen hat YLOG bereits neun Lager mit ihrem Transportsystem ausgerüstet. Das Grösste befindet sich in Deutschland in einem Glaswerk. Dort sind 52 AiVs im Einsatz – das macht insgesamt 468 maxon Motoren die jeden Tag mehrere Tausend Lagerteile von einem Ort zum anderen transportieren.