FiFi: Gestengesteuertes Fahrzeug zum Einsatz in der Intralogistik

Name: BÄR Automation GmbH
Gründungsjahr: 1972
Mitarbeiterzahl: 100
Branche: Anlagen- und Sondermaschinenbau
Ausgezeichnet: Februar 2016

Kompetenzen und Ausgangssituation

Das Geschäftsfeld von BÄR Automation umfasst die Herstellung und den Vertrieb von Maschinen, Verpackungs- und Förderanlagen. Die Firma ist spezialisiert auf kundenspezifische Automations- und Montageprozesse und ist nach ISO 9001 und VDA 6.4 zertifiziert.
Die Bär Automation GmbH verfügt bereits über Know How bei physischen Produkten, Software und Vernetzung, sowie Produktionsprozessen im Hinblick auf Industrie 4.0 Anwendungen. Es wurden bereits Industrie 4.0 Anwendungen vor dem prämierten Projekt im gleichen Wertschöpfungs- oder Unternehmensbereich und in anderen Unternehmensbereichen umgesetzt.

Beweggründe für Industrie 4.0 Lösung                                             

• Demographische Entwicklung
• Verbesserung der Ressourceneffizienz
• Verbesserung der Robustheit und Flexibilität
• Erhöhung der Wirtschaftlichkeit

Kosten und Investitionen
200.000 - 1 Mio. Euro

Externe Partner
Forschungseinrichtung

Projektdauer
> 1 Jahr

Welche neue Industrie 4.0-Lösung wurde umgesetzt?

Das batteriebetriebene Warentransportfahrzeug FiFi baut auf dem fahrerlosen Transportsystem von Bär auf. Gemeinsam mit dem Institut für Fördertechnik und Intralogistik am Karlsruher Institut für Technologie hat die Firma einen „elektrischen Laufburschen“ entwickelt, der Mitarbeitern viele Traglasten abnimmt und eigenständig transportiert. Das Fahrzeug lässt sich über ein Kamerasystem berührungslos steuern und wird vor allem überall dort eingesetzt, wo es in Betrieben zu dynamischen Materialflüssen kommt. Beispiele hierfür sind Autoersatzteile oder Warenlieferungen zwischen Abteilungen und Betrieben. FiFi ist Plug&Play-fähig, das heißt ohne vorherige Programmierung oder Parametrisierung einsetzbar.

Wie funktioniert die Lösung?

FiFi gibt es in zwei Varianten: Das kleinere Fahrzeug hat eine Grundfläche von 50 auf 50 Zentimeter und transportiert Lasten bis 30 Kilogramm. Die größere Version schafft das Zehnfache an Gewicht und ermöglicht außerdem das Ziehen eines Wagens.

Mittels einer Tiefenbildkamera erzeugt FiFi ein 3D-Bild der Umgebung. Aus diesen Daten wird mittels 3D-Bildverarbeitungsalgorithmen ein Skelett des Nutzers und seiner Hände generiert. FiFi interpretiert Veränderungen mithilfe eines Gestenvokabulars und sendet Steuerbefehle an Fahrwerk und Hub. So lässt kann FiFi berührungslos rangieren oder in die verschiedenen Betriebsmodi schalten: Während FiFi dem Benutzer folgt, kann das Fahrzeug zum Beladen beispielsweise auf Armeslänge an den Nutzer herangewinkt werden. Die Schutzfelder der Laserscanner werden dynamisch an die Fahrgeschwindigkeit angepasst. Sie verhindern Kollisionen mit Personen und Hindernissen. Der Hubmechanismus erlaubt das ergonomische An- heben der transportierten Kisten.

Welche Vorteile gibt es im Vergleich zum herkömmlichen Ansatz?

Viele Lösungen von Fahrerlosen Transport Systemen (FTS) sind auf die Navigation in bekannten Umgebungen und vorprogrammierten Fahrwegen beschränkt. FiFi kann auch in unbekannten und komplexen Bereichen durch einen Mitarbeiter geführt werden. Als Automatiksystem bietet das System für den nicht wertschöpfenden Transport die gleichen Vorteile wie ein Fahrerloses Transportsystem. Die Vorteile des Logistik-Assistenten liegen in der erleichterten Kommissionierung, der gesteigerten Ergonomie, der Kombination von automatischen und teilautomatischen Prozessen und der JIT/JIS-Versorgung der Produktions- / Montagelinie. Durch die kabellose Anbindung eines solchen Systems an das Unternehmensnetz können durch weitere Industrie 4.0-Lösungen Produktionszahlen dokumentiert, Prozesse der Logistik überprüft und die Komplexität für die Nutzer im Unternehmen verringert werden.

Konkrete Ergebnisse

Durch die Einführung des FiFi konnte der Umsatz um 5% gesteigert werden. Weiterer erzielter Nutzen ist die Ausweitung des Produktportfolios, die Erhöhung der Marktanteile und die Technologieführerschaft.

Welchen Nutzen hat die Lösung für Kunden?

Als intralogistisches Assistenzsystem entlastet FiFi den Menschen. Grundsätzlich ist FiFi in vielen Prozessen der Intralogistik einsetzbar, vom Wareneingang über die Kommissionierung bis zur Verpackung und dem Warenausgang. Der Einsatz von FiFi ist besonders sinnvoll in Szenarien mit dynamischen Materialflüssen, die eine hohe Flexibilität erfordern und üblicherweise vom Menschen durchgeführt werden. Durch die Plug&Play-Lösung lässt sich FiFi besonders einfach integrieren.

Welche Faktoren trugen zum Erfolg des Best Practice bei?

Einen großen Beitrag leistete die Förderung durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Das ZIM ist ein bundesweites, technologie- und branchenoffenes Förderprogramm für mittelständische Unternehmen und mit diesen zusammenarbeitenden wirtschaftsnahen Forschungseinrichtungen. Mit dem ZIM sollen die Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen nachhaltig unterstützt und damit ein Beitrag zu deren Wachstum verbunden mit der Schaffung und Sicherung von Arbeitsplätzen geleistet werden. Siehe www.zim-bmwi.de/zim-ueberblick.

Welche Hemmnisse galt es zu überwinden?                                          

• Mitarbeiterqualifikation
• fehlendes Fachwissen
• Sicherung Arbeitsschutz/Arbeitssicherheit

Lessons Learned

Eine aktivere Einbindung des Produktmanagements ist für das nächste Projekt geplant, um Doppelarbeiten zu vermeiden. Das Design des neuen Produktes soll noch stärker Industrie 4.0 auch visuell darstellen. Weiter soll Fifi lernfähig gemacht werden um Gesten oder Nutzer einfacher einlernen zu können.

Erfolgsstrategie für die Zukunft

Die Bär Automation GmbH hat einen systematischen Plan (Roadmap) für die Zukunft. Die Industrie 4.0 Lösungen werden weiterhin verfolgt.

© BÄR Automation GmbH 

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