Welche Betriebsmittel lassen sich mit RTLS orten, ohne sie zu automatisieren?
Bei Wagen und anderen nicht angetriebenen Betriebsmitteln wird häufig ein kleiner Funksender, ein sogenannter Tag, angebracht. Am Standort installierte Empfänger erfassen dessen Signale, und die Ortungssoftware berechnet die Position des gekennzeichneten Betriebsmittels. Der Wagen behält seine bisherige Funktion; Mitarbeitende können ihn weiterhin zwischen Arbeitsplätzen schieben.
Auch manuell bediente Gabelstapler lassen sich orten. Je nach gewähltem System kommen Tags oder am Fahrzeug montierte Sensoren zum Einsatz. Laserbasierte Systeme lokalisieren einen Stapler beispielsweise anhand einer Karte seiner Umgebung. Die Fahrerin oder der Fahrer bedient das Fahrzeug weiterhin; die zusätzliche Technik stellt dessen Position der Software zur Verfügung.
Die Tabelle zeigt, welche Informationen für das jeweilige Betriebsmittel nützlich sind.
| Betriebsmittel | Welche Informationen die Ortung liefert | Wie sich diese Informationen im Betrieb nutzen lassen |
|---|---|---|
| Wagen oder Rollwagen | In welchem Bereich er sich befindet und wie lange er dort steht | Ihn finden, für einen Auftrag reservieren oder eine Abholung organisieren |
| Manuell bedienter Gabelstapler oder Hubwagen | Aktuelle Position und Bewegungsverlauf | Position mit Verfügbarkeit verbinden und einen geeigneten Transportauftrag zuweisen |
| Wiederverwendbarer Ladungsträger oder Behälter | Identität und Position zwischen Arbeitsplätzen | Seinen Weg durch den Prozess verfolgen und die nächste Übergabe organisieren |
Für die Abläufe in der letzten Spalte werden zusätzliche Informationen benötigt. Die Position eines Wagens belegt nicht, dass er leer ist. Die Position eines Staplers belegt nicht, dass sein Fahrer verfügbar ist. Diese Angaben müssen aus dem Auftragssystem, einer Bedienerbestätigung oder einer anderen angebundenen Quelle kommen.
Wie werden Wagen und Stapler mit BLE, UWB und Wi-Fi RTT geortet?
Bluetooth Low Energy (BLE) und Ultra-Wideband (UWB, Ultrabreitband) sind zwei Funktechnologien zur Ortung von Ausrüstung mit Tags. Beide können die Position eines Wagens oder eines manuell bedienten Staplers an die übergeordnete Steuerung übermitteln. Keine der beiden Technologien macht diese Ausrüstung autonom.
Für die Auswahl ist zunächst entscheidend: Genügt es zu wissen, in welchem Bereich sich ein Betriebsmittel befindet, oder muss das System benachbarte Abholpositionen unterscheiden können?
Ausrüstung mit BLE nach Bereich oder Position orten
Ein an einem Wagen befestigter BLE-Tag sendet ein Funksignal mit seiner Kennung. Fest installierte Empfänger erkennen das Signal und übermitteln die erfassten Signaldaten an die Ortungssoftware.
Einfache BLE-Ortung nutzt die Signalstärke, um Nähe abzuschätzen oder einen Bereich zuzuordnen. Damit lässt sich beispielsweise feststellen, ob ein Rollwagen eher bei der Verpackung oder beim Versand steht. Die Signalstärke ist keine direkte Entfernungsmessung. Regale, Lasten und andere Hindernisse können den Messwert beeinflussen.
Eine weitere Methode ist die BLE-Richtungsbestimmung. Kompatible Tags senden Signale, deren Einfallsrichtung Empfänger mit mehreren Antennen abschätzen. Dies wird Angle of Arrival, also Einfallswinkel, genannt. Ein auf diesen Messungen basierendes System kann genauere Positionen liefern als eine einfache Ortung über Signalstärke, setzt jedoch geeignete Hardware und eine darauf abgestimmte Installation voraus.
„BLE-Ortung“ bezeichnet daher keine einheitliche Genauigkeit. Fragen Sie, welche Methode das vorgeschlagene System nutzt und ob es die für Ihren Prozess relevanten Bereiche zuverlässig unterscheiden kann.
Ausrüstung mit UWB über Signallaufzeiten orten
Ein UWB-Tag sendet sehr kurze Funkimpulse. Fest installierte Geräte, sogenannte Anker, befinden sich an bekannten Positionen am Standort. Das Ortungssystem nutzt Zeitmessungen, etwa Unterschiede beim Eintreffen desselben Signals an mehreren Ankern, um die Position des Tags zu berechnen.
UWB ist eine Überlegung wert, wenn der Ablauf eine genauere Position erfordert, als eine einfache Ortung über die Signalstärke liefern kann. Ein Beispiel ist die Unterscheidung, ob ein Wagen an einer bestimmten Abholposition oder der nächsten steht, statt nur irgendwo im Versand. Die erforderliche Genauigkeit muss dennoch an diesen Orten geprüft werden.
Die Platzierung der Anker, die Montage der Tags und Hindernisse sind wichtig. Das Funksignal eines Tags an der freien Außenkante eines Wagens kann besser empfangen werden als das eines Tags hinter einem Metallgehäuse. Die Aktualisierungsrate der Positionsdaten muss außerdem zur Geschwindigkeit der bewegten Betriebsmittel passen.
Entfernungen mit Wi-Fi RTT messen
Wi-Fi RTT (Round-Trip Time) ist eine weitere technische Möglichkeit zur Ortung. Es misst die Signallaufzeit zwischen einem kompatiblen Gerät und RTT-fähigen WLAN-Zugangspunkten, um Entfernungen zu bestimmen. Aus Messungen zu mehreren Zugangspunkten mit bekannten Positionen lässt sich eine Position berechnen. Dafür benötigen sowohl die Geräte als auch die Zugangspunkte RTT-Unterstützung; ein vorhandenes WLAN allein reicht nicht aus.
Ortungstechnologien in SyncroBot einbinden
Mit den entsprechenden Schnittstellen können BLE-, UWB- und Wi-Fi-RTT-Positionsdaten in denselben SyncroBot-Ablauf einfließen. Das Ortungssystem liefert die Identität des Betriebsmittels, dessen Position oder Zone und den Zeitpunkt der Messung. SyncroBot kann diese Informationen mit Auftragsstatus und Roboterverfügbarkeit kombinieren, um die nächste Bewegung zu koordinieren.
Ein per BLE georteter Wagen und ein per UWB georteter Stapler können so neben Robotern in einer gemeinsamen Betriebsübersicht angezeigt werden. Kennungen und Orte müssen aufeinander abgestimmt sein. Standortverantwortliche sollten aber nicht allein wegen unterschiedlicher Ortungstechnologien getrennte Prozesse benötigen. Bevor der nächste Auftrag freigegeben wird, muss zusätzlich zur Position ein Bereitschafts- oder Abschlusssignal vorliegen.
Wie wird aus Ortung ein gemeinsames Orchestrierungssystem?
Eine Ortungsanzeige beantwortet die Frage „Wo ist es?“ Ein Orchestrierungssystem beantwortet zusätzlich „Was soll als Nächstes geschehen?“
Die Verbindung führt drei Informationsarten zusammen, nämlich Positionen aus RTLS, Betriebszustände von Robotern und manuellen Aufgaben sowie Transportbedarf aus dem Geschäftsprozess. Dieser Bedarf kann aus einem Lagerverwaltungssystem (WMS), einem Enterprise-Resource-Planning-System (ERP), einem Taster oder einer Anforderung durch Mitarbeitende stammen.
RTLS-Daten gelangen über eine Softwareverbindung zur Plattform, häufig als Programmierschnittstelle (API) bezeichnet. Veröffentlichte RTLS-Schnittstellen ermöglichen anderer Software beispielsweise, aktuelle Positionen zu empfangen und definierte Bereiche wie eine Abholzone an der Verpackung im eigenen Ablauf zu verwenden. Der Ortungsanbieter liefert Positionsdaten; das Orchestrierungssystem nutzt sie für Auftragsentscheidungen.
Zu den veröffentlichten Plattformfunktionen von SyncroBot gehören gemeinsame Betriebskarten, Auftragszuweisung, Routenplanung und manuell oder durch Sensoren ausgelöste Transportanforderungen. Diese Funktionen übernehmen die Robotersteuerung innerhalb des gemeinsamen Ablaufs. RTLS-Daten, Fahreranweisungen und Abschlusssignale müssen Teil des vereinbarten Projektumfangs sein.
Bei manuell bedienten Betriebsmitteln wird der Einsatz koordiniert; die Bedienung bleibt beim Menschen. Ein Roboter erhält seinen Auftrag über die unterstützte Steuerungsverbindung. Ein Staplerfahrer kann einen Auftrag über ein angebundenes Terminal oder eine Anwendung erhalten und den Abschluss bestätigen. Ein Wagen wird für einen Transport reserviert oder zugewiesen; er erhält keinen Fahrbefehl. Die digitale Auftragszuweisung für manuell geführte Stapler ist ein etablierter Ansatz zur Steuerung gemischter manueller und automatisierter Transporte.
Wie könnte das während einer normalen Schicht aussehen?
Betrachten Sie einen Prozess, bei dem Verpackungsmitarbeitende Waren vorbereiten, ein Roboter sie zum Versand bringt und ein Staplerfahrer den letzten Transport übernimmt. Der folgende beispielhafte Ablauf verwendet einen Wagen mit Palette, der sowohl für den Robotertransport als auch für die Entladung durch einen Stapler ausgelegt ist.
Die Verpackung gibt einen Wagen frei
Eine Person stellt eine Palette auf den Wagen und bewegt ihn in den Abholbereich. RTLS meldet Kennung und Position des Wagens. Ein Scan oder eine Bedienerbestätigung verknüpft die Palette mit dem Wagen und kennzeichnet die Last als bereit.
Für die gemeinsame Auftragssteuerung steht damit fest, welche Last bereit ist, wo sie steht und wohin sie muss. Ein bloßes Durchqueren des Abholbereichs würde keinen Transportauftrag freigeben.
Ein Roboter übernimmt den wiederkehrenden Transport
Die Plattform weist einem kompatiblen Roboter die Abholung des Wagens und den Transport zum Versand zu. Vor der Freigabe prüft sie, ob der Übergabeplatz frei ist. Die Person muss nicht zu einem separaten Roboterterminal gehen und den Auftrag erneut eingeben.
Wenn der Roboter den Wagen zugestellt und die Übergabe abgeschlossen hat, geht derselbe Ablauf zum nächsten Schritt über.
Ein Staplerfahrer erledigt den manuellen Transport
Die Plattform erteilt über die angebundene Fahreroberfläche den nächsten Auftrag. Der Fahrer oder die Fahrerin soll die Palette am Übergabepunkt im Versand aufnehmen und zum vorgesehenen Ziel bringen.
Die Zuweisung berücksichtigt einen geeigneten Stapler, einen verfügbaren Fahrer und die Auftragspriorität. RTLS hilft, das Fahrzeug zu lokalisieren, ersetzt aber diese Verfügbarkeitsprüfungen nicht. Der Fahrer nimmt den Auftrag an, bewegt die Palette und bestätigt die Zustellung.
Der leere Wagen wird wieder eingesetzt
Sobald die Entladung bestätigt ist, kann der Wagen als leer gekennzeichnet und zur Rückführung freigegeben werden. Anschließend bringt ihn ein Roboter oder eine Person entsprechend dem konfigurierten Prozess zur Verpackung zurück.
Die Standortleitung verfolgt eine durchgängige Abfolge von Vorbereitung über Zustellung bis Rückführung. Jeder Schritt besitzt einen klaren Status und eine zugewiesene Ressource, auch wenn einige Bewegungen manuell und andere automatisiert erfolgen.
Was können Standortverantwortliche zentral optimieren?
Ausrüstung finden und wiederverwenden
Statt mehrere Abteilungen zu fragen, wo ein Wagen abgestellt wurde, können Mitarbeitende seine letzte Position nachsehen. Zusammen mit dem erfassten Leer- oder Beladungsstatus hilft das, verfügbare Ausrüstung für den nächsten Auftrag zu lokalisieren. Außerdem lässt sich leichter unterscheiden, ob Wagen fehlen oder lediglich im falschen Bereich warten.
Aufträge im gesamten Betrieb verteilen
Wenn manuell bediente Fahrzeuge und Roboter auf dieselben Auftragsinformationen zugreifen, kann die Zuweisung beide berücksichtigen. Ein wiederkehrender bodennaher Transport kann zu einem Roboter passen, während eine andere Last oder ein anderes Ziel einen Staplerfahrer erfordert. Bei der Auswahl sollten Eignung, Verfügbarkeit und Auftragspriorität berücksichtigt werden, statt einfach das nächstgelegene Fahrzeug zu schicken. Digitale Staplerleitsysteme unterstützen einen solchen Mischbetrieb durch Auftragszuweisung und Einsatzplanung.
Wartezeiten und unnötige Fahrten verringern
Positionsverläufe können zeigen, wo Fahrzeuge Zeit verbringen und wie Material zwischen Bereichen fließt. Zusammen mit Auftrags- und Lastdaten helfen sie, produktiven Transport von Leerfahrten und Wartezeiten zu unterscheiden. Aus diesen Erkenntnissen lassen sich Maßnahmen ableiten: Abholungen anders priorisieren, passende Rücktransporte zuweisen oder die Ankunftszeiten an stark genutzten Übergabestellen aufeinander abstimmen.
Ein bereits voller Versandpuffer sollte beispielsweise nicht noch eine Roboterlieferung erhalten, nur weil ein Roboter frei ist. Ein gemeinsamer Ablauf kann die Anforderung zurückhalten, bis im nächsten Prozessschritt wieder Kapazität verfügbar ist. Das ist eine zu konfigurierende Prozessregel und keine automatische Folge angebrachter Tags.
Erkennen, ob weitere Roboter benötigt werden
Ein Datensatz zum abgeschlossenen Transport sollte die gesamte Bewegung einschließlich manueller Schritte umfassen. Denken Sie an einen Roboter, der auf die Freigabe seiner nächsten Last durch die Verpackung und anschließend auf einen Stapler zum Freimachen des Versands wartet. Ein zusätzlicher Roboter würde keine dieser Verzögerungen beseitigen. Die gemeinsame Ansicht hilft zu entscheiden, ob Personalbesetzung, Übergaben, Prioritäten oder Transportkapazität geändert werden sollten.
Welche Systeme müssen dafür zusammenarbeiten?
Alle Systeme müssen Betriebsmittelkennungen, Ortsangaben und Auftragsstatus einheitlich verwenden. Der in RTLS bei „Verpackung 2“ angezeigte Wagen muss demselben Wagen und Abholpunkt im Transportablauf entsprechen. Ortungskarten müssen gegebenenfalls auf die vorhandene Standortkarte ausgerichtet werden; Ortungssysteme bieten Funktionen für diesen Kartenabgleich.
Unterscheiden Sie zwischen der Position eines Betriebsmittels und seiner Einsatzbereitschaft. Ein nützlicher Betriebsmitteldatensatz verbindet die letzte Position und deren Erfassungszeitpunkt mit dem relevanten Arbeitsstatus, beispielsweise verfügbar, zugewiesen, in Bewegung oder auf Entladung wartend. Auch der Inhalt eines Wagens muss ihm über den Prozess zugeordnet werden, statt ihn allein aus dem Tag abzuleiten. Wird eine Positionsmeldung zu alt, sollte das System diese Unsicherheit anzeigen, statt sie stillschweigend als aktuell zu behandeln.
Ebenso wichtig ist die Fahreroberfläche. Manuelle Aufträge müssen angenommen, abgeschlossen oder als blockiert gemeldet werden können. Diese Aktualisierungen ermöglichen den Start der nächsten Roboterbewegung zum richtigen Zeitpunkt. Der Leitfaden zur WMS- und ERP-Integration erklärt dasselbe Prinzip für die Abstimmung tatsächlicher Abläufe mit den Daten in Unternehmenssystemen.
Eine gemeinsame Orchestrierungsebene bietet außerdem eine Plattform zur Wiederverwendung der Unternehmens- und Prozessintegrationen. Ein zusätzlicher kompatibler Roboter oder ein weiteres geortetes Betriebsmittel muss keinen Neubau der WMS- oder ERP-Schnittstelle bedeuten. Neue Geräteanbindungen und geänderte Prozessregeln benötigen weiterhin Konfiguration und Tests, wie der Leitfaden zu Einführungskosten erläutert.
Wie gelingt der Einstieg mit SyncroBot?
Beginnen Sie mit einem Prozess, der bereits manuelle Tätigkeiten und Robotertransporte verbindet, etwa Wagen von der Verpackung zum Versand bewegen, eine Produktionsstation versorgen oder leere Ladungsträger zurückführen. Definieren Sie die beteiligte Ausrüstung, die Übergabepunkte und die Signale, die den Abschluss jedes Schritts bestätigen.
Für ein SyncroBot-Projekt kann das ein Roboter sein, der mit einer kleinen Gruppe vorhandener manueller Betriebsmittel zusammenarbeitet. Verbinden Sie relevante Positionsdaten und Aktualisierungen manueller Aufträge und erweitern Sie den Ablauf anschließend auf weitere Fahrzeuge, Bereiche und Prozesse. Nicht jeder Wagen oder Stapler muss autonom werden, bevor er in derselben Betriebsansicht erscheint.
Prüfen Sie für den Einstieg, wo heute Informationen fehlen: Ist der Standort eines Betriebsmittels unbekannt? Wartet ein Transport auf eine Übergabe? Muss ein Auftrag erneut eingegeben werden? Binden Sie zuerst die Systeme an, die diese Lücke schließen.
Ortung und Auftragskoordination stellen für sich genommen keine sicherheitsgerichtete Kollisionsvermeidung bereit. Das Sicherheitskonzept für den Mischverkehr und die Schutzmaßnahmen müssen gesondert für Standort und Ausrüstung bewertet werden.