Vertical Farming automatisieren: LVS und Materialflussrechner steuern Pflanzenlogistik

Ausgangssituation

Im Rahmen eines Neubauprojekts sollte eine vollautomatisierte Vertical-Farming-Anlage realisiert werden, in der sämtliche Lager-, Materialfluss- und Transportprozesse digital gesteuert werden.

Im Gegensatz zu klassischen Behälterlagern standen dabei nicht die Lagerung von Waren oder die Kommissionierung im Vordergrund. Die Herausforderung bestand vielmehr darin, Pflanzenbehälter während des gesamten Wachstumsprozesses automatisch durch unterschiedliche Prozessbereiche zu bewegen und die Logistik flexibel an den jeweiligen Wachstumszustand anzupassen.

Die geplante Anlage erforderte daher eine intelligente Kombination aus Lagerverwaltungssystem, Materialflusssteuerung, Fördertechniksteuerung und einer speziell entwickelten Prozesslogik für die Pflanzenlogistik.

Herausforderung

Die größte Herausforderung bestand darin, die Materialflusssteuerung nicht auf Basis fester Transportregeln zu realisieren, sondern auf Grundlage dynamischer Pflanzenrezepturen.

Während ihres Wachstums durchlaufen die Pflanzen unterschiedliche Prozessphasen, darunter:

• Ankeimen
• Tag- und Nachtzyklen
• Bewässerung
• Wachstumsphasen und Expansion
• Ernte

Jede Wachstumsphase stellt unterschiedliche Anforderungen an Lagerung, Transport und Prozessabläufe. Die Lagersteuerung musste deshalb sämtliche Behälterbewegungen, Umlagerungen und Materialflüsse automatisch an die Bedürfnisse der Pflanzen anpassen.

Zusätzlich war die Integration eines übergeordneten Farm Operating Systems (FarmOS) erforderlich. Dieses überwacht Klima, Temperatur und Wachstumsfortschritt und aktualisiert die Prozessrezepte kontinuierlich auf Basis aktueller Sensordaten und Kamerasysteme.

Zielsetzung

Ziel des Projekts war die Entwicklung einer vollständig integrierten Softwareplattform für die Automatisierung sämtlicher Lager-, Materialfluss- und Pflanzenlogistikprozesse innerhalb der Vertical-Farming-Anlage.

Im Mittelpunkt standen:

• vollautomatische Steuerung aller Pflanzenbewegungen
• intelligente Materialflusssteuerung für Behälterlager und Fördertechnik
• dynamische Anpassung an unterschiedliche Wachstumszyklen
• maximale Transparenz über Behälter- und Pflanzenbewegungen
• nahtlose Integration mit dem FarmOS
• skalierbare Architektur für zukünftige Erweiterungen

Lösungsansatz

Artschwager + Kohl realisierte auf Basis des Logistik Management Systems LOMAS® eine integrierte Lösung aus:

• Lagerverwaltungssystem (LVS)
• Materialflussrechner (MFR)
• Regalbediengeräte-Steuerung
• Fördertechniksteuerung
• Rezepturgesteuerter Lagersteuerung

Alle Komponenten arbeiten auf einer gemeinsamen Datenbasis und ermöglichen die durchgängige Steuerung sämtlicher Lager- und Materialflussprozesse innerhalb der Vertical-Farming-Anlage.

Umsetzung

Das Lagerverwaltungssystem verwaltet sämtliche Behälterbewegungen und Lagerzustände innerhalb des automatisierten Behälterlagers. Der Materialflussrechner koordiniert die Transporte zwischen Fördertechnik, Lagerbereichen und Prozessstationen.

Die Besonderheit des Projekts liegt in der individuell entwickelten Rezeptlogik. Diese steuert die gesamte Pflanzenlogistik abhängig vom aktuellen Wachstumsstatus der Pflanzen.

Das übergeordnete FarmOS überwacht kontinuierlich Klima, Temperatur und Pflanzenwachstum. Kamerasysteme analysieren zusätzlich den Zustand der Pflanzen und liefern Informationen für die laufende Optimierung der Wachstumsprozesse.

Auf Basis dieser Daten werden die Prozessrezepte dynamisch angepasst. LOMAS® setzt die daraus resultierenden Anforderungen unmittelbar um und steuert automatisch die erforderlichen Transporte, Umlagerungen und Materialflussprozesse innerhalb der Anlage.

Dadurch erhält jede Pflanzencharge während ihres gesamten Wachstumszyklus automatisch die jeweils optimale logistische Behandlung.

Ergebnis

Mit der integrierten LOMAS®-Lösung entstand eine zentrale Plattform für die Automatisierung von Vertical-Farming-Prozessen.

Die Lösung ermöglicht:

• vollautomatisierte Pflanzenlogistik
• automatische Steuerung von Behälterlager und Fördertechnik
• intelligente Materialflusssteuerung über alle Wachstumsphasen
• dynamische Anpassung an Pflanzenrezepturen
• transparente Nachverfolgung sämtlicher Behälterbewegungen
• nahtlose Integration von Lagerverwaltungssystem, Materialflussrechner und FarmOS

Die Logistik wird damit zu einem aktiven Bestandteil des Pflanzenwachstums und unterstützt die effiziente Automatisierung der gesamten Vertical-Farming-Anlage.

Mehrwert für den Kunden

Die integrierte Lösung schafft die Voraussetzungen für einen wirtschaftlichen und skalierbaren Betrieb moderner Vertical-Farming-Anlagen.

Wesentliche Vorteile:

• Vollautomatisierung der Pflanzenlogistik
• Intelligente Materialflusssteuerung
• Eliminierung manueller Eingriffe
• Höhere Transparenz über sämtliche Materialflüsse
• Flexible Anpassung an unterschiedliche Pflanzenarten
• Nahtlose Integration externer Systeme
• Skalierbare und zukunftssichere Systemarchitektur
• Effiziente Nutzung von Lager- und Fördertechnikressourcen