Fahrerlose Transportsysteme (FTS), auch als Automated Guided Vehicles (AGVs) bekannt, revolutionieren den Materialtransport in der Produktion. Sie übernehmen monotone Aufgaben, reduzieren Fehler und steigern Effizienz. Dank moderner Technologien wie Sensoren, Kameras und KI navigieren sie autonom, entlasten Mitarbeitende und senken langfristig Kosten. Mit Investitionen von 15.000 € bis 300.000 € amortisieren sie sich oft in wenigen Jahren. Besonders in Zeiten von Fachkräftemangel und Industrie 4.0 sind sie unverzichtbar für wettbewerbsfähige Unternehmen.
FTS sind eine Schlüsseltechnologie für moderne Produktionsprozesse und bieten eine zukunftssichere Lösung für Logistik und Materialfluss.
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) eröffnen vielfältige Möglichkeiten, Abläufe effizienter zu gestalten, flexibler zu reagieren und langfristig Kosten zu senken. Diese Vorteile wirken sich direkt auf die Produktivität und den Materialfluss aus.
FTS sorgen für einen reibungslosen Materialfluss, indem sie präzise Just-in-Time-Lieferungen ermöglichen und Engpässe vermeiden. Sie arbeiten rund um die Uhr, ohne Pausen, was die Durchlaufzeiten deutlich reduziert. Mithilfe intelligenter Steuerungssysteme, die nahtlos in ERP- oder MES-Systeme eingebunden werden, können Transportaufträge dynamisch priorisiert und an wechselnde Anforderungen in Echtzeit angepasst werden.
Ein anschauliches Beispiel liefert die BMW Group in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML: Der Smart Transport Robot (STR) übernimmt den autonomen Transport von Teilen, wählt die effizientesten Routen und gewährleistet pünktliche Just-in-Time-Lieferungen. Dank Echtzeitdaten können Abweichungen sofort erkannt und korrigiert werden, wodurch selbstregulierende Prozesse entstehen.
FTS bieten eine hohe Anpassungsfähigkeit, besonders bei Änderungen im Produktionslayout oder schwankenden Produktionsvolumina. Anders als fest installierte Förderbänder navigieren FTS autonom und benötigen keine festen Installationen. Diese Flexibilität ist besonders in der Inselproduktion gefragt, wo Materialflüsse dynamisch gestaltet werden müssen.
Ein Beispiel ist die KRONE Group, die in Zusammenarbeit mit einem führenden Automatisierungsanbieter autonome mobile Roboter einsetzt. In Werlte und einer neuen Smart Factory transportiert der KMP 1500P mit einer Nutzlast von 1,5 Tonnen präzise Komponenten, darunter 100-Liter-Druckluftkessel, zu Schweißstationen. Diese Lösung verbessert nicht nur die Prozesse, sondern steigert auch die Wertschöpfung und entlastet die Mitarbeitenden.
"Bei KRONE beabsichtigen wir, unsere Werke auf das Endprodukt zu spezialisieren. Für uns bedeutet 'smart', Digitalisierung und Automatisierung zu nutzen, um mit maximaler Effizienz und Skalierbarkeit zu fertigen."
- Jochen Roling, Geschäftsführer, GTS Green Teuto Systemtechnik GmbH
Dank der Skalierbarkeit moderner FTS können Unternehmen ihre Systeme schrittweise erweitern, indem sie neue Fahrzeuge problemlos integrieren.
FTS bieten erhebliche Einsparpotenziale, da sie Personalkosten reduzieren und Transportwege optimieren. Rund 80 % der Kosten herkömmlicher Logistikfahrzeuge entfallen auf Personal. Durch den Wegfall des Fahrpersonals und effizientere Prozesse können Betriebskosten um bis zu 57 % und der Energieverbrauch um 42 % gesenkt werden.
Die 24/7-Betriebsfähigkeit der FTS steigert zudem die Auslastung deutlich. Während menschliche Fahrer auf etwa 600 Meilen pro Tag begrenzt sind, erreichen autonome Systeme bis zu 1.200 Meilen – das entspricht einer Verdopplung der Reichweite. Hinzu kommt eine schnelle Kapitalrendite (ROI): Viele Systeme amortisieren sich innerhalb von zwei bis vier Jahren. Sinkende Technologiekosten verstärken den wirtschaftlichen Vorteil weiter. Lag der Preis für selbstfahrende Technologie 2014 noch bei 70.000 bis 100.000 US-Dollar pro Fahrzeug, wird er bis 2025 auf 7.000 bis 10.000 US-Dollar sinken und könnte 2035 bei etwa 3.000 US-Dollar liegen.
"Wir wollen auch in Zukunft Lkw-Anhänger wie den 'Profi Liner' in Deutschland produzieren. Dazu müssen wir jedoch Prozesse automatisieren, weil wir für viele der erforderlichen Aufgaben einfach keine Fachkräfte finden. Die Robotik gibt uns die Möglichkeit, unsere Mitarbeiter in effizientere oder wertschöpfende Tätigkeiten einzuführen."
- Volker Perk, Produktionsdirektor, KRONE Commercial Vehicle Group
Zusätzlich minimieren FTS Transportfehler und erhöhen die Prozesssicherheit, da sie konstant präzise arbeiten und nicht von menschlichen Faktoren wie Müdigkeit beeinflusst werden. Weiterer Vorteil: Der Platzbedarf sinkt, da feste Förderanlagen ersetzt werden können. Dadurch wird wertvoller Hallenboden frei, der für produktive Zwecke genutzt oder für zukünftige Erweiterungen reserviert werden kann.
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) bringen im Vergleich zu manuellen Transportlösungen klare Vorteile mit sich. Besonders bemerkbar machen sich diese in den Bereichen Effizienz, Sicherheit und langfristige Kostenreduktion.
FTS punkten in mehreren Kernbereichen gegenüber manuellen Methoden:
| Kriterium | Fahrerlose Transportsysteme (FTS) | Manuelle Transportmethoden |
|---|---|---|
| Effizienz | 24/7-Betrieb, hohe Geschwindigkeit, konstanter Transport [12, 28] | Begrenzte Schichtzeiten, niedrige Geschwindigkeit, anfälliger für Unterbrechungen |
| Kosten | Hohe Anschaffungskosten, aber geringere laufende Personal- und Betriebskosten, schneller ROI [12, 28] | Geringe Anfangskosten, aber hohe laufende Personalkosten (ca. 80 % der Gesamtkosten) [12, 17] |
| Skalierbarkeit | Einfach erweiterbar, Integration zusätzlicher Fahrzeuge [12, 28] | Abhängig von verfügbaren Arbeitskräften, weniger flexibel bei Volumenänderungen |
| Sicherheit & Fehlerrate | Mehrstufige Sicherheitsfeatures, eliminiert menschliche Fehler, hohe Präzision [12, 28] | Höhere Fehleranfälligkeit, Sicherheitsrisiken durch menschliche Faktoren |
| Aufgabenspektrum | Geeignet für risikoreiche, präzise und schwere Aufgaben | Begrenzte Kapazitäten durch körperliche Leistungsfähigkeit, weniger geeignet für Hochrisikoaufgaben |
Ein weiterer Vorteil von FTS ist die kontinuierliche Datenerfassung und -analyse, die eine bessere Prozesstransparenz ermöglicht. Dies trägt maßgeblich zu einer stabilen und langfristig optimierten Produktion bei. Zwar können manuelle Systeme spontan auf Hindernisse oder dringende Prioritäten reagieren, doch erreichen sie nicht die gleiche Konsistenz und Nachvollziehbarkeit wie automatisierte Lösungen.
Die genannten Vorteile machen FTS zu einer strategischen Komponente in modernen Produktionsumgebungen.
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) haben sich in vielen Branchen bewährt und liefern greifbare, messbare Ergebnisse.
Flexible Fertigungssysteme (FMS), die FTS integrieren, ermöglichen es Unternehmen, ihre Produktionsprozesse flexibel und effizient zu gestalten. Diese Systeme kombinieren fahrerlose Transportsysteme mit Robotertechnologie, sodass Produktionslinien schnell an geänderte Produktanforderungen angepasst werden können – ohne Abstriche bei der Qualität.
In der Automobilindustrie hat der Einsatz von FMS beeindruckende Ergebnisse erzielt: Der Zeitaufwand für Modellwechsel wurde um 45 % reduziert, die Produktionsflexibilität stieg um 35 %, und die Lagerkosten sanken um 40 %.
Auch in der Luft- und Raumfahrtindustrie zeigen die Zahlen die Vorteile von FTS: Die Präzision in der Bearbeitung verbesserte sich um 55 %, die Produktionsdurchlaufzeiten wurden um 40 % verkürzt, die Rüstzeiten um 65 % gesenkt, und die Gesamtanlageneffektivität stieg um 30 %.
In der Elektronikindustrie beschleunigen diese Systeme die Einführung neuer Produkte um 70 %, senken Montagezeiten um 45 %, verbessern Qualitätskennzahlen um 50 % und reduzieren die Fertigungskosten um 35 %.
Ein praktisches Beispiel für die Effizienz von FTS zeigt die präzise Koordination von Just-in-Time-Lieferungen: Ein System mit drei AGVs (Automated Guided Vehicles) und einem Bediener pro Schicht (bei 18 Schichten pro Woche) erreichte nach nur 12,1 Monaten den Break-Even-Punkt. Nach fünf Jahren lag der ROI bei beeindruckenden 396 %, mit jährlichen Einsparungen von 129.000 €.
Zusätzlich ermöglicht die intelligente Flottenkoordination einen nahtlosen Materialfluss rund um die Uhr, was die Effizienz mehrstufiger Prozesse deutlich steigert.
Emm! solutions bietet drei speziell entwickelte Fahrzeugserien, die individuell auf die Bedürfnisse der Kunden abgestimmt sind:
„Unsere fahrerlosen Transportsysteme sind keine Standardprodukte und müssen nicht modifiziert werden, sondern werden Ihnen als maßgeschneiderte Lösungen geliefert. Das bedeutet, dass Material auch dann transportiert werden kann, wenn es derzeit keine Lösung auf dem Markt gibt." – Emm! solutions
Ein Herzstück dieser Fahrzeuge ist das SLAM-Navigationssystem (Simultaneous Localization and Mapping). Während der Inbetriebnahme wird das Fahrzeug manuell durch die Produktionshalle geführt, um eine virtuelle Karte der Umgebung zu erstellen. Diese Methode bietet eine hohe Flexibilität und ist besonders kosteneffizient bei Änderungen in Produktions- oder Logistikprozessen.
Ein weiteres Highlight ist das patentierte 360°-Radmodul, das Bewegungen in alle Richtungen – quer, diagonal oder drehend – ermöglicht. Dies ist besonders in engen Produktionsumgebungen ein großer Vorteil.
Zusätzlich sorgt eine intelligente Koordinationssoftware für eine effiziente Verwaltung und Zuteilung von Fahrten, optimiert den Materialfluss und bietet eine Echtzeitüberwachung inklusive Ferndiagnose. Ein integriertes Energiemanagement mit induktiven Ladeplätzen, flexiblen Batteriebereichen und intelligenter Ladesoftware garantiert einen durchgehenden Betrieb und eine optimale Raumnutzung.
Diese Technologien tragen dazu bei, die rund 70 % der Produktionszeit, die für interne Logistik aufgewendet werden, erheblich zu reduzieren.
Die Einführung eines fahrerlosen Transportsystems (FTS) ist kein simples Unterfangen. Sie verlangt eine sorgfältige Planung, die technische, betriebliche und wirtschaftliche Aspekte gleichermaßen berücksichtigt, um den Erfolg des Projekts sicherzustellen.
Die technische Infrastruktur ist das Rückgrat jeder FTS-Installation. Ein komplettes System besteht aus den fahrerlosen Transportfahrzeugen, einer zentralen Steuerung oder einem Flottenmanagement, einem Navigationssystem, Kommunikationslösungen sowie der erforderlichen Infrastruktur mit unterstützenden Einrichtungen.
Ein Fahrzeug selbst ist ein komplexes Zusammenspiel aus Fahrgestell, Bordcomputer, Antrieben, Energieversorgung, Lastaufnahmemodul, Kommunikationsmodul, Sicherheitskomponenten und der Benutzeroberfläche. Diese Komponenten müssen perfekt aufeinander abgestimmt sein, um reibungslos zu funktionieren.
Das Navigationssystem sollte an die Produktionsumgebung angepasst werden: Spurgeführte Systeme arbeiten mit physischen Markierungen, während die SLAM-Technologie (Simultaneous Localization and Mapping) mehr Flexibilität bietet, da sie sich dynamisch an Veränderungen in der Umgebung anpassen kann. Diese Auswahl bildet die Grundlage für die weitere Planung.
„Für die Funktionsfähigkeit eines FTS ist entscheidend, dass die Fahrtwege bestimmte Kriterien erfüllen und die Schnittstellen sehr gut ausgearbeitet sind." – L-mobile
Eine stabile WLAN-Infrastruktur ist essenziell, um die Kommunikation zwischen der zentralen Steuerung, den Fahrzeugen und der Ladeinfrastruktur zu gewährleisten. Sie ermöglicht die Übertragung von Aufträgen, Statusmeldungen und die Koordination der gesamten Flotte.
Sicherheitsvorschriften spielen ebenfalls eine zentrale Rolle. Jedes Fahrzeug muss mindestens die Sicherheitsstufe Performance Level D/4 erfüllen. Ergänzt wird dies durch aktive Schutzsysteme wie Personenschutzscanner, Ultraschallsensoren oder 3D-Kameras sowie passive Maßnahmen wie mechanische Puffer und Not-Aus-Schalter. Laserscanner, die Schutzfelder von 3 bis 7 Metern definieren, arbeiten typischerweise in einer Höhe von etwa 15 cm.
Die Integration in bestehende IT-Systeme wie MES, ERP oder WMS ist entscheidend, um Transportaufträge dynamisch zu priorisieren und den Materialfluss zu optimieren.
Am Anfang jedes erfolgreichen FTS-Projekts steht eine gründliche Bedarfsanalyse. Hierbei werden Transportaufgaben, Güterarten, Ladungseigenschaften, Transportfrequenzen und die Anzahl der benötigten Fahrzeuge ermittelt, um die passende FTS-Lösung zu bestimmen.
Auch die Umgebung spielt eine wichtige Rolle: Fahrwege müssen eben, sauber und rutschfest sein. Faktoren wie Bodenfestigkeit, Metallgehalt und elektrische Leitfähigkeit beeinflussen die Navigation und die Funktion der Sicherheitssysteme. Zusätzlich sollten WLAN-Signalstärke, Hindernisse und mögliche Schnittstellen zu anderen Anlagen geprüft werden.
Die Einbindung aller relevanten Abteilungen – von IT über Produktion bis hin zur Logistik und Sicherheit – ist ein weiterer Schlüssel zum Erfolg. So können alle Anforderungen frühzeitig erkannt und berücksichtigt werden.
Die Qualität der Umsetzung hat einen direkten Einfluss auf den Return on Investment (ROI). Hochwertige Implementierungen liefern oft einen deutlich höheren Mehrwert als Projekte, die auf Geschwindigkeit statt auf Qualität setzen. Unternehmen, die bereits in der Planungsphase klare Qualitätsziele definieren, erreichen ihre gewünschten Ergebnisse deutlich häufiger. Eine solide Planung ermöglicht zudem eine präzise Berechnung der langfristigen Kosten und des ROI.
Die Kosten eines FTS-Projekts gehen weit über die Anschaffung hinaus. Eine Total-Cost-of-Ownership-Analyse (TCO) sollte sowohl direkte als auch indirekte Kosten berücksichtigen. Zu den direkten Kosten zählen Entwicklung, Infrastruktur, Implementierung, Schulungen und Softwarelizenzen. Indirekte Kosten umfassen laufende Wartung, Upgrades, Sicherheitsmaßnahmen, Betriebskosten und spezialisiertes Personal.
Die Preise für FTS-Fahrzeuge liegen zwischen 15.000 € und 300.000 €, wobei der Großteil der Lösungen in der Preisspanne von 60.000 € bis 150.000 € liegt. Zentrale Steuerungssysteme stellen eine weitere große Investition dar, während dezentrale, agentenbasierte Systeme oft geringere Anschaffungs- und Betriebskosten bieten.
Langfristige Investitionen werden häufig anhand von Kennzahlen wie dem Nettobarwert (NPV) und der internen Rendite (IRR) bewertet. Diese berücksichtigen nicht nur den Zeitwert des Geldes, sondern auch das Projektrisiko. Ein ROI von 5–10 % gilt bei IT-Projekten als akzeptabel, 20 % als gut, und leistungsstarke Projekte erreichen sogar 30 % oder mehr.
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) haben sich längst als Schlüsseltechnologie in der Intralogistik etabliert und sind ein zentraler Baustein für die Umsetzung von Industrie 4.0-Strategien. Sie gehen weit über einfache Transportaufgaben hinaus und eröffnen neue Möglichkeiten für autonome Produktionsprozesse.
„Autonome mobile Roboter sind für die moderne Intralogistik unverzichtbar. Fahrerlose Transportsysteme, die sich weitgehend selbst und folglich auch den Materialfluss steuern, spielen auch bei der Vision der autonomen Produktion eine unverzichtbare Rolle."
Dank ihrer Fähigkeit, sich an dynamische Produktionsumgebungen anzupassen, bieten moderne FTS-Systeme eine hohe Flexibilität. Im Gegensatz zu spurgeführten Systemen können autonome mobile Roboter schnell und unkompliziert in bestehende Arbeitsbereiche integriert oder bei Bedarf erweitert werden – und das ohne kostspielige Infrastrukturänderungen.
Ein weiterer Vorteil liegt in der Entlastung der Mitarbeiter. FTS übernehmen monotone Transportaufgaben, wodurch sich die Belegschaft auf anspruchsvollere Tätigkeiten konzentrieren kann. Dies steigert nicht nur die Produktivität, sondern auch die Zufriedenheit der Mitarbeitenden.
Die Integration von Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen hebt FTS auf ein neues Niveau. Mit Schwarmintelligenz und kontinuierlichem Lernen optimieren sie interne Logistikprozesse, machen sie effizienter und ermöglichen eine Skalierbarkeit, die sich an wechselnde Anforderungen anpasst. Gleichzeitig überzeugen moderne Systeme durch ihre schnelle Implementierung – oft sind sie innerhalb weniger Stunden einsatzbereit und lassen sich nahtlos in bestehende WLAN- und ERP-Systeme integrieren.
FTS steigern nicht nur die Prozessauslastung und Flexibilität, sondern verschaffen Unternehmen auch klare Wettbewerbsvorteile. Mit ROI-Raten von bis zu 30 % amortisieren sich die Investitionen in leistungsstarke FTS-Lösungen häufig bereits nach wenigen Jahren.
Für Emm! solutions liegt der Fokus auf maßgeschneiderten Lösungen. Modulare Systeme ermöglichen es, die spezifischen Anforderungen verschiedener Produktionsumgebungen präzise zu erfüllen und dabei höchste Effizienz sicherzustellen. Das unterstreicht den strategischen Wert von FTS in der modernen Produktion.
FTS sind die Antwort auf viele der heutigen Herausforderungen und ebnen den Weg zur Fabrik der Zukunft. Sie vereinen Effizienz, Flexibilität und Sicherheit in einem Gesamtkonzept, das nicht nur die Erwartungen moderner Produktionsanforderungen erfüllt, sondern sie sogar übertrifft.
Die Amortisationszeit für Fahrerlose Transportsysteme (FTS) in der Produktion liegt in der Regel zwischen 6 und 18 Monaten. Oft erreichen Unternehmen bereits nach etwa 14 Monaten die vollständige Kostendeckung.
Ein konkretes Beispiel: Beträgt die Investition 48.000 € und die jährlichen Einsparungen belaufen sich auf 40.550 €, ist die Investition nach 14 Monaten amortisiert. Allerdings variiert die genaue Dauer je nach Systemgröße, Einsparpotenzialen und spezifischer Nutzung.
Die sichere Integration von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) setzt die Einhaltung der Norm ISO 3691-4 voraus. Diese Norm legt detaillierte Sicherheitsanforderungen für den Betrieb solcher Systeme fest. Technologische Maßnahmen wie Ultraschallsensoren, Kamerasysteme und Infrarotscanner spielen eine entscheidende Rolle, um Kollisionen und Verletzungen zuverlässig zu verhindern.
Darüber hinaus ist es wichtig, regelmäßige Wartungen durchzuführen und das Personal gründlich zu schulen. Klare Verantwortlichkeiten und strukturierte Abläufe sind ebenfalls essenziell, um Risiken zu minimieren und eine nahtlose Integration in bestehende Produktionsprozesse zu ermöglichen.
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) bringen eine neue Dynamik in die Produktionswelt, indem sie den Materialfluss autonom und präzise steuern. Sie reagieren flexibel auf veränderte Anforderungen, was schnelle Anpassungen von Produktionslayouts ermöglicht. Dadurch werden Abläufe insgesamt deutlich agiler.
Ein weiterer Vorteil von FTS liegt in der Effizienzsteigerung: Sie reduzieren menschliche Fehler, optimieren die Nutzung von Ressourcen und beschleunigen Arbeitsprozesse. Das Ergebnis? Höhere Produktivität und spürbare Kosteneinsparungen – sowohl in der Logistik als auch in der Produktion.
