FTF erreichen erstmals Leistung von klassischen Sortiersystemen

Dies zeigt eine rechnerische Untersuchung zum Einsatz des Loadrunners für die Paketsortierung. Mit dem FTF ‚Loadrunner‘ hat das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML eine neue Fahrzeuggeneration mit enormer Sortierleistung entwickelt. Mit Hilfe ihrer hochverteilten künstlichen Intelligenz (KI) und Kommunikation über 5G-Mobilfunk sind diese Fahrzeuge „ein weltweiter Meilenstein in der Schwarmrobotik“, schreibt das Institut. Die Entwicklung des Loadrunners hatte das Fraunhofer IML bereits im Rahmen eines Vorprojekts zu dem Großprojekt ‚Silicon Economy Logistics Ecosystem‘ verwirklicht; dieses Großprojekt startete offiziell am 15. September 2020. Seither arbeiten die beteiligten Wissenschaftler an der Weiterentwicklung und unter anderem an der Skalierung des Systems.

Die Vorteile des FTF-Systems

Im Gegensatz zu klassischen Sortiersystemen benötigt die Loadrunner-Flotte wesentlich weniger fest installierte Infrastruktur, sie ermöglicht eine deutlich schnellere Inbetriebnahme und höhere Skalierbarkeit. Um die Leistung der 60 Loadrunner herauszufinden, nutzten die Forscher eine digitale Modellierung auf einer Echtzeit-Entwicklungsplattform für 3D-Simulationen, die eine dynamische Darstellung des Systemverhaltens in Echtzeit ermöglicht.

Im Verbund können mehrere Fahrzeuge durch Kopplung auch große und sperrige Teile bewegen. Dabei kann jeder Loadrunner zusätzlich bis zu vier passive Anhänger ankoppeln und transportieren. Fraunhofer IML

Der Loadrunner kann sich hochdynamisch mit bis zu 10 m/s im Schwarm organisieren und sich bei Bedarf sogar für Transportaufträge zusammenkoppeln. Durch seine künstliche Intelligenz kann er selbstständig Aufträge annehmen und verhandeln. Mit seiner Dynamik und seinem omnidirektionalen Fahrwerk ist der Loadrunner an Sortierprozesse in Paketnetzwerken angepasst. Die Lastabgabe erfolgt ohne zusätzliche Aktorik ausschließlich mittels Trägheit, die beim Abbremsen entsteht. Als einzelnes Fahrzeug kann der Loadrunner Pakete bis zu einer bestimmten Größe und bis zu einem Gewicht von 30 kg allein transportieren und sortieren. Somit lässt er sich beispielsweise  auch für den Transport und die Sortierung von Gepäckstücken an Flughäfen einsetzen. Im Verbund können mehrere Fahrzeuge durch Kopplung auch große und sperrige Teile bewegen. Dabei kann jeder Loadrunner zusätzlich bis zu vier passive Anhänger ankoppeln und transportieren.

Vorstoß in neue Dimensionen

„Die Fahrzeuge verfügen über die Beschleunigung eines Sportwagens und dringen in eine ganz neue Leistungsklasse vor“, erklärte Prof. Michael ten Hompel, geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer IML. „Loadrunner-Schwärme adressieren Bereiche, die bislang der Hochleistungssortier- und -fördertechnik vorbehalten waren. Die WiFi-6- und 5G-basierte Kommunikation, das selbstständige Verhandeln und Buchen von Aufträgen über die Blockchain und die künstliche Intelligenz an Bord machen den Loadrunner zum Begründer einer neuen KI-basierten Fahrzeuggeneration und zur Blaupause der Logistikbranche auf dem Weg in eine vertikale und in Echtzeit vernetzte digitale Plattformökonomie.“

Um das Potenzial der Loadrunner-Technologie voll auszuschöpfen, ist eine offene digitale Infrastruktur wie das Silicon Economy-Projekt nötig. Hier können die Fahrzeuge über 5G sicher kommunizieren und mittels Blockchain eigenständig Pay-per-Use-Verträge abschließen.

(dw)