Was ist ein Automated Guided Vehicle (AGV)?
Seit vielen Jahren investiert das produzierende Gewerbe in immer neue Wege, seine Prozesse zu automatisieren. Waren autonome Fertigungslösungen noch vor 20 Jahren insbesondere Großserienteilen vorbehalten, bietet der Markt heute eine Vielzahl von Anwendungen auch für kleine Losgrößen und variantenreiche Produkte. Entscheidend für einen kontinuierlichen Betrieb dieser flexiblen Automationslösungen ist der konstante Materialfluss. Da die Material- und Werkzeugspeicher von Werkzeugmaschinen aus räumlichen und technologischen Gründen begrenzt sind, kommen immer öfter externe Speicher ins Spiel. Diese lassen sich bequem bestücken und bei Bedarf auch erweitern. Bei der Entkopplung von Werkzeugmaschinen und Speichern nehmen fahrerlose Transportsysteme, sogenannte Automated Guided Vehicles (AGV), eine entscheidende Rolle ein.
Erste fahrerlose Transportfahrzeuge wurden bereits in den 70er-Jahren eingesetzt – hauptsächlich für den Materialtransport vom Lager an einen Arbeitsplatz. Daraus haben sich bis heute AGV entwickelt, die nicht nur Material von A nach B fahren, sondern auch Werkstücke in den Arbeitsraum der Maschine einbringen. Das geschieht über vorgerüstete Paletten oder mit Hilfe von Robotern auf dem AGV, die auch einzelne Bauteile einspannen. Fertige Teile werden automatisch entnommen und bei Bedarf für weitere Prozessschritte zum nächsten Arbeitsplatz gebracht. Auf ähnliche Weise können AGV das Werkzeugmanagement unterstützen. Zentrale Werkzeugspeicher sind überall dort eine Lösung, wo aufgrund der Bauteilvielfalt oder des Verschleißes eine große Anzahl an Werkzeugen benötigt wird. Fahrerlose Transportsysteme übernehmen die Werkzeugversorgung vollkommen autonom – bis hin zum automatischen Einwechseln ins Werkzeugmagazin der Maschine.
Sichere Navigation auf bestehenden Wegen
Da sich fahrerlose Transportsysteme auf dem Shopfloor bewegen, wo auch das Personal unterwegs ist, hat die Sicherheit einen hohen Stellenwert in der Entwicklung. Moderne AGV sind mit Laserscannern und Sensoren ausgestattet, die eine eigenständige Navigation ohne Führungsbahnen erlauben. Somit unterliegt das Layout keinen großen Beschränkungen. AGV nutzen dieselben Wege wie Menschen. Ihre Scanner und Sensoren gewährleisten einen sicheren Betrieb, indem sie die Geschwindigkeit der Umgebung anpassen – bis hin zum sofortigen Stillstand bei plötzlichen Hindernissen. Auch KI-gestützte Methoden werden bereits eingesetzt, mit deren Hilfe AGV die Umgebung analysieren und Fahrwege optimieren. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Autonomous Mobile Robot (AMR), die jüngste Generation fahrerloser Transportsysteme, selbstständig Hindernisse umfahren. Dass keine Führungsbahnen erforderlich sind, hat einen weiteren Vorteil: Fahrerlose Transportsysteme sind leicht skalierbar über die Anzahl der Fahrzeuge und Übergabestationen.
AGV als fester Bestandteil der Digitalisierung auf dem Shopfloor
Die Einführung von AGV ist eine ganzheitliche Herangehensweise an die Automatisierung von Produktionsprozessen. Es steht nicht mehr allein die autonome Fertigung auf der Maschine im Mittelpunkt. Fahrerlose Transportsysteme beziehen den gesamten Shopfloor mit ein. Ihr effizienter Einsatz setzt deshalb eine gute Organisation und Planung der Produktionsprozesse voraus. Im Kontext der Digitalisierung eigenen sich AGV beispielsweise perfekt für die intelligente Vernetzung mit der Produktion. Das heißt, unterliegt die Fertigung aufgrund von Auftragseingängen oder Materialflüssen einer gewissen Dynamik, sind AGV optimal eingebunden. Solche vollständig digitalisierten Prozesse entlasten Arbeitskräfte, die das Material in der Vergangenheit mit manuellen Hubwagen oder Staplern transportiert und auch in die Maschinen eingebracht haben. Heute steht ihnen mehr Zeit für anspruchsvollere Aufgaben wie die Arbeitsvorbereitung und Programmierung zur Verfügung.
Ganzheitliches AGV Portfolio für Automationslösungen aus einer Hand
Mit der intelligenten Vernetzung von AGV können Unternehmen die Produktivität und Effizienz ihrer Fertigung nachhaltig steigern. Entscheidend hierfür ist die Wahl der richtigen Produkte. Das zu bearbeitende Teilespektrum bestimmt beispielsweise, ob das AGV Paletten transportiert oder Werkstücke per Roboter direkt ein- und ausspannen soll. Diese und andere Überlegungen zeigen, dass das Thema eine gründliche Vorbereitung erfordert. Als Vorreiter in der Automatisierung und Digitalisierung des Werkzeugmaschinenbaus hat DMG MORI auch die Entwicklung von fahrerlosen Transportsystemen aktiv vorangetrieben und steht seinen Kunden hierbei mit Rat und Tat zur Seite.
Das Portfolio umfasst die PH‑AGV Serie für das Handling von Paletten mit einer Größe von bis zu 1.600 x 1.250 mm und 5.000 kg Gesamtgewicht. Die flexible Layoutgestaltung der PH‑AGV Modelle spielt genau dort ihre Stärken aus, wo der Platz für einen größeren linearen Palettenpool (LPP) nicht ausreicht. Das WH-AMR hingegen ist ein AGV, das mit einem Roboter für das das direkte Werkzeug-Handling ausgestattet ist. Dies geschieht mit einer Positioniergenauigkeit von +/- 1 mm. Damit ist sowohl ein präzises Einspannen der Rohlinge im Spannfutter als auch die zuverlässige Entnahme der fertigen Bauteile gewährleistet. Darüber hinaus ist das WH-AMR in der Lage, 35 mm hohe Kabelkanäle zu überwinden und Hindernisse selbstständig zu umfahren. Mit seiner kompakten Bauweise benötigt das WH-AMR kaum mehr Platz als ein Mensch, während der Radarscanner einen sicheren Einsatz ohne Zäune ermöglicht.
Das TH-AGV verstärkt das Produktspektrum im Bereich des Werkzeugmanagements. Bis zu 16 Werkzeuge mit jeweils maximal 30 kg transportiert es auf dem Shopfloor. Dank einer Schnittstelle zur Werkzeugbeladestation des DMG MORI Radmagazins kann das TH-AGV die Werkzeuge eigenständig in die Maschine einbringen. Ein zentraler Werkzeugspeicher, das CTS (Central Tool Storage) dient als Basis für die automatisierte Werkzeugversorgung. Bis zu 1.440 (ISO 40) bzw. 960 (ISO 50) Werkzeuge finden hier Platz.
Die Bedienung der AGV erfolgt über den Cell Controller LPS 4, den DMG MORI erfolgreich einsetzt, um die gesamte Fertigung zu optimieren. Mit anderen Worten: Kunden, die ihre Fertigung ganzheitlich automatisieren möchten, bekommen bei DMG MORI alles aus einer Hand.
