Eine Revolution in der Fahrzeuglogistik: Der Beginn der automatisierten Rangierabläufe

Die Embotech AG treibt die autonome Mobilität in industriellen Umgebungen durch ihr Projekt „Automated Vehicle Marshalling“ voran – ein System, das darauf ausgelegt ist, den Transport neu produzierter Fahrzeuge innerhalb von Fertigungswerken, Logistikgeländen und Testgeländen zu automatisieren. Sobald ein Fahrzeug das Fliessband verlässt, muss es eine Reihe von Schritten durchlaufen, darunter Funktionstests, Qualitätsbewertung, Zwischenparken und Vorbereitung für den Versand. Bisher erfordern diese Transportvorgänge grosse Teams von Fahrern, die sich an Produktionspläne, Teststrecken und Lagerabläufe anpassen müssen. Die AVM-Lösung von Embotech ersetzt diese manuellen Transportvorgänge durch einen kontinuierlichen, autonomen Prozess, der sowohl vorhersehbar als auch äusserst effizient ist.

Einführung und Kennzahlen

Das System ist bereits in vier BMW-Werken im Einsatz, davon drei in Deutschland und eines in Oxford im Vereinigten Königreich. Zwei weitere Standorte sind geplant, einer in Ungarn und ein weiterer in Spartanburg in den Vereinigten Staaten. In seinen industriellen Einsatzbereichen hat Embotech mehr als 375.000 autonom gefahrene Fahrzeuge und mehr als 22.000 fahrerlose Betriebsstunden vorzuweisen. Die Verfügbarkeit an allen Betriebsstandorten liegt durchweg bei über 99 Prozent. Embotech verfügt zudem über die erste Level-4-Zertifizierung gemäss der neuen europäischen Maschinenrichtlinie und ist damit ein Massstab für industrielle Autonomie. Das Auftragsbuch des Unternehmens umfasst mehr als 28 Millionen Kilometer geplanter autonomer Fahrten.

Diese Erfolge zeigen, dass der vollständig autonome Fahrzeugtransport im industriellen Massstab kein fernes Ziel ist, sondern ein funktionierendes, bewährtes System, das bereits im täglichen Einsatz steht. Die Zahlen spiegeln ein Ökosystem wider, das an mehreren Standorten, mit verschiedenen Fahrzeugmodellen und in unterschiedlichen Produktionskontexten erprobt wurde.

Infrastrukturbasierte Autonomie

Das AVM-System basiert auf der Idee, dass Autonomie in industriellen Umgebungen am effizientesten ist, wenn die Intelligenz nicht in jedem einzelnen Fahrzeug, sondern in der Infrastruktur angesiedelt ist. Die Fabrik ist mit LiDAR-Sensoren, Recheneinheiten und Kommunikationsknoten ausgestattet, die über LTE oder WLAN miteinander verbunden sind. Diese Elemente arbeiten zusammen, um die Umgebung zu erfassen, die Positionen der Fahrzeuge zu verfolgen und sichere sowie effiziente Fahrwege zu berechnen.

Jedes Fahrzeug ist mit einer minimalen Anzahl von Komponenten ausgestattet, darunter eine Drive-by-Wire-Schnittstelle und eine Kommunikationseinheit. Die gesamte Wahrnehmung, Planung und Entscheidungsfindung findet ausserhalb des Fahrzeugs statt. Dieser Ansatz reduziert die Komplexität und die Kosten an Bord erheblich und ermöglicht die schnelle Integration neuer Fahrzeugmodelle in das System.

Die Planungs-Engine berechnet die Bewegung in sehr kurzen Zyklen neu. Während sich ein Fahrzeug bewegt, wird seine Fahrbahn kontinuierlich auf der Grundlage neuer Informationen von Sensoren und anderen Fahrzeugen angepasst. Dadurch kann das System sofort auf Fussgänger, manuell gefahrene Autos, Gabelstapler oder unerwartete Hindernisse reagieren. Das Fahrzeug kann mit zentimetergenauer Präzision durch enge Fabrikkorridore navigieren und auf geeigneten Werksstrassen mit Geschwindigkeiten von bis zu dreissig Kilometern pro Stunde fahren. Die Kombination aus schneller Reaktionsfähigkeit, hoher Präzision und kontrollierter Verzögerung schafft eine Umgebung, in der sich die Fahrzeuge auch in Anwesenheit von Personen und anderen Maschinen sicher bewegen können.

Simulation, Prüfung und Zuverlässigkeit

Um Zuverlässigkeit im industriellen Massstab zu gewährleisten, reichen Tests vor Ort nicht aus. Embotech stützt sich in hohem Masse auf digitale Zwillinge, synthetische Sensordaten und nächtliche Simulationsläufe, um das System zu bewerten und zu verfeinern. Jede Fabrik wird in ein digitales Modell abgebildet, das ihre Geometrie, Verkehrsregeln und Arbeitsabläufe widerspiegelt. Die Autonomie-Software interagiert jede Nacht in Tausenden von automatisierten Tests mit dieser virtuellen Umgebung. Diese Tests untersuchen, wie sich das System unter einer Vielzahl von Bedingungen verhält – vom normalen Verkehrsfluss bis hin zu höchst ungewöhnlichen Situationen, die zwar selten auftreten, aber dennoch sicher bewältigt werden müssen.

Synthetische Wetterdaten spielen eine wichtige Rolle. Nebel, Regen, Schnee und starke Reflexionen können die Sensorleistung beeinflussen. Durch die Erzeugung grosser Mengen künstlicher Wetterbedingungen kann das System für Szenarien trainiert und validiert werden, die sich auf einem Werksgelände nur schwer manuell nachstellen lassen. Die im Laufe des Tages erfassten Betriebsdaten liefern weitere Einblicke in die Sensorleistung, die Routennutzung, zeitliche Engpässe und Eingriffe des Bedienpersonals. Diese Daten tragen dazu bei, eine hohe Verfügbarkeit aufrechtzuerhalten, und unterstützen die vorausschauende Instandhaltung sowohl für Infrastruktursensoren als auch für Fahrzeuge.

Flottenmanagement und operative Koordination

Eine spezielle Flottenmanagement-Plattform überwacht alle autonomen Fahrvorgänge in Echtzeit. Sie weist Aufgaben zu, überwacht den Fortschritt jedes einzelnen Fahrzeugs, erkennt Verzögerungen und stellt den Bedienern bei Bedarf Werkzeuge zur Lösung von Ausnahmesituationen zur Verfügung. Über die Digital-Twin-Schnittstelle erhalten die Bediener einen Überblick über das Werk und können so erkennen, wo sich die Fahrzeuge befinden, welche Routen belegt sind und ob unerwartete Situationen ihre Aufmerksamkeit erfordern.

Die Plattform ist mit bestehenden Werkssystemen wie Qualitätskontrollen am Produktionsende, Prüfständen, Parkplatzzuweisungssystemen und Logistikplanungstools vernetzt. Diese Integration stellt sicher, dass sich das AVM-System nahtlos in den Betriebsablauf des Herstellers einfügt. Wenn beispielsweise eine Qualitätskontrollstation vorübergehend nicht verfügbar ist, kann das Flottenmanagementsystem Fahrzeuge zu alternativen Stationen umleiten oder deren Reihenfolge anpassen, um Staus zu vermeiden.

Diagnosewerkzeuge überwachen den Zustand der Infrastruktur. Wenn ein Sensor falsch ausgerichtet oder verdeckt ist, erkennt das System das Problem und benachrichtigt die Teams vor Ort. Diese schnelle Reaktionsfähigkeit verhindert, dass kleine Probleme den Betrieb stören.

Sicherheit und Einhaltung von Vorschriften

Sicherheit ist in jeden Teil des Systems integriert. Der Autonomie-Stack umfasst eine Leistungskomponente, die das Fahren und die Planung steuert, sowie eine Sicherheitskomponente, die das Verhalten überwacht. Die Sicherheitsebene stellt sicher, dass das Fahrzeug potenziell gefährliche Situationen erkennen und auf der Grundlage zertifizierter Logik vorhersehbar reagieren kann. Die Architektur entspricht der europäischen Maschinenrichtlinie, die Anforderungen an KI-basierte Maschinen, Cybersicherheit und digitale Dokumentation festlegt.

Ein neuer Standard für die Kfz-Logistik

Durch die Kombination aus fortschrittlicher Planungssoftware, hoher Verfügbarkeit, zertifizierter Sicherheit und infrastrukturbasierter Autonomie setzt Embotech einen neuen Standard für die Fahrzeuglogistik nach der Produktion. Das automatisierte Fahrzeug-Marshalling reduziert die Arbeitsbelastung des Personals, beseitigt Schwankungen, steigert den Durchsatz und sorgt für eine gleichbleibende betriebliche Effizienz. Es stellt einen bedeutenden Meilenstein in der digitalen Transformation der Automobilfertigung dar und demonstriert das Potenzial autonomer Technologien in industriellen Umgebungen.