Drohnen

Drohnen, d. h. Luftfahrzeuge ohne Personenbesatzung, die entweder eigenständig operieren oder ferngesteuert werden, kommen für verschiedene logistische Aufgaben in Betracht.

Einen Mehrwert kann der Drohneneinsatz bieten,

  • wenn Hindernisse im Weg sind bzw. die direkte Erreichbarkeit eines Ortes für den Menschen umständlich oder gefährlich ist,
  • bei Transportaufgaben für welche ansonsten eine aufwendige Technik bzw. Infrastruktur erforderlich wäre, oder
  • wenn kurzfristig ungeplante Transporte durchzuführen sind bzw. eine Bedarfsmeldung sehr schnell befriedigt werden soll.

Innerhalb der Intralogistik wird ihr Einsatz neben dem Materialtransport (für kleinere bzw. leichte Teile) auch für Inspektion, Inventur und Überwachung erprobt.

Als Quadro- oder Multikopter haben Drohnen sehr wendige Flugeigenschaften, so dass sie auf engstem Raum operieren können, folglich auch innerhalb von Gebäuden. Während am Boden einer Lager- oder Montagehalle reger Verkehr herrscht, ist der Luftraum darüber größtenteils frei. Da liegt es nahe, den Luftraum für eine schnelle Lieferung ans Band oder zur Kommissionierstation zu nutzen.

Gesteuert werden die Fluggeräte nicht manuell, sondern mittels hochleistungsfähiger Software, welche den einzelnen Drohnen die effizientesten Aufträge und Wege zuweist und darüber wacht, dass die kleinen Transporter nicht miteinander, anderen Objekten im Lager oder gar Menschen kollidieren. Die Navigation erfolgt dabei vornehmlich mit Laser-, Ultraschall- und anderen Sensoren, die sich über WLAN mit der Softwaresteuerung verbinden. Voraussetzung für den Einsatz von Drohnen ist demzufolge eine moderne IT-Infrastruktur, weshalb Drohnen eher für größere Lagerkapazitäten von Interesse sein. Dort findet sich meist schon ein hochmoderner, auf Produktivität getrimmter Prozessablauf mit dynamischen Einlagerungs- und Bereitstellungssystemen, der mittels der Drohnen zusätzlich optimiert werden kann. [1]

Einsatz im Hochregallager
Die klein dimensionierten Geräte verfügen trotz ihrer geringen Abmessungen schon über eine ausreichende Tragkraft, um Gegenstände zu transportieren oder mit hochauflösenden Kameras und Scantechnik bestückt zu werden. Dadurch eignen sich Drohnen für den Einsatz in Lagern, in deren teils schmalen und hohen Regalreihen sie problemlos navigieren können. Besonders in hochbauenden Systemen verringert sich dank der Drohnen das Risiko, dass sich die Beschäftigten durch Arbeiten in der Höhe verletzen. [1]

Produktionslogistik: Schneller Transport von Ersatzteilen ans Montageband
Um Leerlaufzeiten der Maschinen und Produktionsausfälle auf ein Minimum zu reduzieren, kommt es in der Bereitstellung von Ersatzteilen auf Schnelligkeit an. Wo Menschen oder FTS in großen Werkhallen vielleicht den Überblick verlieren oder lange Wegzeiten benötigen, fliegen die intelligenten Transportsysteme direkt zu den begehrten Teilen und bringen sie auf dem schnellsten Weg dahin, wo sie gebraucht werden, was sich besonders positiv bemerkbar macht, wenn die Teile auf unterschiedliche, dynamische Lagerplätze aufgeteilt sind.
Der Autohersteller Audi setzt testweise in seinem Ingolstädter Werk Drohnen ein. Die Drohnen fliegen mit 8 km/h auf einer definierten Versuchsstrecke durch die Hallen, ihre Nutzlast liegt bei 2 kg. Größere Lasten sind technisch realisierbar, wirken sich jedoch unmittelbar auf die Dimensionierung der Drohne aus. Gerade in beengten Hallen ist es jedoch wichtig, die Systeme möglichst klein zu halten. [1]

Einsatz von Drohnen in der Lagerinventur
Normalerweise werden die Warenbestände manuell von Beschäftigten kontrolliert und gezählt. Mit Hilfe von Drohnen lässt sich der Inventur-Prozess automatisieren und deshalb auch nachts oder am Wochenende durchführen. Während ihrer Flüge erfassen die Geräte die vorhandenen Bestände per Kamera und Scanner, kontrollieren gleichzeitig das Inventar und melden die Ergebnisse direkt an das Warenbestandssystem. So wird eine permanente und präzise Erfassung der Lagerbestände über das gesamte Jahr hinweg möglich.
Das US-Handelsunternehmen Walmart führt die Kontrollen seiner Lagerbestände bereits per Drohne durch.
Ein auf die Durchführung von Inventuren spezialisiertes System wurde von Linde Material Handling zusammen mit dem französischen Automatisierungsexperten Balyo entwickelt. Die sogenannte ‚Flybox‘ wurde auf der LogiMAT 2017 in Stuttgart präsentiert und soll die gesetzlich vorgeschriebenen Inventurprozesse stark vereinfachen, damit Unternehmen Zeit und Kosten sparen. [1]

Transporte im Werksverkehr
Das Unternehmen Thyssenkrupp erprobt im Jahr 2019 den Einsatz von Flugrobotern mit autonomer Lastaufnahme im Außenbereich seines Werkgeländes in Duisburg. Dort werden bislang Materialproben per Pkw zwei Mal täglich von der Rohstoffaufbereitung ins Zentrallabor verbracht, wofür unbeschrankte Bahnübergänge zu queren sind. Das ist zeitraubend, teuer und birgt Unfallrisiken. Für die Pilotphase hat das Unternehmen eigens zwei Mitarbeiter ausgebildet, Notfalllandeplätze eingerichtet und eine Redundanz der Flugsteuerung vorgesehen. Für den Betrieb ist eine Fluggenehmigung der Landesluftfahrtbehörde erforderlich. [2]

Marktdurchdringung, Rahmenbedingungen
Im Jahr 2018 wurden in Deutschland circa 19.000 Drohnen gewerblich eingesetzt. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um mit einer Kamera ausgestattete Prosumer-Drohnen. Unter den Anwendungsfeldern wird die Intralogistik bisher nicht gesondert erfasst; Transportaufgaben machen gegenwärtig nur rund 5 % der gewerblichen Nutzung aus. Die Reifegrade der einzelnen Anwendungen unterscheiden sich stark. [3]
Im Rahmen des Projektes ‚Untersuchung der Einsatzpotenziale und Grenzen des innerbetrieblichen Einsatzes von Drohnen für den Materialtransport“ (DroMaTra)‘ will das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) Orientierungshilfen erarbeiten: Wann eignet bzw. lohnt sich der Einsatz von Drohnen z. B. im Vergleich zu Gabelstaplern? Das Projekt soll im Oktober 2020 abgeschlossen werden.
Mit der kommerziellen Nutzung von Drohnen in der Intralogistik beschäftigt sich ein im Januar 2019 neu gegründeter Arbeitskreis des Fachverbands Fördertechnik und Intralogistik im VDMA. Er will die Integration wirtschaftlich funktionierender Usecases in Lager- und Produktionsprozesse und mit der Technologie verbundene Herausforderungen diskutieren. Die größten Herausforderungen werden derzeit in Bezug auf den Datenschutz sowie in luft- und arbeitsrechtlichen Sicherheitsfragen gesehen.
Eine erste Übersicht gibt es in Form der Handreichung ‚Unbemannte Luftfahrtsysteme – UAS (Drohnen)‘ der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV), welche derzeit aktualisiert wird.
Die luftrechtlichen Vorausetzungen sind in den einzelnen Bundesländern verschieden. Gegenwärtig entwirft die Europäische Union eine Verordnung, um die Rahmenbedingungen für die Nutzung von Drohnen zu vereinheitlichen und klarer zu fassen.
Zudem wird an technischen Standards gearbeitet.

Quellenhinweise
[1] Kardex Remstar: Drohnen in Lager und Produktion (April 2017), https://intralogistik.tips/drohnen-in-lager-und-produktion, Abruf am 14. Februar 2019
[2] https://www.pressebox.de/pressemitteilung/thyssenkrupp-steel-europe-ag/Erfolgreicher-Demonstrationsflug-Autonome-Transportdrohne-beschleunigt-Anlieferung-von-Laborproben-bei-thyssenkrupp-Steel-um-rund-70-Prozent/boxid/957391, Abruf am 02.07.2019
[3] Analyse des deutschen Drohnenmarktes, Herausgeber: Bundesverband der Deutschen Verkehrswirtschaft und Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie (BDLI), Februar 2019, https://www.bdl.aero/de/publikation/analyse-des-deutschen-drohnenmarktes/, Abruf am 26.06.2019

Verfasser
K. Wedekind
I.N.Geschäftsstelle
https://www.intralogistik-bw.de

Sachstand
Juni 2019
Im Herbst 2018 gingen die I.N.Fachbeiräte ‚Wissenschaft‘ und ‚Wirtschaft‘ davon aus, dass Drohnen erst in einigen Jahren die Branche Intralogistik erobern dürften, weil auf technischer Seite noch Verbesserungen erforderlich und die rechtlichen Rahmenbedingungen zu klären sind.

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