BOSCH-REXROTH – Der Laser-Locator für autonome Systeme

Bosch-Rexroth schickte seine Laser-Locator-Softwareentwicklung für die Laserlokalisierung von Objekten in Lager und Produkton in das Rennen um die bekannte IFOY-Trophäe. Die Laserlokalisierung bietet dabei eine Schlüsseltechnologie für autonome Fahrzeuge im Intralogistik- und Produktionsumfeld. Sie bildet mit Hilfe eines Lasers und einer Software automatisch die Umgebung ab und bestimmt die Position von Objekten jeder Art. Gleichzeitig liefert das System die wesentlichen Daten für autonom fahrende Mobilitätslösungen in Lager und Produktion, dies sie für ihre Orientierung benötigen.  

IFOY Testbericht 
Die Laserlokalisierungssoftware ist die Basis für autonomes Fahren in Intralogistik- und Produktionsumgebungen. Mit Hilfe eines Lasersensors (inkl. Sicherheitslaserscanner) bildet die Locator Softwarekomponente automatisch die gescannte Umgebung ab und bestimmt mit hoher Genauigkeit die Position von Objekten in Lager und Produktion und liefert wichtige Daten für die Orientierung autonom fahrender Mobilitätslösungen. 
Das Beste zu Beginn. Die Software des Laser-Locators ermöglicht eine schnelle und einfache Inbetriebnahme und Integration in bestehende Intralogistiksysteme. Die Kartierung beispielsweise eines Lagers ist damit somit erheblich vereinfacht. Ist einmal eine Karte eines Lagers erstellt, wird diese laufend durch andere autonom fahrende Systeme im Lager aktualisiert. Dazu sind weder Änderungen der Infrastruktur noch Anpassungen der Karte noch Expertenwissen notwendig. 
Für FTS prädestiniert. Die Softwarekomponente befähigt AGV/AMR-OEMs, Stapler-OEMs und Systemintegratoren, autonome Fahrzeuge oder Dienstleistungen wie Flottenoptimierung zu entwickeln. Durch Nutzung der Bosch Rexroth Laserlokalisierungssoftware arbeitet das System zuverlässig in dynamischen Produktionsumgebungen sowie in flexiblen Lagerprozessen. Dies ermöglicht eine Vielzahl von Industrie 4.0-Anwendungen, zum Beispiel autonome Navigation oder Warenverfolgung. Durch die Softwarekomponente ist hohe Flexibilität in Bezug auf das Systemdesign der OEMs sichergestellt. Einfache und vielseitige Schnittstellen reduzieren den Implementierungsaufwand. 

Innovation. 
Die Laserlokalisierungskomponente ist ein Softwareprodukt, basierend auf einem innovativen 
Kartierungs- und Lokalisierungsalgorithmus. Die bekannten Lösungen am Markt erfordern einen zeit- und kostenintensiven Inbetriebnahmeprozess sowie Betrieb, der durch Experten beim Endanwender unterstützt wird. Dieser Prozess besteht hauptsächlich aus: 
Anpassungen der Infrastruktur, z.B. Reflektoren
Kartierung der Umgebung durch Experten
Nachbearbeitung der Karte sowohl im Rahmen des Inbetriebnahmeprozesses als auch während des Betriebs auf Grund sich verändernder Umgebungsbedingungen. 
Für den Laser-Locator ist keine Anpassungen der Infrastruktur notwendig. Er ist eine Stand-Alone-Lösung, kann dafür jedoch über Schnittstellen leicht in bestehende Infrastrukturen integriert werden. Für den Anwender ergeben sich daraus einige Vorteile wie etwa:  
Kein Expertenwissen zur Kartierung
Keine Nachbearbeitung der Karte notwendig, weder während der Inbetriebnahme noch im Betrieb durch automatische Kartenaktualisierung.
Die Optimierung auf beste User Experience und Automatisierung komplexer Vorgänge reduziert den Aufwand (Zeit und Kosten) der Anwender. 
Technische Eckdaten 
Kartierung in Echtzeit 
Plug & Go: einfache Integration in Systemarchitektur; intuitive Softwareschnittstellen & Benutzeroberfläche; modulares System
Unterstützt eine Vielzahl von Laserscannern (inkl. Sicherheitslaser) 
Schnelle Aktualisierungsrate: 20-50 Hz 
Genauigkeit: bis zu 1 cm 
Fusion mit Radodometrie oder Beschleunigungssensoren möglich 
IFOY-Innovation Check 
Marktrelevanz. Der Markt für Fahrerlose Transportsysteme entwickelt sich weiterhin gut. Sowohl für die Automatisierung von Standardflurförderzeugen als auch für die Hersteller von Sonderlösungen ist der Laser-Locator von Bosch-Rexroth interessant, da er den Anwender vom Kompetenzaufbau zum Thema umgebungsbasierten Lokalisierung entkoppelt. Aus oben genannten Gründen dürfte die Marktrelevanz insbesondere für die DACH-Region als hoch einzuschätzen sein. Der Hersteller selbst spricht als Zielgruppen beispielsweise von Entwicklern von fahrerlosen Transportsystemen, OEMs von Staplern und Flurfördersystemen, Systemintegratoren, Laserherstellern sowie Automation-Kit Lieferanten. Hersteller Bosch-Rexroth schätzt daher das Marktpotenzial alleine in Deutschland auf rund 818.000 Stück. 
Einsatzort. Zum Einsatz kommen soll das System primär in der Intralogistik und der Produktion. Daneben wären auch Anwendungen in anderen Branchen wie etwa in der professionellen Industriereinigung, in der Krankenhauslogistik, in Häfen, Flughäfen, etc. denkbar. In jeder mobilen Plattform, welche automatisiert werden soll, könnte potenziell die Laserlokalisierungssoftware eingesetzt werden. 

Kundennutzen. Der Locator ermöglicht neuen Herstellern von Fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) den einfachen Einstieg in den Markt. Der Produzent kann sich auf seine Kernkompetenz des Fahrzeugbaus und/oder der Automatisierung von Standardflurförderzeugen konzentrieren. Auch bei der Inbetriebnahme einzelner Fahrzeuge bei einem Kunden entstehen Zeit- und Kostenvorteile, da die umgebungsbasierte Lokalisierung keine Einricht- und Einmessaufwände erfordert. Durch die Software unterstützt wird eine Karte des Anwendungsgebietes erzeugt und darin können die relevanten Punkte lokalisiert werden. 

Hauptvorteile des Laser-Locator  
Hohe Nutzerfreundlichkeit ermöglicht den Entwicklungsaufwand (Zeit und kosten) unserer Kunden zu reduzieren (OEMs) 
Minimaler Integrationsaufwand: Plattformunabhängig und flexible Laserpositionen möglich (OEMs)
Schnelle und einfache Inbetriebnahme: Kartierung mit nur einem Klick – weder Änderungen der Infrastruktur noch Expertenwissen notwendig 
Zuverlässiger Betrieb: Sofortige Lokalisierung und hohe Robustheit 
Flexible Anpassung an typische Intralogistik- und Produktionsumgebungen: Automatische Kartenaktualisierung, der gesamten Flotte bereitgestellt 
Neuheitsgrad. Bosch stellt mit dem Locator ein Produkt vor, das die Softwarefunktion der umgebungsbasierten Lokalisierung auf Grundlage von Laserdistanzmessung übernimmt. Die Software ist so aufgebaut, dass sie mit verschiedenen Laserdistanzmesssensoren funktioniert. Diese als Produkt strikt abgegrenzte Umsetzung der umgebungsbasierten Lokalisierung ist nicht grundlegend innovativ. Allerdings: Die bisher am Markt verfügbaren Systeme erfordern jedoch beim Einsatz noch deutlichen Anpassungs- und Kalibrierungsaufwand und setzen dabei Expertenwissen voraus. Diese Ingenieurarbeit hat Bosch für viele Einsatzfälle und Umgebungsfaktoren vorweggenommen und die Anpassungsfunktionen in die Software integriert. Die Innovation liegt also im Zuschnitt und der Ausgestaltung des Produktes, das konkret auf aktuelle Marktanforderungen zugeschnitten ist. Und genau das ist neu.  
 
Funktionalität und Art der Umsetzung. Der Bosch Locator wird sowohl als Software zur Implementierung auf einem ohnehin vorhandenen Fahrzeugrechner als auch auf einem eigenen Rechner mit definierten Schnittstellen für die Sensoren zur Laserdistanzmessung und die Ausgabe der Lokalisierungsdaten angeboten. Technologisch ist die Lösung auf der Höhe der Zeit mit frei verfügbaren und kommerziellen Lösungen. Die vollständige Integration aller Wirkprinzipien und Funktionen in einem System entbindet den Automatisierungsspezialisten von den Arbeiten zur Kartenerstellung und -aktualisierung sowie zur Lokalisierung innerhalb der Karte. Er kann sich auf die Automatisierung des Fahrens des jeweiligen Flurförderfahrzeugs konzentrieren. Zudem kann er, wenn die Merkmale der Umgebung es zulassen, auch auf eine Lokalisierungsinformation bei der Neuinitialisierung des Fahrzeugs zugreifen. 
IFOY-Testfazit 
Der Bosch-Rexroth Locator ist eine praktische Hilfestellung, wenn es darum geht, ein bestehendes Layout beispielsweise eines Lagers oder einer Produktionsstraße zu erstellen. Dabei ist das System völlig unabhängig von anderen Systemen und kann via verfügbarer Schnittstellen auch ganz leicht in andere Systeme wie etwa Warehouse Management-Systeme oder Flottenmanagementsysteme integriert werden. Es ist eine kostengünstige Anschaffung von hohem Kundennutzen.