Performance-Boost für Fahrerlose Transportsysteme

Hersteller von Fahrerlosen Transportsystemen setzen zunehmend auf Motion Plastics von Igus, um die Performance zu steigern. Komponenten wie Gleitlager und Energieketten aus Hochleistungskunststoff machen die Fahrzeuge leichter, wartungsärmer und energieeffizienter – und ermöglichen digitale Zustandsüberwachung. 

Montagmorgen in einem Automobilwerk: Fahrerlose Transportsysteme (FTS) bewegen Bauteile, Werkzeuge und Rohkarosserien optimal gesteuert durch Künstliche Intelligenz. Ausgestattet mit Laserscannern und Kameras analysieren sie die Umgebung, vermeiden Zusammenstöße und reagieren sogar auf Gesten- und Sprachbefehle. Was einst wie Science-Fiction wirkte, ist Alltag in smarten Fabriken. FTS sind zentrale Elemente der flexiblen Intralogistik, ermöglichen wirtschaftliche Produktion kleiner Chargen und entlasten Betriebe im Arbeitskräftemangel, der durch den Renteneintritt der Babyboomer noch zunimmt. 

Kein Wunder, dass FTS immer beliebter werden: Laut Mordor Intelligence wächst der Markt von 5,14 Milliarden US-Dollar (2023) auf 7,64 Milliarden (2028). Doch je höher der Automationsgrad, desto empfindlicher reagieren Betriebe auf Störungen. Technische Defekte bei FTS können die Synchronisation von Materialfluss und Produktion stören – ein ernsthaftes Problem angesichts globalen Wettbewerbsdrucks. Laut Senseye kosten Anlagenausfälle die 500 größten Unternehmen jährlich fast 1,5 Billionen US-Dollar. 

Motion Plastics machen FTS zuverlässiger 

„Auf den Herstellern von FTS lastet hoher Erwartungsdruck. Entsprechend bemüht sind Konstrukteure, Bauteile zu finden, die so robust, langlebig und wartungsarm sind, dass die Fahrzeuge möglichst lange Standzeiten haben“, erklärt Christian Strauch, Branchenmanager Material Handling bei Igus. Das betreffe nicht nur große Komponenten wie Batterien, sondern auch kleine unscheinbare Bauteile wie Gleitlager. „Hier sind viele FTS-Hersteller dazu übergegangen, klassische Metalllager durch unsere iglidur Gleitlager aus Hochleistungspolymeren zu ersetzen, um die autonomen Fahrzeuge wartungsärmer zu machen.“ Ein Vorteil der Polymerlager aus Köln, die unter anderem in Rädern, Kippvorrichtungen und Scherenliften der autonomen Fahrzeuge zum Einsatz kommen: Sie benötigen keine Schmiermittel und somit keine zeitaufwendige Wartung. Denn in das Material sind Festschmierstoffe integriert, die sich im Betrieb der Lager freisetzen und über die gesamte Lebensdauer einen reibungsarmen Trockenlauf ermöglichen. Und die Robustheit? Hier müssen Anwender durch den Wechsel im Vergleich zu Metalllagern keine Einbußen hinnehmen. Fasern und Füllstoffe verstärken die Lager für die Aufnahme hoher Kräfte und Kantenbelastungen. „iglidur Polymerlager sind nicht zuletzt um bis zu 60 % leichter als Lager aus Metall. Das spart Fahrzeuggewicht und erhöht die Performance.“  

Zum Einsatz kommen die Polymergleitlager beispielsweise bei Etisoft Smart Solutions. Das polnische Unternehmen entwickelt den Intrabot Lift 500, ein 250 kg schweres, autonomes Fahrzeug für den innerbetrieblichen Transport von bis zu 550 kg schweren Paletten in Fabrik- und Lagerhallen. Ein Konkurrent zum klassischen Gabelstapler. Kompaktheit ist dabei Trumpf. Und manchmal auch ein Problem. So konnten die Konstrukteure in den Querlenkern des Fahrzeugs aufgrund des begrenzten Bauraums keine herkömmlichen Wälzlager einsetzen. Wohl aber platzsparende iglidur Z Gleitlager von Igus. Sie übertragen die axialen Kräfte, die auf die Aufhängebolzen wirken und unterstützen die Leichtgängigkeit des gesamten Aufhängemechanismus. Dabei sind sie robust und schwingungsdämpfend genug, um auch hohen Vibrationen und Kräften bei Fahrten über unebenen Boden standzuhalten. 

Auch Energieketten von Igus kommen in vielen FTS zum Einsatz. „Die kompakteste und beliebteste e-ketten Serie ist derzeit die E2 micro. Sie hat in der kleinsten Ausführung eine Innenhöhe von lediglich 5 mm und einen kleinen Biegeradius von 18 mm“, erklärt Strauch. Auf Wunsch liefert Igus die Kette als readychain, sprich vorkonfektioniert und anschlussfertig mit passenden Leitungen aus dem chainflex Sortiment – darunter Steuer-, Motor- und Servoleitungen, Bus- und Datenleitungen sowie Roboter- und Mess-Systemleitungen. Sie alle garantieren hohe Ausfallsicherheit, auch bei engsten Biegeradien und hoher dynamischer Belastung. „iglidur Gleitlager, e-ketten und chainflex Leitungen in Kombination sind eine ganzheitliche Lösung, auf die immer mehr FTS-Hersteller vertrauen, um die Ausfallsicherheit und Performance ihrer Fahrzeuge zu erhöhen.“ Häufig in den Fahrzeugen zu finden seien darüber hinaus schmierfreie Linearführungen, etwa in Teleskopauszügen von Batteriefächern, sowie Kugellager, Gelenklager und Drehkranzlager. Letztere beispielsweise in einem Transporttisch auf einem Scherenlift eines FTS. 

Smarte Sensorik: Stillstandzeiten eliminieren 

Um die Zuverlässigkeit der Komponenten weiter zu erhöhen, setzt Igus auf Digitalisierung und stattet seine Produkte mit „Sinnen“ aus. Genauer gesagt, mit smarter Sensorik (i.Sense), die verschiedene Parameter misst – etwa die Zug-/Schubkräfte in Energieketten oder die Datenübertragungsrate von Leitungen. Mit dem angebundenen i.Sense Modul im Schaltschrank werden alle Sensordaten ausgewertet und bei der Überschreitung von vorher definierten Grenzwerten eine Alarm- oder Infomeldung ausgegeben. Auf Basis dieser Information kann über die nächsten Schritte (Wartung oder Abschaltung) entschieden werden. Anwender können die Sensoren per i.Cee Modul auch ganz einfach in ein vorausschauendes Wartungskonzept einbinden. Das zentrale Element stellt die i.Cee Software dar. Sie ermittelt die maximale Lebensdauer der Produkte sowie den optimalen Servicezeitpunkt. So können Anwender die Produktlebensdauer maximal ausreizen und einen unnötig frühen Austausch vermeiden. Gleichzeitig sinken die Instandhaltungskosten und das Risiko eines Ausfalls. „Die Kombination aus wartungsfreien motion plastics und Vernetzung bietet Herstellern sowie Betreibern von FTS größtmögliche Sicherheit“, so Strauch abschließend. „Diese Zuverlässigkeit selbst kleinster Bauteile wird in Zeiten von Industrie 4.0 und steigenden globalen Wettbewerbsdrucks immer bedeutender werden.“ 

Bilder: igus GmbH