SaLsA

Transportfahrzeuge in Fabriken kommen heute ohne Steuermann aus. Fahrerlos werden sie seit Jahrzehnten in Produktionsanlagen und Umschlagplätzen eingesetzt und automatisieren dort den Materialtransport. Damit dies unfallfrei bleibt, betreibt man diese Systeme derzeit nur in abgeschlossenen Bereichen oder mit geringer Geschwindigkeit, damit die Fahrzeugsensorik eine Chance zur Reaktion hat. Lange Transportwege über ein größeres Betriebsgelände werden damit ineffizient. Die Beschränkung auf abgeschlossene Bereiche hat wiederum umständliche innerbetriebliche Transportwege zur Folge.

Hier setzt das Projekt SaLsA an: Um eine nahtlose Integration in den gesamten Materialfluss und einen hohen Automatisierungsgrad zu erreichen, werden in diesem Projekt autonome Transportfahrzeuge entwickelt, die sich erstmals auch außerhalb von Produktions- und Lagerhallen in einer gemeinsamen Arbeitsumgebung mit klassischen personengeführten Fahrzeugen und Fußgängern sicher und gleichzeitig schnell bewegen.
 
Beispielhaft wird das Rangieren und Umsetzen von Transportbehältern (Container, Wechselbrücken etc.) in Umschlags-, Lager- und Produktionsbereichen angestrebt. Die Effizienz dieser fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF) wird gesteigert, indem man sie schneller fahren lässt. Diese Schnelligkeit bedingt jedoch eine schnelle Reaktion auf mögliche Gefahren. Potenzielle Gefahren-situationen frühzeitig erkennen zu können heißt, über ein Umgebungsbild zu verfügen, das über den Sichtbereich der Fahrzeuge hinausgeht. Dafür werden Daten aus Fahrzeugsensoren und stationären Sensoren und weiteren Informationsquellen wie Kartendaten oder Prozessinformationen intelligent verknüpft. Diese Informationen werden zu einem Gesamtmodell der aktuellen Umgebungssituation verknüpft. Aus diesem kombinierten Umgebungsmodell ergibt sich durch den Einsatz von Vorhersagetechniken ein Planungshorizont für die möglichen Bewegungen aller mobilen Objekte, den die FTF für ihre lokale Bahnplanung und Spurführung nutzen können. Die autonomen Fahrzeuge planen auf dieser Basis eigentständig ihre Bewegung und können so einen effizienten und sicheren Betrieb gewährleisten. Der Nutzen externer Sensoren verdeutlicht sich bei der Erkennung von Fußgängern in unübersichtlichen Bereichen, z.B. zwischen Containern. Erkennt der Fußgänger-Sensor mit Sicherheit, dass sich dort keine Person befindet, kann sich ein FTF dem Fußweg entsprechend schnell nähern – anderenfalls dürfte es nur sehr langsam fahren. Das Wissen aus dem kombinierten Umgebungsmodell ermöglicht hier also eine Effizienzsteigerung ohne Einschränkungen der Sicherheit.

Die  Herausforderung besteht in der Integration der verteilt ermittelten Sensordaten zu einem aussagekräftigen Gesamtmodell und dem geeigneten Einsatz von Simulationsverfahren zur Prognose von zukünftigen Systemzuständen in Echtzeit. Zukünftig wird die entwickelte Technologie auf eine Vielzahl von ähnlichen Anwendungsfeldern übertragbar sein, zum Beispiel zur Automatisierung von Flurförderfahrzeugen, Schleppern oder Personentransportern.

Ein wesentlicher Aspekt des Projektes ist die rechtliche Seite autonomer Fahrzeuge in nicht abgesperrten Umgebungen (Haftungsrisiko). Gegenwärtig wird dieses Problem entweder durch sehr langsame Fahrweise oder durch die Unzugänglichkeit für Personen gelöst. Hier besteht die Herausforderung, den Nachweis der Sicherheit (Safety) auch bei höheren Geschwindigkeiten zu erbringen. Die rechtlichen Grundlagen dafür sind zu klären.

Konsortialführer: Götting KG

Konsortialpartner: Fraunhofer IML, InnoTec DATA GmbH & Co. KG, IFM electronic GmbH, OFFIS e.V.

Projektergebnisse

Use Case und Wege zur Anwendung

Die Sensorfusion von unterschiedlichen stationären und mobilen Sensoren ermöglicht die Erstellung eines globalen Abbildes der Umgebung der autonomen Fahrzeuge und somit eine vorausschauende angepasste Reaktion auf Hindernisse und andere Verkehrsteilnehmer. Dies erlaubt höhere Geschwindigkeiten und damit einen effizienten Einsatz autonomer Fahrzeuge. Die Erfassung nicht kooperativer Verkehrsteilnehmer (PKW, LKW, Fußgänger, Radfahrer) durch das System ermöglicht die Interaktion mit kooperativen, also dem System bekannten Teilnehmern. So ist eine gleichzeitige gemeinsame Nutzung der Verkehrsfläche möglich. Ein entsprechend ausgelegtes Verkehrsmanagementsystem ermöglicht optimierte Fahrwege und eine ressourcenschonende Nutzung der Fahrzeuge. Die Lokalisierung aller Verkehrsteilnehmer auf den dafür vorgesehenen Flächen erfolgt durch mobile und stationäre Sensorik. Dadurch ist ein durchgehendes Monitoring und Abbild des Systemzustandes möglich.

Die Erfahrungen aus dem Projekt SaLsA gehen in den VDI-Arbeitskreis Fahrerlose Transportsysteme ein und werden darüber anderen möglichen Anwendungsinteressierten zugänglich gemacht.

Durch die Götting GmbH ist die Verwertung der Gesamtlösung nach Projektende vorgesehen.

Ansprechpartner SaLsA

Projektleitung
Götting KG
Celler Str. 5
31275 Lehrte/Röddensen
Tel: +49 (0)5136 8096-0
Fax: +49 (0)5136 8096-80

H.-H. Götting
Tel.: +49 (0)5136 8096-0
E-Mail

Weiterführende Informationen

Weitere Informationen zum Projekt SaLsA und seinen Ergebnissen finden Sie in den Leitfäden, hier insbesondere in

Band 1, Autonome und simulationsbasierte Systeme für den Mittelstand

Band 2, Recht und funktionale Sicherheit in der Autonomik  

Band 5, Multimediale Sensorik-Konzepte der Umwelterkennung/-modellierung.