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Was ist ein Fahrerloses Transportsystem (FTS)?
Ein Fahrerloses Transportsystem (FTS) ist ein innerbetriebliches Fördersystem aus automatisch gesteuerten, flurgebundenen Fahrzeugen, die Material ohne Fahrer aufnehmen, transportieren und abgeben. Die einzelnen Fahrzeuge heißen Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF); das System umfasst zusätzlich die Leitsteuerung, die Navigation, die Ladeinfrastruktur und die Übergabestellen. Im Englischen heißt das Fahrzeug Automated Guided Vehicle (AGV), das System AGV-System.
FTS schließen die Lücke zwischen zwei klassischen Transportmitteln: der Fördertechnik, die ortsfest und leistungsstark, aber unflexibel ist, und dem Gabelstapler, der flexibel, aber personalgebunden ist. Ein FTS fährt automatisch wie eine Förderanlage, nutzt aber Wege, die auch für Menschen und Stapler frei bleiben, und lässt sich durch Umprogrammieren an neue Layouts anpassen. Eingesetzt wird es überall dort, wo regelmäßige Transporte zwischen festen Quellen und Senken anfallen: von der Produktion ins Lager, vom Wareneingang an die Linie, zwischen Bearbeitungsstationen.
Die Technik ist älter, als ihr heutiger Ruf vermuten lässt: Die ersten FTS fuhren Mitte der 1950er Jahre in den USA als umgebaute Schlepper an einem Leitdraht; bald darauf wurde der Draht im Boden verlegt, was jahrzehntelang der Standard blieb. Seit den 1990er Jahren navigieren FTF frei per Laser und Reflektoren, seit den 2010er Jahren zunehmend ohne jede Infrastruktur anhand der Hallenkontur, und mit den Autonomen Mobilen Robotern (AMR) ist eine Fahrzeugklasse dazugekommen, die ihre Route selbst plant. In Deutschland fasst die Richtlinienreihe VDI 2510 die Grundlagen zusammen; sie wird derzeit überarbeitet, der Entwurf von 2025 bezieht erstmals autonome mobile Roboter ein.
Woraus besteht ein Fahrerloses Transportsystem?
Ein FTS ist mehr als seine Fahrzeuge. Zum System gehören nach VDI 2510 fünf Bestandteile:
- Fahrerlose Transportfahrzeuge: Fahrwerk, Antrieb, Energiespeicher, Lastaufnahme, Sicherheitssensorik und Fahrzeugsteuerung.
- Leitsteuerung: Die zentrale Software, die Transportaufträge entgegennimmt, Fahrzeuge zuteilt, den Verkehr regelt und mit den übergeordneten Systemen kommuniziert. Bei Herstellern oft Fleetmanager oder Flottenmanager genannt.
- Navigation und Standortbestimmung: Die Technik, mit der ein Fahrzeug weiß, wo es ist und wohin es fährt, von Magnetband über Laserreflektoren bis zur Konturnavigation.
- Infrastruktur und Peripherie: Ladestationen, Übergabestationen zur Fördertechnik, Tore, Aufzüge, Brandschutzabschlüsse, Bodenqualität, Fahrwegmarkierungen.
- Datenübertragung: Meist WLAN, zunehmend 5G, für die Kommunikation zwischen Leitsteuerung und Fahrzeugen sowie zu Toren und Aufzügen.
In der Praxis scheitern FTS-Projekte selten an den Fahrzeugen und häufig an den übrigen vier Punkten: an Funklöchern, unebenen Böden, zu engen Übergabestellen oder einer Leitsteuerung, die nicht an das Lagerverwaltungssystem angebunden ist.
Welche Fahrzeugtypen gibt es?
| Fahrzeugtyp | Lastaufnahme | Typischer Einsatz |
|---|---|---|
| Unterfahr-FTF | Fährt unter Wagen, Regal oder Behälter und hebt ihn an | Produktionsversorgung mit Materialwagen, Kommissionierung mit mobilen Regalen |
| Gabel-FTF (automatisierter Stapler) | Gabeln wie ein Stapler; Hub bis in Regalhöhe möglich | Palettentransport, Wareneingang, Blocklager, Regalbedienung im Schmalgang |
| Schlepper (Tugger) | Zieht einen oder mehrere Anhänger | Routenzug-Ersatz mit großen Mengen auf festen Touren |
| Plattform-FTF mit Fördertechnik | Rollen- oder Kettenförderer auf dem Fahrzeug, aktive Übergabe an stationäre Fördertechnik | Verbindung von Fördertechnikinseln, Palettentransport ohne Hub |
| Kleinlast-FTF | Behälter, Kartons, Kleinteile bis etwa 100 Kilogramm | Montageversorgung, Kommissionierung, Labor, Krankenhaus |
| Schwerlast-FTF | Mehrere Tonnen, oft mit Hubtisch | Coils, Karosserien, Werkzeuge, Papierrollen |
Die Wahl des Fahrzeugtyps hängt an der Ladeeinheit und an den Übergabestellen: Wer Paletten aus einem Regal holen muss, braucht ein Gabel-FTF; wer Behälter zwischen Fördertechnikinseln bewegt, ein Plattform-FTF mit eigener Fördertechnik. Welche Fördertechnik-Bauarten es gibt und wie sie mit FTS zusammenspielen, erklärt die Seite Fördertechnik.
Wie ist die Sicherheit von FTS geregelt?
FTF fahren in Bereichen, in denen sich Menschen aufhalten, und die Sicherheitstechnik ist deshalb Teil des Fahrzeugs. Die maßgebliche Norm ist EN ISO 3691-4 (aktuelle Fassung 2023) für fahrerlose Flurförderzeuge und ihre Systeme. Sie verlangt unter anderem Personenerkennung mit Sicherheits-Laserscannern, deren Schutzfelder sich mit Geschwindigkeit und Fahrtrichtung anpassen, Not-Halt-Taster am Fahrzeug, akustische und optische Warnung, definierte Bremswege und sichere Geschwindigkeiten in Bereichen mit Personenverkehr. Für die Sicherheitsfunktionen selbst gelten EN ISO 13849-1 und EN IEC 62061.
Die Verantwortung teilt sich: Der Fahrzeughersteller liefert ein CE-konformes Fahrzeug, der Betreiber muss die Anlage als Ganzes bewerten, also Fahrwege, Übergabestellen, Kreuzungen mit Staplerverkehr, Tore und Aufzüge. Dafür ist eine Gefährdungsbeurteilung nach Betriebssicherheitsverordnung nötig, in der Regel unterstützt vom Systemintegrator. Übergabestellen zu automatischer Fördertechnik und Zonen mit hoher Geschwindigkeit werden dabei häufig baulich abgetrennt.
FTS lohnen sich bei Transporten, die regelmäßig, planbar und über längere Zeiträume anfallen: die Versorgung von Montagelinien mit Behältern und Materialwagen, der Abtransport fertiger Paletten in das Lager, die Verbindung von Wareneingang, Lager und Produktion, der Transport zwischen Bearbeitungsstationen in der Fertigung. Je mehr Schichten gefahren werden, desto schneller rechnet sich ein System, weil die Personalkosten des ersetzten Staplerverkehrs mit jeder Schicht steigen.
| Transportmittel | Stärke | Grenze |
|---|---|---|
| Fördertechnik | Sehr hoher Durchsatz, kein Fahrzeugverkehr | Ortsfest, blockiert Wege, aufwendig zu ändern |
| FTS | Automatisch, layoutflexibel, mischverkehrsfähig, mehrschichttauglich | Geringerer Durchsatz je Fahrzeug, Investition, Planungsaufwand |
| Routenzug | Große Mengen auf festen Touren, geringe Investition | Personalgebunden, feste Takte |
| Stapler | Maximal flexibel, spontane Transporte | Personalgebunden, Unfallrisiko, schwankende Leistung |
In der Praxis kombinieren die meisten Betriebe diese Mittel, und die Aufgabe der Software ist es, sie gemeinsam zu steuern. Wie Routenzüge und Stapler in eine solche Transportsteuerung eingebunden werden, beschreiben die Seiten Routenzug-Leitsystem und Staplerleitsystem.
Wie wird ein FTS geplant?
- Transportmatrix: Welche Ladeeinheiten fahren wie oft von welcher Quelle zu welcher Senke, zu welchen Zeiten, mit welchen Spitzen? Diese Matrix ist die Grundlage für alles Weitere und fehlt in vielen Projekten.
- Layout und Fahrwege: Wegbreiten, Kurvenradien, Steigungen, Bodenqualität und Ebenheit, Tore, Aufzüge, Brandschutzabschnitte, Kreuzungen mit Personen- und Staplerverkehr.
- Fahrzeugtyp und Übergabestellen: Passend zu Ladeeinheit und Schnittstellen; jede Übergabestelle zu Fördertechnik, Maschine oder Regal ist eine eigene Konstruktionsaufgabe.
- Fahrzeuganzahl: Aus Transportmatrix, Fahrzeiten, Übergabezeiten, Ladezeiten und Blockierungen; bei mehr als einer Handvoll Fahrzeugen per Simulation, weil Verkehrseffekte nicht linear sind.
- Energie und Funk: Ladestrategie, Ladestationen, WLAN-Ausleuchtung mit Roaming, das Fahrzeuge in Bewegung nicht verlieren.
- Integration: Woher kommen die Aufträge, wer meldet zurück, welche Schnittstelle zu Lagerverwaltung, Materialflussrechner oder ERP-System; welche Rolle spielen VDA 5050 und der Flottenmanager.
- Sicherheit: Gefährdungsbeurteilung für die Gesamtanlage, Schutzfelder, Zonen, Verkehrsregeln für Menschen und Stapler.
- Inbetriebnahme in Stufen: Erst eine Relation, dann die nächste; Kennzahlen wie Transporte pro Stunde und Auslastung von Anfang an messen.
Für ein neues Karosseriewerk der Automobilindustrie hat Artschwager + Kohl ein FTS des Herstellers DS Automotion an SAP EWM MFS angebunden. SAP EWM erzeugt die Lageraufgaben und übergibt sie als IDoc (Typ WMTOID) an einen Konnektor, der sie in die Schnittstellentabellen des Fleetmanagers schreibt; Quittierungen (WMTCID) und Stornierungen (WMCAID) laufen den gleichen Weg zurück, transaktionssicher über tRFC. Bewusst enthält die Schnittstelle keine eigene Prozesslogik, damit Blockaden im Materialfluss nicht in der Schnittstelle entstehen können; jede Nachricht wird protokolliert, was Inbetriebnahme und Support vereinfacht. Die gesamte Inbetriebnahme fand aus der Ferne statt, über Firewalls und externe Rechenzentren hinweg. Beschrieben in der Case Study FTS an SAP EWM MFS angebunden.
Wie weit sich die Entscheidungslogik aus der zentralen Leitsteuerung an die Anlage verlagern lässt, zeigt ein verwandtes Projekt mit schienengebundenen Transportrobotern, die formal nicht unter den FTS-Begriff der VDI 2510 fallen: Für eine neue Generation dieser Fahrzeuge entwickelte Artschwager + Kohl Software für autonome Infrastrukturassistenten an Liften, Weichen und Ladestationen. Jeder Assistent besteht aus einer SPS für die Bewegung und einem Softwaredienst für die Entscheidungslogik; trifft ein Roboter auf einen Lift, verhandelt er direkt mit dem Assistenten, ohne das Leitsystem zu belasten. Case Study Softwareplattform für autonome Transportrobotik.
Wie geht es von hier aus weiter?
Diese Seite erklärt, was ein FTS ist, wie es aufgebaut ist und worauf es bei Planung und Integration ankommt. Wer bereits Fahrzeuge im Einsatz hat oder plant und sie mit Lager, Produktion und anderen Transportmitteln gemeinsam steuern will, findet auf der Seite AMR-Integration den Einstieg in die Integrationsleistungen von Artschwager + Kohl. Wer den Materialfluss als Ganzes verstehen will, bei den Seiten Materialfluss und Materialflusssteuerung. Einen Überblick über alle Systeme gibt der Hub Intralogistik.
Häufige Fragen zu Fahrerlosen Transportsystemen
Ein Fahrerloses Transportsystem ist ein innerbetriebliches Fördersystem aus automatisch gesteuerten Fahrzeugen, die Material ohne Fahrer transportieren, plus Leitsteuerung, Navigation, Ladeinfrastruktur und Übergabestellen. Englisch: AGV-System.
Das FTF ist das einzelne Fahrerlose Transportfahrzeug. Das FTS ist das Gesamtsystem aus Fahrzeugen, Leitsteuerung, Navigation, Infrastruktur und Datenübertragung.
Klassische FTF folgen einem vorgegebenen physischen oder virtuellen Fahrweg und halten vor Hindernissen an. Autonome Mobile Roboter planen ihre Route selbst und weichen aus. AMR sind technisch eine Weiterentwicklung des FTF; für den Betrieb zählt vor allem, wie beide gemeinsam gesteuert werden.
Mit Leitdraht, Magnet- oder Farbband, Transponderraster, Lasernavigation über Reflektoren oder Konturnavigation, bei der das Fahrzeug eine Karte der Umgebung erstellt. GPS funktioniert in Hallen nicht.
Bei regelmäßigen, planbaren Transporten zwischen festen Quellen und Senken, besonders im Mehrschichtbetrieb. Je mehr Schichten der ersetzte Staplerverkehr fährt, desto schneller amortisiert sich das System.
EN ISO 3691-4 für fahrerlose Flurförderzeuge und ihre Systeme, mit Anforderungen an Personenerkennung, Schutzfelder, Not-Halt und Geschwindigkeiten. Der Betreiber muss zusätzlich die Gesamtanlage in einer Gefährdungsbeurteilung bewerten.