22 Aug Sind zellulare, fahrerlose Transportfahrzeuge wirtschaftlich?
Bei kleinen Transportgütern ist die Sache klar: Muss eine Kiste Schrauben vom Lager zur Montage, ist ein kleines und wendiges, fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) besser geeignet als ein Gabelstapler. Klar ist die Sache auch, wenn ein Unternehmen mehrere kleine Transporteinheiten besitzt, die unabhängig voneinander unterschiedliche Ziele anfahren und so Aufträge parallel und gleichzeitig erledigen können, für die ein einzelner Gabelstapler viel mehr Zeit und Energie benötigen würde. Bei großen und schweren Transportgütern ist dagegen der Gabelstapler überlegen, weil kleine FTF hier an ihre Belastungsgrenzen stoßen können. Es sei denn, es handelt sich um sogenannte zellulare FTF, die in der Lage sind, zusammenzuarbeiten. Während ein einzelnes FTF einen einzelnen kleinen Ladungsträger transportieren kann, wären vier zusammengeschaltete FTF in der Lage, eine Europalette zu transportieren – und ein Verbund aus sechs FTF sogar noch größere Sonderformate, zum Beispiel Karosseriebauteile, Batterien für Elektroautos oder Gitterroste. Mit einem solchen Transportsystem können Unternehmen flexibel reagieren, wenn sich die Produktgrößen und -varianten häufig ändern oder Spezialanfertigungen transportiert werden müssen. Dass ein solches Transportsystem technisch möglich ist, haben Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen am Karlsruher Institut für Technologie bereits erforscht (Projekt ‚KARIS‘).
Wirtschaftlichkeit mathematisch modelliert
Ob zellulare FTF wirtschaftlicher sind als Gabelstapler erforscht nun das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover im Grundlagenforschungsprojekt ‚ZellFTF‘, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird. Um die Frage zu beantworten, ob und unter welchen Umständen sich das Zusammenschalten von FTF wirtschaftlich lohnt, soll ein mathematisches Optimierungsmodell auf Basis eines Vehicle Routing Problems (VRP) aufgestellt werden. Die Forschenden wollen nach eigenen Angaben verschiedene Anwendungsszenarien durchspielen – mit Blick auf die wirtschaftlichen und logistischen Zielgrößen wie beispielsweise die Auslastung des Systems, die Transportzeiten und die Gesamtkosten. Eine exakte Lösung sei bei so einem komplexen Problem schwierig bis unmöglich und würde zu viel Rechenzeit benötigen, erklären die Forschenden. Deshalb entwickeln sie im Projekt eine Heuristik in Form eines genetischen Algorithmus, der sich einer optimalen Lösung annähert. Anschließend soll ein Simulationsmodell zur Durchführung einer Szenarienstudie zur Validierung des Ansatzes aufgebaut werden. Das Forschungsprojekt läuft bis 31.10. 2024.
Weitere Informationen zum Forschungsprojekt
Quelle und Bild: www.iph-hannover.de
