Still: cubeXX wird zum interaktiven Roboter

Auf dem Deutschen Logistik-Kongress in Berlin konnten Teilnehmer das erstmals auf der CeMAT 2014 funktionsfähig vorgestellte und nun weiterentwickelte Konzeptfahrzeug cubeXX auf einer Sonderpräsentationsfläche in verschiedenen Praxisszenarien live erleben. Dank neuer Sensor- und Scannertechnologien für die dynamische und räumliche Wahrnehmung erschließen sich mit dem cubeXX flexibel automatisierte Anwendungen auch in Bereichen mit Personenverkehr. Transportaufträge erhält das Fahrzeug dabei auf vielfältigen Wegen. Zum einen über die attraktive cubeXX-iPad-App, über welche sich der cubeXX von STILL auch einrichten und konfigurieren lässt, zum anderen direkt über den vom Fraunhofer IML entwickelten Coaster oder über die SAP HANA Cloud Platform für das Internet der Dinge, über die das Fahrzeug auch verwaltet und zukünftig ganze cubeXX-Flotten gesteuert werden können.

Derzeit ist die Zukunftsvision Industrie 4.0 in aller Munde. Das Ziel ist die intelligente Fabrik, die sich durch Wandelbarkeit und Flexibilität, Ressourceneffizienz und Ergonomie in Geschäfts- und Wertschöpfungsprozessen auszeichnet. Das wird aber nur gelingen, wenn alle Beteiligten des Logistikprozesses – Menschen, Material, Ladung und Ladungsträger – vernetzt und somit Teil eines ganzheitlichen Systems sind. Um auf die Anforderungen der Industrie 4.0 Antworten zu finden, engagiert sich STILL im Rahmen der Entwicklung in verschiedenen Forschungsprojekten, so z.B. im Forschungsprojekt „Hub2Move“, gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik IML in Dortmund und den weiteren Partnern Stute-Logistics, LinogistiX, Lanfer-Automation und Transportanlagen Ryll, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten EffizienzCluster LogistikRuhr. Einblicke in die ersten Forschungsergebnisse sowie einen Ausblick auf die Zukunftsvision Hub2Move geben Fraunhofer IML-Institutsleiter Prof. Dr. Michael ten Hompel und der Leiter der STILL Unternehmenskommunikation Matthias Klug den Kongressteilnehmern am 23. Oktober um 9:30 Uhr in der Sequenz „Industrie 4.0 im Praxistest“. „Wir müssen die 4. Industrielle Revolution und konkret die Soft- und Hardware-Entwicklungen für die Logistik gezielt vorantreiben. Wandlungsfähigkeit, wie wir sie für ein Hub2Move benötigen, ist nur mit anwendungsorientierten IT-Lösungen und passenden Hardware-Komponenten möglich. Das Zusammenspiel von SAP HANA, dem cubeXX und unserem Coaster zeigt exemplarisch, wie solche flexiblen Logistiklösungen künftig aussehen müssen“, betont Prof. Dr. Michael ten Hompel, geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML.

Auf der diesjährigen CeMAT in Hannover konnte STILL erstmals einen funktionstüchtigen Prototyp zeigen, der die Anforderungsprofile von Routenzug, Niederhubwagen, Hochhubwagen, Kommissionierer, Doppelstock und Gabelstapler in einem Gerät vereint. Dabei wurde der Transformer manuell durch eine iPad-App gesteuert. Auf dem Deutschen Logistik-Kongress zeigt STILL in verschiedenen Praxisszenarien nun das weiterentwickelte Modell, das dank erweitertem Betriebssystem sowie neuer Sensoren und Schnittstellen über mehr vernetzte Intelligenz verfügt und so für die Industrie 4.0 das Internet der Dinge ermöglicht.

Durch das offene und durch STILL weiterentwickelte Robotiksystem RACK (Robotic Application Construction Kit) und verbesserte Sensor- und Scannertechnologie geht der cubeXX den nächsten Schritt in Richtung flexibler Automatisierung und wird zum interaktiven Roboter, da er seine direkte Umgebung nun auswerten und auf Hindernisse und unerwartete Ereignisse besser reagieren kann. Mit Hilfe des oberhalb angebrachten rotierenden Laserscanners ist der cubeXX in der Lage, nicht nur seine Position aufgrund vorgegebener Orientierungspunkte selbst zu bestimmen, sondern auch seine direkte Umgebung in 3D zu analysieren. So erfasst er räumliche Konturen und erkennt Regale, Paletten oder Hindernisse auch während der Fahrt zuverlässig. „Durch die Neuerungen wird der cubeXX hard- und softwareseitig in der Lage sein, flexibel auf Situationen zu reagieren und sich anzupassen, um so zum Beispiel Paletten wirklich dort aufzunehmen wo sie liegen und nicht dort, wo sie hätten liegen sollen“, erklärt Matthias Klug, Leiter der STILL Unternehmenskommunikation. Zwischen den Lastgabeln hat STILL einen neuen extrem kompakten detektierenden Laserscanner installiert. Damit erfasst der cubeXX auch dynamische Hindernisse präzise und kann entsprechend navigieren, indem er zum Beispiel die Fahrtrichtung ändert oder die Geschwindigkeit reduziert. „Die Industrie 4.0 stellt Sensoren vor neue Herausforderungen. Damit Maschinen mit Maschinen kommunizieren können, müssen Sensoren vor allem eines sein: intelligent“, erklärt Vertriebsleiter Nicola Magrone vom Realisierungspartner SICK. Dabei sieht SICK die Sensoren aber nicht nur als Datenlieferant für die intelligente Fabrik, sondern sie sollen auch direkt mit anderen Bereichen der Maschine – z.B. der Steuerung – aber auch mit Cloud-Strukturen kommunizieren.

Für den flexiblen Einsatz ganzer cubeXX-Flotten in größeren Lägern zeigt STILL alternativ zum vollen Systemzugriff über das iPad auch die Steuerung über ein neues universelles Smart Device in der Größe eines Bierdeckels. Mit dem Einsatz des vom Fraunhofer IML entwickelten Coasters, der ersten mobilen industrietauglichen Mensch-Maschine-Schnittstelle für die Industrie 4.0, soll der cubeXX möglichst einfach und kostengünstig bedient werden. Die auf dem Coaster installierte App, die ebenfalls mit dem Fraunhofer IML entwickelt wurde, kommuniziert sowohl mit dem Lagerverwaltungssystem als auch mit dem Robotiksystem des cubeXX. So kann der Mitarbeiter Aufträge empfangen, während der Coaster den nächsten erreichbaren cubeXX herbeiruft und ihn dafür so konfiguriert, wie er für den Arbeitsauftrag gebraucht wird. Das auf wesentliche Funktionen reduzierte Gerät ist mit einer hochauflösenden Kamera ausgestattet und erkennt Barcodes, Maschinen und Menschen. Damit lassen sich bei der Kommissionierung beispielsweise Produkte, Lagerfächer und Zielbehälter scannen.

Durch die Zusammenarbeit des Fraunhofer IML mit dem Internet of Things (IoT)-Technologie Team der SAP kann der cubeXX Transportaufträge nun auch direkt aus SAP HANA, z.B. aus der darauf laufenden SAP Extended Warehouse Management Anwendung (SAP EWM), empfangen und autonom abarbeiten. Der Mehrwert, den die Projektpartner hier geschaffen haben, liegt in der Entwicklung von IoT Adaptern für den cubeXX, damit dieser über Standardprotokolle mit der SAP HANA-Plattform und den dahinterliegenden Anwendungen in der Art kommunizieren kann, dass der cubeXX die Auftragsdaten empfängt und sich auf Basis der mitgelieferten Informationen zu Art, Ort, Anzahl, Gewicht oder Größe in das notwendige Transportfahrzeug transformiert. Solch ein Transportauftrag kann dabei entweder direkt aus dem System, zum Beispiel durch eine Bestellung, ausgelöst oder aber durch einen Mitarbeiter via iPad oder Coaster angestoßen, in SAP HANA verarbeitet und an den cubeXX gesendet werden.

Anwender, die ihre Daten – auch die von Maschinen und Fahrzeugen – mit SAP HANA verwalten, sollen mit Hilfe der SAP HANA Cloud Platform auf der Integrationsebene und Fleet Management auf Basis der SAP HANA-Plattform auf der Anwendungsseite zukünftig sogar ganze cubeXX-Flotten überwachen, optimieren und vorausschauend instand halten können. Mit diesem System wird der Anwender alle Stamm- und Bewegungsdaten, Batterieladezustände, Auslastungen, mögliche Kollisionen sowie vorgegebene Wartungsintervalle im Blick haben.

Der Wandel, den die Zukunftsvision Industrie 4.0 mit dem Internet der Dinge und Dienste eingeläutet hat, ist in vollem Gange. Mit dem cubeXX hat STILL ein ressourcenschonendes Konzeptfahrzeug mit intelligenter Mensch-Maschine-Schnittstelle entwickelt, dass zukünftige Aufgabenstellungen in Logistik und Produktion mit einem immer weiter zunehmenden Grad der Vernetzung effizient lösen kann.