Wie intelligente Fördersysteme die Materialhandhabung revolutionieren

Was ist ein intelligentes Fördersystem?

Intelligente Fördersysteme ermöglichen die Verfolgung einzelner Materialien mit präziser Positionsbestimmung während des Transports. Sie erlauben zudem den Transport von Materialien mit variablen Parametern wie Geschwindigkeit und Richtung. Darüber hinaus können sie mit externen Maschinen synchronisiert werden – beispielsweise um Materialien einer bestimmten Größe in einer Verpackungslinie gezielt zu sortieren und weiterzuleiten.

Im Gegensatz dazu können herkömmliche Fördersysteme Materialien erst an bestimmten Stationen oder Zwischenpunkten erfassen, wo Materialdaten registriert werden. Zwischen diesen Stationen lassen sich die Materialdetails nicht aktualisieren – das System verlässt sich ausschließlich auf die Daten der vorherigen Stationen.

Komponenten intelligenter Fördersysteme

Intelligente Förderer nutzen modernste Automatisierungskomponenten, um sich von herkömmlichen Systemen abzuheben. Zu den Kernkomponenten zählen Motion Control, künstliche Intelligenz (KI) und smarte Sensoren.

Motion Control

Motion-Control-Komponenten wie Servomotoren und Encoder überwachen und tracken die Position jedes Abschnitts, die Geschwindigkeit des transportierten Materials sowie die Bewegungsrichtung.

Motion-Control-Werkzeuge ermöglichen zudem den Transport von Materialien im kontinuierlichen oder taktmäßigen Betrieb. Sie erlauben die Synchronisation der Materialbewegung mit anderen Maschinen, beispielsweise Verpackungsmaschinen.

Künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz (KI) ist ein wesentlicher Treiber bei der Entwicklung intelligenter Förderer. Sie befähigt die Systeme zu autonomen Entscheidungen – etwa wann Materialien mit hoher oder niedriger Geschwindigkeit transportiert werden sollen. Ein weiteres Beispiel: Die Erkennung des Status externer Verpackungsmaschinen, um Material zurückzuhalten, bis die Maschine bereit ist. KI kann zudem einzelne Materialien verfolgen und steuern, statt den Fördergurt als Ganzes zu betrachten.

Das Hauptmerkmal der KI besteht darin, dass diese Operationen ohne menschliches Eingreifen ablaufen. Menschen entwickeln die Algorithmen; den Rest übernimmt die KI.

Smarte Sensoren

Smarte Sensoren erfassen die Position einzelner Materialien auf dem Förderer. Im Gegensatz zu herkömmlichen Näherungssensoren, die einzelne Materialien nicht erfassen oder verfolgen können, überwachen smarte Systeme jedes einzelne Teil und können Materialien zueinander ausrichten. Auch die Ausrichtung von Materialwagen auf eingehende Materialien ist möglich.

Funktionen intelligenter Fördersysteme

Zu den Funktionen, die intelligente Fördersysteme vor herkömmlichen Systemen auszeichnen, gehören Produkttracking, Kollisionsvermeidung, Energieeffizienz, vorausschauende Wartung und reduzierte Ausfallzeiten.

Produkttracking

Intelligente Fördersysteme ermöglichen die Echtzeitverfolgung einzelner Produkte – einschließlich Geschwindigkeit, Richtung und Position. Zusätzlich unterstützen sie erweiterte Funktionen wie die Erfassung der Ankunftszeit an der Austragsstation.

Im Gegensatz dazu erfassen herkömmliche Fördersysteme lediglich die Anwesenheit von Material auf dem Gurt als Ganzes. Sie tracken keine einzelnen Produkte und können auch keine individuellen Materialgeschwindigkeiten erfassen. Die Annahme, dass sich jedes Material mit der Bandgeschwindigkeit bewegt – unabhängig davon, ob es tatsächlich auf dem Band liegt – führt zu Ungenauigkeiten.

Kollisionsvermeidung

KI unterstützt die kollisionsfreie Bewegung innerhalb intelligenter Fördersysteme. Tracking-Parameter wie Position und Geschwindigkeit ermöglichen die Ausrichtung ähnlicher Materialien zueinander. Dies ist besonders kritisch beim Transport empfindlicher oder zerbrechlicher Materialien.

Energieeffizienz

Intelligente Fördersysteme bieten großes Potenzial für Energieeffizienz: Die KI kann einzelne Materialien verfolgen und die Fördergeschwindigkeit an die aktuelle Belastung anpassen. Zudem kann sie den Betrieb in Nebenzeiten automatisch abschalten, um Energie zu sparen.

Vorausschauende Wartung und reduzierte Ausfallzeiten

Smarte Sensoren und Motion Control ermöglichen die Überwachung des Zustands einzelner Geräte und Komponenten für Condition Monitoring und vorausschauende Wartung. Eine Änderung der Wagentaktung bei normalen Betriebsparametern kann beispielsweise auf ein Problem hinweisen. Technisches Personal kann dieses frühzeitig erkennen und beheben oder die Wartung planmäßig während Stillständen durchführen.

Im Gegensatz dazu folgt die vorbeugende Wartung einem festen Zeitplan. Zwar ist sie ergebnisorientiert, kann aber zu unnötigen Stillstandszeiten führen. Wird ein kleineres Problem während des Normalbetriebs erkannt, kann das Warten auf den planmäßigen Wartungstermin zu einem unerwarteten Ausfall führen.

Hersteller intelligenter Förderbandsysteme

Einige führende Industrieunternehmen, die erfolgreich intelligente Förderprodukte entwickelt haben:

Rockwell Automation

Rockwell Automation ist ein US-amerikanisches Unternehmen für Automatisierungslösungen, einschließlich Technologie für intelligente Fördersysteme. Die Marke MagneMover® LITE synchronisiert mit verschiedenen externen Maschinen, bietet eine passgenaue Lösung bei strengen Motion-Control-Anforderungen und erzielt hohen Durchsatz.

Eine wichtige Eigenschaft von MagneMover® LITE ist die Schutzart IP65. Damit eignet sich der Förderer für feuchte Umgebungen wie Reinräume – der Betrieb erfolgt ohne Beeinträchtigung interner Komponenten oder externer Materialoberflächen. Zudem ist der Förderer CE-gekennzeichnet und UL-anerkannt.

Siemens

Siemens ist ein in Deutschland ansässiges Unternehmen für industrielle Komponenten, das elektrische, elektronische und instrumentelle Systeme bereitstellt. Obwohl Siemens nicht explizit intelligente Fördersysteme fertigt, entwickelt es Komponenten und Softwarelösungen für deren Bau.

Das Portfolio umfasst SIMATIC-Automatisierungstechnologie – HMIs, Steuerungen, Motoren und Motorantriebe – sowie Sensoren für Positionierung, RFID-Systeme und SIMATIC RTLS (Echtzeit-Ortungssystem).

Die jüngste Entwicklung und Implementierung digitaler Technologien wie Industrie 4.0 ermöglicht Fertigungs- und Produktionsindustrien eine signifikante Steigerung der Produktionskapazitäten bei kürzeren Zeiten und geringerem Ressourceneinsatz.

Intelligente Fördersysteme bieten Industrie-4.0-Nutzern eine effektive Förderlösung für den Materialtransfer zwischen verschiedenen Abteilungen und Standorten einer Produktionsstätte. Sie ermöglichen zudem Förderlösungen für mehrere Produkte mit einem einzigen System. Vorteile wie Produkttracking sind nur einer von vielen Faktoren für die Integration in digitale Technologien.