Retrofit beim FTS: Nachrüstung mit neuer Steuerung und moderner Sicherheitstechnik bei EK Automation in Rosengarten.

Retrofit beim FTS: Nachrüstung mit neuer Steuerung und moderner Sicherheitstechnik bei EK Automation in Rosengarten. - Bild: EK Automation

| von Stefan Weinzierl

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) sind für die Optimierung von Prozessen in der Intralogistik unverzichtbar. Ohne die robusten Fahrzeuge wäre kaum ein Teil in der Produktion zur richtigen Zeit am richtigen Ort. Dabei sind die Geräte oftmals über Jahrzehnte in Betrieb - ohne Retrofit fast undenkbar.

Ein Unternehmen, das sich mit Retrofit-Prozessen für FTS beschäftigt, ist E&K AUTOMATION GmbH aus Rosengarten bei Hamburg. Die Spezialisten sind auf automatisierte Materialfluss- und Lagersysteme spezialisiert und haben bereits über 10.000 Fahrzeuge in mehr als 1.000 Anlagen weltweit installiert. 

Die FTS aus Norddeutschland sind auf einen langjährigen Betrieb ausgelegt. "Für automatisierte Serienflurförderfahrzeuge – also Fahrzeuge namhafter Hersteller, die wir für den automatisierten Betrieb umrüsten – rechnen wir mit etwa 30.000 Betriebsstunden, das sind mindestens 10 Jahre", sagt Ronald Kretschmer, Director Marketing & Sales bei EK. Bei individuell konzipierten und konstruierten Sonderfahrzeugen gehe man sogar von 60.000 bis 80.000 Betriebsstunden aus - was einer Lebensdauer von über 20 Jahren entspricht.

Die Präzision darf auch bei einer so langen Betriebszeit nicht leiden. Aber was geschieht danach? Niemand müsse fürchten, dann gleich in eine komplett neue Anlage investieren zu müssen, erklärt Kretschmer. Mit Hilfe entsprechend vorausschauender Planung lässt sich laut dem Spezialisten ein vorhandenes System schrittweise auf neuesten technischen Stand bringen und bei Bedarf auch an veränderte Aufgaben anpassen. Bei EK heißt dieses Vorgehen "Refit" und beinhaltet ein Retrofit-Programm für die Modernisierung der Fahrzeuge und ganzer Transportsysteme. 

Nicht nur Komponenten tauschen

Bei EK gibt es für die Kunden langfristige Garantien für die Nachlieferung von Komponenten. Bei einem Refit werden bei den Fahrerlosen Transportsystemen aber nicht nur einzelne Bauteile getauscht wie bei einer regelmäßigen Wartung. Stattdessen werden die automatisierten Transport-, Hub- und Schleppfahrzeuge komplett überholt.

Zentrale Aufgabe dabei ist eine Verjüngungskur für die Elektronik der FTS. Dabei tauschen die Spezialisten die komplette Fahrzeugsteuerung inklusive der Verkabelung aus. Auch die Mechanik wird aufgefrischt: Verschleißteile wie Lager, Räder, Rollen, Ketten, Riemen und mehr werden ausgetauscht. So sind die Fahrzeuge elektronisch und mechanisch wieder up to date und können ihren "neuen" Lebenszyklus beginnen.

FTS wieder fit fürs Krematorium

Einen solchen FTS-Retrofit hat die Truppe aus Rosengarten auch bei drei Fahrzeugen eines Berliner Krematoriums durchgeführt, die nach mehr als zwei Jahrzehnten treuer Dienste zum Boxenstopp eintrafen.

Kein "Einwegprodukt": Dieses flächenbewegliche Fahrzeug der Sparte Custom Move wurde eigens für ein Berliner Krematorium konzipiert und konstruiert.
Kein "Einwegprodukt": Dieses flächenbewegliche Fahrzeug der Sparte Custom Move wurde eigens für ein Berliner Krematorium konzipiert und konstruiert. - Bild: EK Automation

Die Geräte der Sparte Custom Move sind dort im Kühlhaus der Anlage für die Platzierung der Särge in der mehrstöckigen Lagerfläche zuständig. Hier sind die drei flächenbeweglichen Fahrzeuge sind in ihrem Einsatzraum auf engem Raum vorwärts, rückwärts, seitwärts und quer unterwegs. Die von EK genau für diesen Zweck entwickelten Fahrerlosen Transportsysteme sind mit einem Hubmast inklusive Teleskopgabel ausgestattet, auf dem sich ein Tray befindet, in dem die Särge auf ihren vorgesehenen Platz befördert werden.

Nach der langen und anspruchsvollen Einsatzzeit war nun eine Rundumüberholung inklusive Aktualisierung erforderlich. Bedingt durch die lange Zeit war die Originalsteuerung nicht mehr verfügbar, also wurden bei den Fahrzeugen eine neue Steuerung und aktuelle Sicherheitstechnik nachgerüstet.

Zukunftsfähig planen

Sind die Fahrerlosen Transportsysteme beim Refit, sind sie logischerweise nicht im Einsatz. Damit die Anwender in dieser Zeit keine Probleme bei ihrem automatisierten Materialfluss bekommen, raten die EK-Experten dazu, die Modernisierung sorgfältig zu planen - im optimalen Fall bereits bei der Konzeption des Gesamtsystems.

Denn die Aufgabe für solche Systeme ist anspruchsvoll. Sie bestehen nicht nur aus dem Faktor Fahrerlose Transportsysteme, sondern auch aus übergeordneten Stellen wie einem Materialflussrechner und den zwischen den Einzelkomponenten nötigen Kommunikationswegen und -mitteln.

Dazu kommt, dass es in der automatisierten Logistik keinen brancheneinheitlichen Standard gibt - eine zusätzliche Herausforderung bei einem Refit. Denn so setzt jeder Hersteller von FTS eigene Komponenten und Technologien ein. Außerdem ist nicht garantiert, dass alle Anbieter sich Gedanken über den zukunftsfähigen Einsatz ihrer Systeme gemacht haben.

Video: Unterschiedliche Fahrerlose Transportfahrzeuge in einem System – geht das?

Ein Projektteam aus FTS-Nutzern und FTS-Herstellern arbeitet unter Koordination des VDA und des VDMA an der Entwicklung einer neuen Schnittstelle, mit der Fahrerlose Transportsysteme und Steuerungssoftware herstellerunabhängig miteinander kommunizieren können. Im Interview erklärt Andreas Trenkle vom KIT den aktuellen Stand des Projekts.

Bei EK hat man diesbezüglich eher weniger Bedenken: "Unser großer Vorteil ist die lange Historie, die eine Vorsorge für die verschiedenen Anlagengenerationen beinhaltet", erklärt Ronald Kretschmer. So verwende man beispielsweise seit 1996 eine langfristig verfügbare Steuerung, die in immer weiter aktualisierten Versionen eingesetzt wird. So sei man in der Lage, bei einer sukzessiven Modernisierung auch alte und neue Fahrzeuge in bestehenden Systemen zu mischen.

Schrittweises Vorgehen beim Refit

Wenn EK Automation einen Refit startet, dann gehe man schrittweise vor, sagt Kretschmer. Der erste Schritt sei die Engineering-Phase, in der eine neue Leitsteuerung für das Fahrzeug konstruiert und vorbereitet wird. Diese zentrale Leitsteuerung werde in aller Regel als erstes umgestellt und für die Kommunikation mit den alten FTS genutzt.

Im Anschluss werden die Fahrerlosen Transportfahrzeuge eines nach dem anderen auf den aktuellen technischen Stand gebracht. Im Zuge dessen ist dabei die neue Steuerung mit noch nicht aufgefrischten und mit aktualisierten Fahrzeugen gleichzeitig in Betrieb, bis der Refit bei allen Geräten abgeschlossen ist. In manchen Fällen werden im Prozesse möglicherweise schrittweise neue Fahrzeuge in das System integriert.

Bei einem Refit kann auch eine Optimierung der Streckenführung und des Zusammenspiels der Fahrzeuge ("Layout"), vorgenommen werden. "Technologien ändern sich schnell und moderne Layouts sind heute viel dynamischer als vor ein oder zwei Jahrzehnten, als viele unserer Kunden ihr System eingeführt haben", sagt Ronald Kretschmer.

Alt und Neu nebeneinander

Ein gleichzeitiger betrieb von unveränderten und modernisierten Fahrzeuge wie oben beschrieben funktioniert beispielsweise bei einem Druckmaschinenhersteller in Offenbach sehr gut.

Robustes, individuell konstruiertes Fahrerloses Transportfahrzeug (FTF): Der Stahl hält ewig, aber die Elektronik bedarf der Modernisierung.
Robustes, individuell konstruiertes Fahrerloses Transportfahrzeug (FTF): Der Stahl hält ewig, aber die Elektronik bedarf der Modernisierung. - Bild: EK Automation

Dort sind seit 1991 eine ganze Reihe Fahrerloser Transportfahrzeuge von EK im Einsatz. Vom sogenannten Typ eins, einem Fahrzeug mit Hubmast und Teleskopgabel, sind allein neun Exemplare in Schmalgang-Zwischenlägern unterwegs. Vom Typ zwei, einem großen Rollenförderer, namens "Herkules", wurden damals zwei Fahrzeuge angeschafft.

Bei diesen beiden FTF werden über einen Motor eine Reihe stationärer Fördertechniken im Werk angetrieben, was günstiger war, als jeden Förderer im Betrieb mit einem eigenen Motor auszustatten. Die Herausforderung: Chassis und Lastaufnahmemittel der Fahrzeuge halten ewig, aber die Elektronik war irgendwann veraltet und bedurfte der Modernisierung.

Also waren die Herkulesse bereits zum zweiten Mal zum Refit bei EK - genauso die neun Hubmast-Fahrzeuge, die Stück für Stück wieder in das Fahrerlose Transportsystem des Druckmaschinenherstellers integriert wurden.

Invest bei Modernisierung überschaubar

Ein Beispiel wie in Offenbach ist typisch, denn Maschinenbau gerade für individuelle Fahrzeuge ist aufwendig. Dabei ist die Konstruktion oftmals für die Ewigkeit gemacht - die Elektronik jedoch verändert sich recht schnell und der Austausch des Gesamtsystems wird sinnvollerweise notwendig.

Für ein Refit, mit dem die Lebenszeit der Anlage praktisch wieder auf null gesetzt wird, gehen für den Kunden laut EK etwa 50 bis 60 Prozent der Investitionssummer für eine Neuanschaffung einher. Dazu kommt ein weiterer finanzieller Vorteil, wie Ronald Kretschmer erklärt: "Da die Anlagen im Mischbetrieb aus neuen und alten Fahrzeugen einsatzfähig sind, verteilen sich die Investitionskosten für unsere Kunden. Sie müssen nicht sofort eine Riesensumme in die Hand nehmen, um ihr System auf aktuellen Stand zu bringen."

Refit für Sonderfahrzeuge

Speziell die Konstruktion von Sonderfahrzeugen ist kostspielig. Entsprechend lohnen sich hier Retroifit-Maßnahmen. Ein imposantes Beispiel dafür wurde im August 2019 bei EK Automation angeliefert: Ein acht Meter langes, vier Tonnen schweres Fahrzeug, dass 1991 für den Maschinen- und Anlagenbau bei Rexroth Star konstruiert wurde.

Das Shuttlefahrzeug transportiert im Werk Gestelle mit Führungen für Werkzeugmaschinen zwischen verschiedenen Bearbeitungszentren. Dazu verfügt es über eine kleine Überfahrbrücke, die nach rechts oder links zur jeweiligen Bearbeitungsstation ausfährt, um bis zu sechs Meter langes Transportgut zu übernehmen.

Ein solches Spezialgerät mit seinen diversen Sonderfunktionen ist nachvollziehbarerweise kein "Einwegprodukt". Folgerichtig traf es bereits zum zweiten Refit bei EK ein, erzählt Ronald Kretschmer: "Zur Zeit seiner Konstruktion im Jahr 1991 wurde das Fahrzeug noch mit einer Fremdsteuerung ausgerüstet. Beim ersten Refit erhielt es dann unsere eigene Steuerung. Mit dieser zweiten Verjüngungskur beginnt auch sein Lebenszyklus von etwa zehn bis zwölf Jahren noch einmal von vorn."

EK Automation

 

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