In den letzten zehn Jahren haben sich fahrerlose innerbetriebliche Transportsysteme (AGVs) erheblich weiterentwickelt: von starren Einzwecklösungen hin zu intelligenten, flexibel einsetzbaren Systemen, die in der Lage sind, komplexe Materialien und Flüsse im Betrieb zu bewältigen. Angetrieben durch die Entwicklungen im Kontext von der Industrie 4.0 hat insbesondere der technologische Fortschritt in der Navigationstechnologie dazu beigetragen, dass AGVs heute durch ihre Präzision, Flexibilität und Skalierbarkeit überzeugen.
AGVs im Wandel: Von festen Routen zur adaptiven Intelligenz
Heute können Sie je nach Einsatzumgebung, Projektanforderungen und Budget aus einer Vielzahl von AGV-Navigationstechnologien wählen.
Technologien, die auf physischer Infrastruktur basieren – wie Magnetbänder, Induktionsleitungen oder reflektierende Marker für die Laserführung – eignen sich besonders für strukturierte Umgebungen mit repetitiven Abläufen, wie beispielsweise in Montagelinien.
Dagegen ermöglichen moderne Navigationslösungen wie Laserdreiecknavigation, SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) und LiDAR ein neues Maß an Autonomie: AGVs können, ohne vordefinierte Routen navigieren, sich in Echtzeit an Hindernisse anpassen und dynamisch auf Hindernisse reagiere.
Wichtige technologische Fortschritte
- Laser-Navigation: Einst auf Innenbereiche beschränkt, wird heute mit hybriden Systemen wie dGPS kombiniert, um reibungslose Übergänge zwischen Innen- und Außenbereichen zu ermöglichen.
- Natürliche Navigation: Technologien wie SLAM und LiDAR ermöglichen es AGVs, 3D-Karten ihrer Umgebung zu erstellen, Kollisionen zu vermeiden und in Echtzeit neue Routen zu berechnen. Diese fortschrittliche Form der Navigation reduziert die Abhängigkeit von physischer Infrastruktur, senkt die Installationskosten und ermöglicht den Einsatz in unstrukturierten Umgebungen.
- Hybride Navigation: Durch die Kombination von Magnetpunkten, GPS und Inertialsensoren eignen sich hybride AGVs für Einsatzbereiche drinnen und draußen. In Außenbereiche – etwa auf Logistikhöfen – ermöglicht GPS für große Reichweite, während in Innenbereichen Magnetmarker für hochpräzise Steuerung und Navigation sicherstellen.
- KI- und IoT-Integration: Moderne AGVs profitieren von künstlicher Intelligenz und IoT-Konnektivität, um Arbeitsabläufe kontinuierlich zu optimieren. Funktionen wie vorausschauende Wartung, Echtzeitanalyse und intelligente Sensorik ermöglichen es, beispielsweise den Batteriezustand oder Verkehrsflüsse zu überwachen – mit dem Ziel, Ausfallzeiten zu minimieren und die Systemeffizienz zu maximieren.
Aus einst starren infrastrukturgebundenen Navigationssystemen haben sich hochentwickelte, intelligente und adaptive AGV-Technologien entwickelt. Dank der Kombination aus Laserpräzision, SLAM-basierte Flexibilität und hybrider Skalierbarkeit setzen moderne AGVs neue Maßstäbe in der Materialhandhabung in zahlreichen Branchen.
BEWERTUNG UND ANALYSE
Die Wahl der richtigen AGV-Navigationstechnologie erfordert eine Abwägung zwischen Fahrzeugkosten, Installationskosten, Kosten für die Umstrukturierung, geforderte Genauigkeit, Zuverlässigkeit, Anpassungsfähigkeit und Skalierbarkeit.
Im Folgenden finden Sie eine Analyse der Stärken und Schwächen verschiedener Technologien – induktiv, optisch, natürlich, GPS, Tags/Transponder und Laserdreiecknavigation.
1. INDUKTIVE NAVIGATION (KABEL)
Wie es funktioniert: AGVs folgen fest in den Boden eingelassenen Kabeln und kommunizieren über Funksignale.
Leistung im Innenbereich
- Vorteile:
- Unempfindlich gegenüber Staub, Rauch und Lichtveränderungen – ideal für den Einsatz in Fertigungsbereiche.
- Gute Navigationsgenauigkeit (±5 mm) selbst bei schweren, sich wiederholenden Aufgaben (z. B. >200 t).
- Nachteile:
- unflexible Strecken: jede Änderung erfordert Umbauarbeiten.
- Begrenzte Skalierbarkeit bei mehreren AGVs wegen fester Streckenführung.
Leistung im Außenbereich:
- Selten einsetzbar aufgrund der Empfindlichkeit der Kabel gegenüber Umwelteinflüssen und mechanischer Belastung durch Schwerlastverkehr.
Kostenanalyse:
- Anschaffungskosten: mittel
- Änderungskosten: hoch (Verkabelung, Produktionsunterbrechung)
Geeignet für Multi-AGV-Flotten?:
- Optimal für feste Routen mit hoher Auslastung und geringen Änderungen.
2. OPTISCHE NAVIGATION (LINIEN / BÄNDER)
Wie es funktioniert: AGVs navigieren anhand von am Boden gezeichneten Führungslinien, Magnetbändern oder Klebemarkern.
Leistung im Innenbereich
- Vorteile:
- Geringe Anschaffungskosten
- Einfache Installation (ohne strukturelle Eingriffe im Boden)
- Nachteile:
- Hoher Verschleiß; häufige Erneuerung erforderlich
- Mittlere Navigationsgenauigkeit (±10 mm), empfindlich gegenüber Schmutz
Leistung im Außenbereich:
- Nicht empfohlen aufgrund der Wettereinflüsse
Kostenanalyse:
- Anschaffungskosten: niedrig
- Änderungskosten: hoch (manuelle Anpassung, Ausfallzeiten)
Geeignet für Multi-AGV-Flotten?:
- Begrenzt geeignet wegen möglicher Staugefahr; nur für kleine Flotten
3. NATÜRLICHE NAVIGATION (SLAM / LIDAR)
Wie es funktioniert: AGVs kartieren ihre Umgebung mithilfe von LiDAR, Kameras oder SLAM-Algorithmen.
Leistung im Innen- und Außenbereich
- Vorteile:
- Keine Infrastruktur erforderlich – niedrige Installationskosten
- Dynamische Hindernisvermeidung und Rerouting
- Skalierbar für mehrere AGVs in dynamischen Layouts
- Nachteile:
- Mittlere Navigationsgenauigkeit (±10 mm)
Kostenanalyse:
- Anschaffungskosten: mittel
- Änderungskosten: gering (softwarebasierte Kosten)
Geeignet für Multi-AGV-Flotten?:
- Ideal für flexible Umgebungen mit häufigen Layoutänderungen
4. GPS (DGPS-HYBRID)
Wie es funktioniert: Kombiniert GPS mit Inertialsensoren ausschließlich für Anwendung im Außenbereich.
Leistung im Außenbereich:
- Vorteile:
- Weitreichende Abdeckung (ideal in Häfen, großen Logistikzentren)
- Geringe Anpassungskosten durch virtuelle Strecken
- Nachteile:
- Geringe Navigationsgenauigkeit (±100 mm); Interferenzen im Innenbereich
- Eingeschränkte Zuverlässigkeit in Bereichen mit geringer Signalstärke oder hoher Dichte
Kostenanalyse:
- Anschaffungskosten: hoch (komplexe Integration von Sensoren)
- Änderungskosten: gering
Geeignet für Multi-AGV-Flotten?:
- Effizient für große, einfache Outdoor-Routen
5. LASERTRIANGULATION
Wie es funktioniert: AGVs navigieren mithilfe von Laserscannern und Reflektoren, die an Decken/Wänden angebracht sind.
Leistung im Innenbereich:
- Vorteile:
- Gute Navigationsgenauigkeit (±5 mm)
- Zentrale Verkehrssteuerung für mehrere Multi-AGV-Flotten
- Nachteile:
- Hoher Installationsaufwand für Reflektoren
- Anfällig für Blockierungen durch Hindernisse
Leistung im Außenbereich:
- Nur in geschützten Bereichen möglich (z. B. überdachte Laderampen)
Kostenanalyse:
- Anschaffungskosten: hoch
- Änderungskosten: mittel (Software + Reflektoranpassung)
Geeignet für Multi-AGV-Flotten?:
Hervorragend für hochpräzise Aufgaben (z. B. automatische Gabelstapler)
TECHNOLOGIEVERGLEICHSTABELLE
| Faktor | Induktiv | Optisch | Natürlich | GPS | Laser |
| Navigationsgenauigkeit Indoor | Gut | Mittel | Mittel | Schlecht | Gut |
| Navigationsgenauigkeit Outdoor | Mittel | Schlecht | Gut | Hoch | Schlecht |
| Anschaffungskosten | $$$ | $ | $ | $$ | $$$ |
| Änderungskosten | $$$ | $$ | $ | $ | $$ |
| Multi-AGV-Tauglichkeit | Niedrig | Niedrig | Hoch | Mittel | Hoch |
AGV-Navigation: Für jedes Einsatzszenario die passende Lösung
Zusammenfassend:
- Verwenden Sie induktive oder Lasersysteme für präzise Aufgaben.
- Wählen Sie natürliche Navigation für maximale Anpassungsfähigkeit.
- Nutzen Sie GPS oder Tags für großflächige Outdoor-Anwendungen.
- Setzen Sie auf softwareaktualisierbare Systeme (z. B. SLAM), um die künftige Weiterentwicklung des Systems sicherzustellen.
Die Projektteams von Morello stehen Ihnen zur Verfügung, um Sie bei der Auswahl der richtigen Navigationstechnologie zu unterstützen und die passende Hardware zu entwickeln, um Ihre Unternehmensziele zu erreichen.
Die am besten geeignete Technologie – oder Kombination aus Technologien – wird vom Engineering-Team von Morello auf Grundlage Ihrer Werksanforderungen vorgeschlagen.
Die endgültige Empfehlung berücksichtigt Präzision, Zuverlässigkeit, Umweltbedingungen und Budget.