März 2024
Die fahrerlose Transporttechnologie hat in den letzten Jahren die Industrie revolutioniert. Das Bild einer intelligenten Roboterflotte, die sich dank Richtlinien wie VDA 5050 reibungslos durch komplexe Produktionshallen bewegt, findet zunehmend in der Realität seinen Platz. Für alle, die sich bereits in den Welten der fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF) bewegen, bedarf es daher keiner weiteren Vorstellung: VDA 5050 ist ein Standard, der nicht nur die Automobilindustrie maßgeblich prägt, sondern ebenso in verschiedenen anderen bedeutenden Branchen von großer Relevanz ist.
In diesem Interview tauchen wir zusammen mit Susanne Junghans, Project Engineer bei idealworks, in die Tiefen von VDA 5050 ein und erfahren, wie die Richtlinie nicht nur die Interoperabilität in komplexen Produktions-umgebungen fördert, sondern auch welche Schlüsselrolle sie in der Flexibilität und Skalierbarkeit fahrerloser Roboterflotten spielt.
Was verbirgt sich hinter den Kürzeln VDA und VDMA?
Der VDA ist der Verband der Automobilindustrie. Er repräsentiert die Interessen dieser und fördert den Dialog zwischen Herstellern, Zulieferern und Dienstleistern. Der VDA spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Standards, Richtlinien und technologischen Innovationen in der Automobilbranche. Der VDMA ist der Verband der deutschen Maschinen- und Anlagenbauer, der die Interessen von mehr als 3.600 Mitgliedsunternehmen vertritt. Der VDMA spielt eine Schlüsselrolle bei der Förderung von Technologie, Innovation und internationaler Zusammenarbeit in der deutschen Maschinenbaubranche.
In welcher Weise sind die beiden Verbände mit der VDA-5050-Richtlinie verbunden?
Die Verbindung der Verbände zur Richtlinie lässt sich grob skizzieren: Der VDA repräsentiert die Anwenderseite, während der VDMA die Herstellerseite vertritt. Dadurch sind im Kernteam beide Interessen und Kompetenzen ausreichend vertreten. Wichtig ist, dass die VDA-5050-Richtlinie in Zusammenarbeit beider Verbände entwickelt wurde.
Warum ist VDA 5050 für die Automobilindustrie von besonderer Bedeutung?
Die VDA 5050 spielt eine entscheidende Rolle in der Automobilindustrie, da sie in der Lage ist, besonders komplexe Anwendungsfälle zu bedienen, die in dieser Branche häufig auftreten. Durch die Vielfalt und Komplexität der Anforderungen in der Automobilbranche bietet die VDA 5050 eine flexible Lösung, um diesen Herausforderungen gerecht zu werden und eine nahtlose Integration fahrerloser Transportsysteme zu ermöglichen. Die Richtlinie fördert die Interoperabilität zwischen verschiedenen mobilen Robotern und erleichtert deren Integration in Produktionsumgebungen. Hier spielt auch die notwendige Flexibilität bei veränderten Produktionsprozessen eine Rolle. VDA 5050 ermöglicht die spätere Einbindung weiterer oder anderer Robotertypen, völlig herstellerunabhängig. Somit lässt sich die Roboterflotte den Anforderungen entsprechend erweitern.
Wie sehr ist VDA 5050 an die Automobilindustrie gebunden?
Die anfänglichen Impulse für die Entwicklung kamen zwar von VDA und VDMA, die Absicht war jedoch von Beginn an, eine Schnittstelle zu schaffen, die nicht auf eine spezifische Industrie beschränkt ist. VDA 5050 ist daher nicht ausschließlich auf die Automobilindustrie ausgerichtet, sondern vielmehr offen für Anwendungsfälle in verschiedenen Branchen. Der Standard wird bereits erfolgreich in Bereichen wie dem Gesundheitswesen, E-Commerce und bei Logistikdienstleistern eingesetzt.
Welchen Problemen versucht der VDA-5050-Standard entgegenzuwirken?
VDA 5050 fokussiert sich zunächst auf die Bewältigung von Interoperabilitätsproblemen in komplexen Produktionsumgebungen. In der Vergangenheit hatten verschiedene Hersteller eigene Leitsteuerungen, die ausschließlich ihre eigenen Roboter eingebunden haben. Um jedoch den Einsatz von Robotern verschiedener Hersteller in ein und derselben Umgebung steuern zu können, benötigte man eine zusätzliche zentrale Leitsteuerung, die alle weiteren Leitsteuerungen im Einsatz koordiniert. VDA 5050 löst dieses Problem mit einem Interface für eine zentrale Leitsteuerung, die die herstellerspezifischen Leitsteuerungen überflüssig macht. Heißt, sämtliche Roboter innerhalb eines physischen Raumes kommunizieren in derselben Sprache mit einer zentralen Leitsteuerung.
Worin genau besteht der Vorteil für den Anwender?
Für den Anwender bedeutet das, dass ich meine Roboterflotte graduell aufbauen und erweitern kann. Ändert sich meine Produktionsumgebung, kann ich darauf dynamisch reagieren. Skalierbarkeit und Investitionssicherheit spielen demzufolge eine große Rolle. Auch der Einzelaufwand der Integration andere Robotertypen in die zentrale Leitsteuerung wird durch die standardisierte Kommunikation über VDA 5050 verringert.
Welche Herausforderungen oder Hürden bringt die VDA 5050 mit sich?
Aus meiner Perspektive ergeben sich zwei Hauptherausforderungen im Zusammenhang mit VDA 5050. Zum einen ist es wichtig, den Interpretationsspielraum in der Auslegung des Standards schon in der Definition dessen zu minimieren. Zum anderen müssen wir eine ausgewogene Balance zwischen Generalisierung und Individualisierung sicherstellen.
Inwiefern lässt sich eine solche Schnittstelle interpretieren?
Grundsätzlich legen wir in der VDA 5050 Variablen und die dazugehörigen Werte für den Informationsaustausch zwischen Roboter und Leitsteuerung fest, die diese annehmen können. Diese Variablen spiegeln physische Werte wider, wie beispielsweise die Position und Orientierung des Roboters im Raum. Bei der Definition dieser Variablen für die VDA 5050 müssen wir über Benennung und Beschreibung eindeutig festlegen, wie diese beim Übertrag in die physische Welt ausgelegt werden können. Zum Beispiel können wir dem Roboter über VDA 5050 nicht nur mitteilen, wohin er fahren soll, sondern auch, wie genau er diese Position anzufahren hat. Dies definiert die Richtlinie über eine zulässige Abweichung von der eigentlichen Position. In der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass diese zusätzliche Abweichung unterschiedlich interpretiert wird. Zum Teil wird diese auf die absolute Position im Raum bezogen oder aber, mit welcher Genauigkeit diese Position vom Roboter überhaupt erreichbar ist – abhängig von seinen technischen Fähigkeiten.
Kannst du weiter spezifizieren, was mit Generalisierung und Individualisierung gemeint ist?
Die Richtlinie soll generalisieren, um den Integrationsaufwand einzelner mobiler Roboter in die Leitsteuerung zu reduzieren. Wir benötigen dennoch ein gewisses Maß an Individualisierung, um einer Vielzahl von Robotertypen mit unterschiedlichen Autonomiegraden in verschiedenen Anwendungsfällen gerecht zu werden. Daher ist eine geeignete Schnittstelle entscheidend, die die richtige Balance gewährleistet, um keine Anwendungsfälle auszuschließen. Dennoch sollte der Grad der Individualisierung auf ein Minimum beschränkt werden, um die Relevanz der VDA-5050-Richtlinie zu erhalten.
Kannst du einen Ausblick darauf geben, welche Entwicklungen uns im Jahr 2024 im Zusammenhang mit VDA 5050 erwarten?
Aktuell arbeiten wir im VDA-5050-Kernteam an der Fertigstellung der 2.1.0-Version, die planmäßig im Sommer veröffentlicht wird. Dieser Release beinhaltet eine Erweiterung zum Thema Kartendistribution. Gleichzeitig planen wir bereits den übernächsten Release, der ein Zonenkonzept einführt und die Integration sämtlicher Autonomiegrade weiter vorantreibt.
Wir freuen uns darauf, von Ihnen zu hören! Wenn Sie mehr über die Anwendung dieses Standards in unserer intelligenten Automatisierungsplattform AnyFleet erfahren möchten, zögern Sie nicht, uns über unser Kontaktformular zu erreichen.
