Roboter i praksis
Det er et stort potensial for autonome kjøretøy innen logistikk. Ett av bruksområdene er å helautomatisere prosessen med manøvrering av vekselflak. Men hvordan kan dette gjøres på en trygg og effektiv måte på en hektisk terminal? DACHSERs terminal i Langenau ved Ulm har forsket på dette under reelle driftsforhold.
Kamag PrecisionTractor henter en tom semitrailer fra parkeringsplassen og kjører den til port 35. En særegen funksjon som skiller seg ut er tilstedeværelsen av tre store, runde sensorer på støtfangeren foran på trekkvognen - en på hver side og en i midten. Disse sensorene sender data gjennom grønne kabler som smelter sømløst sammen med kjøretøyets digitale infrastruktur, i tillegg til flere sensorer og antenner plassert på taket.
Ved DACHSER-avdelingen i Langenau, sørvest i Tyskland, ser vi fremtidens logistikkløsninger bli virkelighet. SAFE20, som finansieres av det tyske departementet for økonomi og miljø, tester bruk av helt selvkjørende kjøretøy ved terminaler. De to autonome kjøretøyene kjøres med en hastighet på opptil 20 km/t og passer sømløst inn blant andre kjøretøy og fotgjengere. Disse kjøretøyene er designet av logistikkekspertene hos Kamag og har en sikkerhetsansvarlig ombord som kan gripe inn i nødsituasjoner. De må takle forskjellige utfordringer underveis, som å unngå hindringer, endre retning og være oppmerksomme på fotgjengere og annen trafikk. Dette er en stor utfordring for sensorteknologien og det tilhørende IT-utstyret. Lidarskannere bruker laserlys til å kartlegge omgivelsene, mens en GPS-antenne på taket sikrer nøyaktig posisjonering av kjøretøyet. En annen antenne mottar data fra eksterne sensorer, slik at kjøretøyet kan dra nytte av radar- og kamerainformasjon. «Det er et stort potensial for å forflytte vekselflak og tilhengere fra parkeringsplassen til terminalen for lasting og lossing, spesielt på grunn av sjåførmangelen», sier Stefan Hohm, Chief Development Officer hos DACHSER.
For å kunne gjennomføre helt trygge automatiske lastebiltransporter ved et logistikkanlegg, noe som er en kompleks prosess, installerte forskningsprosjektet kameraer og sensorer på utsiden av bygningene også. Hvis noen av disse registrerer for eksempel at noen går på en fotgjengerovergang, blir det autonome kjøretøyet varslet. Det gjør at det kan redusere hastigheten samt stoppe umiddelbart ved behov – selv før det runder hjørnet og ser personen.
Integrert i trafikkflyten
«For den varierte driften terminalen vår er det veldig viktig at autonome kjøretøy ikke blir en hindring», sier André Bilz, Team Leader Truck & Terminal Equipment ved DACHSERs hovedkontor. Slik ting er nå, definerer sikkerhetsforskriftene at slike kjøretøy bare kan kjøres i hastigheter opptil 6–8 km/t. Men kjøretøyene som testes her, kjører tre ganger så raskt – opptil 20 km/t. De må passe i den «vanlige» trafikkflyten sammen med sjåfører i lastebiler samt andre kjøretøy og fotgjengere ved terminalen. «Ved terminalen har vi tildelt krevende transportoppgaver i automatiseringssonen til spesielle kjøretøy som kan utføre dem automatisk, for eksempel å flytte vekselflak og semitrailere», sier Bilz.
Forskningsprosjektet har brukt 3,5 år på å undersøke hvordan dette fungerer i praksis ved en logistikkvirksomhet. Det ble lagt et viktig grunnlag, for eksempel et omfattende sikkerhetskonsept som ble validert i kontinuerlig drift under virkelige forhold. Resultatene fra prosjektet skal inkluderes i utviklingen av et juridisk rammeverk for automatisert godstransport ved godsterminaler. I tillegg til DACHSER består SAFE20 av ytterligere sju partnere. Disse inkluderer Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistics IML og Fraunhofer Institute for Transportation and Infrastructure Systems IVI. ZF Commercial Vehicle Systems fra Hannover har vært prosjektkoordinator og hadde ansvaret for å konvertere trekkvognen Kamag PT. Kamag Transporttechnik leverte de to spesialkjøretøyene, som de ulike partnerne utstyrte med egnede sensorer og elektronikk for databehandling. SICK AG, som har spesialisert seg på dette feltet, leverte sensorene og hadde ansvaret for å utarbeide sikkerhetskonseptet. Götting er ekspert på automatisering og leverte viktige komponenter for kjøretøyposisjonering.
Slik ting er nå, definerer sikkerhetsforskriftene at slike kjøretøy bare kan kjøres i hastigheter opptil 6–8 km/t. Men kjøretøyene som testes her, kjører tre ganger så raskt – opptil 20 km/t.
André Bilz og Christoph Ehrhardt, Department Head Trends and Technology Research i avdelingen Corporate Research & Development er fornøyde med hvordan storskalatesten har blitt gjennomført under reelle forhold: «Vi har ikke en produksjonsklar løsning ennå, men vi har fått verdifull erfaring og data som vi kan bruke til å forme veien videre», sier Ehrhardt. Bilz legger til at det nå er mulig å vise at trygg kombinert drift er mulig. «I tillegg til økt prosesspålitelighet forventer vi også en merkbar reduksjon i kollisjonsskader», sier han. Kjøretøyene kan manøvrere både vekselflak og semitrailere.
I begge tilfeller må kjøringen være nøyaktig helt ned til én centimeter. Sensorene følger alltid med og blir aldri distraherte, og de fungerer også ved krevende lysforhold, for eksempel i skumring eller ved daggry. «Vi opplevde tidvis utfordringer under ekstremt krevende værforhold, for eksempel kraftig snøfall, men slike utfordringer kan løses.»
Verdifullt tilskudd
I perioder som kreves av stor sjåførmangel kan autonome kjøretøy være et verdifullt tilskudd. Men de kan ikke utføre manøvrer ved terminaler helt ubemannet ennå. Oppgaver som å sikre tilhengeren med klosser eller åpne og lukke dørene, må fortsatt gjøres manuelt. Det er definert prosesser for dette. I enkelte tilfeller må lastepersonellet også ta ansvar. Det ble installert et automatisk koblingssystem for å håndtere automatisk tilkobling og koble til trykkluft for bremsesystemet samt strøm for belysningen. Men hvis alle tilhengere må utstyres med et slikt system, vil det få negative konsekvenser for lønnsomheten. Det er mye enklere å flytte vekselflak.
Et viktig resultat av SAFE20 er hvordan prosjektet har avdekket forbedringspotensial for fremtidige kommersielle løsninger. Likevel, det mest avgjørende funnet fra forskningsprosjektet er at målet om å integrere autonome kjøretøy på en sikker og kostnadseffektiv måte i logistikken på begrensede områder, er oppnåelig.
