Robotické manévre
Logistika má pre autonómne vozidlá veľký potenciál. Jednou z možností je využiť ich na automatizáciu manévrovania výmenných nadstavieb. Ako to bezpečne a efektívne vykonať v rušnom areáli? Pobočka DACHSER v Langenau pri Ulme to skúmala v reálnych prevádzkových podmienkach.
Ťahač Kamag PrecisionTractor vyzdvihne prázdny náves z parkoviska a smeruje k bráne 35. Osoba za volantom sa môže oprieť a uvoľniť, pretože nákladné vozidlo jazdí autonómne. Na prednom nárazníku ťahača sú tri veľké snímače, jeden na každej strane a jeden v strede. Ďalšie snímače a antény sú na streche.
Na pobočke Langenau na juhozápade Nemecka sa vízia budúcnosti stáva skutočnosťou. V rámci výskumného projektu SAFE20, ktorý financuje nemecké spolkové ministerstvo hospodárstva a klímy, sa testuje prevádzka plne automatizovaných vozidiel na pobočke a dve autonómne vozidlá v sklade. Pri rýchlosti do 20 km/h bez problémov zapadajú medzi vozidlá riadené ľuďmi a chodcov. Vozidlá Kamag, ktoré sprevádza len bezpečnostný vodič pripravený zasiahnuť v prípade núdze, sa musia vyhýbať prekážkam, meniť smer jazdy a dávať pozor na chodcov a priechod pre chodcov. To je skutočná výzva pre ich senzorovú technológiu a súvisiace IT systémy. Skenery Lidar využívajú laserové svetlo na zachytenie a vytvorenie digitálneho obrazu svojho okolia. Anténa GPS na streche zabezpečuje presné určenie polohy vozidla počas jazdy. Druhá anténa prijíma údaje z externých snímačov infraštruktúry, čím poskytuje vozidlu informácie získané z radarových a kamerových údajov. "Existuje obrovský potenciál na automatizáciu manévrovania výmenných nadstavieb a prívesov z miesta, kde sú zaparkované, do tranzitného terminálu na nakládku a vykládku - najmä vzhľadom na nedostatok vodičov," hovorí Stefan Hohm, riaditeľ vývoja v spoločnosti DACHSER.
Aby sa umožnila bezpečná automatizovaná preprava nákladných vozidiel, výskumný projekt tiež nainštaloval kamery a senzory na vonkajšej strane budov. Ak niektorý z nich zaznamená napríklad niekoho, kto prechádza cez priechod pre chodcov, autonómne vozidlo dostane varovanie vopred. Takto môže znížiť svoju rýchlosť a v prípade potreby okamžite zastaviť ešte predtým, ako zabočí za roh a osoba sa objaví vo výhľade.
Integrácia do premávky
"Pre zmiešanú prevádzku v našom areáli je veľmi dôležité, aby sa autonómne vozidlá nestali prekážkou," hovorí André Bilz, vedúci tímu nákladných vozidiel a koncových zariadení v centrále DACHSER. V súčasnosti platné bezpečnostné predpisy stanovujú, že takéto vozidlá môžu jazdiť rýchlosťou len 6 až 8 km/h. Vozidlá, ktoré sa tu testujú, sú však trikrát rýchlejšie. Musia sa zaradiť do "normálnej" premávky spolu s vodičmi v nákladných vozidlách, ako aj s ostatnými vozidlami a chodcami v depe. "V rámci areálu sme náročné úlohy v automatizačnej zóne, ako napríklad presun výmenných nadstavieb a návesov, pridelili špeciálnym vozidlám, ktoré ich vykonávajú úplne autonómne," vysvetľuje Bilz.
V rámci výskumného projektu sa teraz tri a pol roka skúmalo, ako to funguje v praxi v kontexte logistických operácií. Boli položené dôležité základy, ako napríklad komplexný bezpečnostný koncept overený v nepretržitej prevádzke a v reálnych podmienkach. Výsledky projektu majú byť teraz zahrnuté do vývoja právne kompatibilného rámca pre automatizovanú nákladnú dopravu v tranzitných termináloch. Okrem DACHSER sa na projekte SAFE20 podieľa ďalších sedem partnerov. Patria medzi nich Fraunhoferov inštitút pre materiálové toky a logistiku IML a pre dopravné a infraštruktúrne systémy IVI. Spoločnosť ZF Commercial Vehicle Systems z Hannoveru pôsobila ako koordinátor projektu a bola zodpovedná za prestavbu ťahača Kamag PT. Spoločnosť Kamag Transporttechnik dodala dve špeciálne vozidlá, ktoré partneri vybavili príslušnými senzormi a palubnou elektronikou na spracovanie údajov. Spoločnosť SICK AG, ktorá sa špecializuje na túto oblasť, dodala snímače a bola zodpovedná za vypracovanie bezpečnostnej koncepcie. Spoločnosť Götting, ako odborník na automatizáciu, dodala základné komponenty na polohovanie vozidiel.
V súčasnosti platné bezpečnostné predpisy stanovujú, že takéto vozidlá môžu jazdiť iba rýchlosťou 6 až 8 km/h.
André Bilz a Christoph Ehrhardt, vedúci oddelenia trendov a technologického výskumu v divízii podnikového výskumu a vývoja, sú spokojní s priebehom rozsiahleho testu v reálnych podmienkach: "Ešte nemáme riešenie pripravené na výrobu, ale podarilo sa nám zhromaždiť cenné skúsenosti a údaje, ktoré môžeme využiť pri formovaní ďalšieho postupu," hovorí Ehrhardt. Bilz dodáva, že teraz je možné preukázať, že bezpečná zmiešaná prevádzka je uskutočniteľná. "Okrem vyššej spoľahlivosti procesu očakávame aj citeľné zníženie škôd spôsobených kolíziami," hovorí. Vozidlá môžu manévrovať nielen s výmennými nadstavbami, ale aj s návesmi.
V oboch prípadoch musí byť riadenie presné na centimeter. Senzory sú vždy v plnej pohotovosti, nikdy sa nerozptyľujú, a pracujú aj pri sťažených svetelných podmienkach, napríklad za súmraku alebo na úsvite. "Občas sme mali problémy v extrémne zlých poveternostných podmienkach, napríklad pri silnom snežení, ale tieto problémy sú riešiteľné."
Cenný doplnok
V čase akútneho nedostatku vodičov môžu autonómne vozidlá poskytnúť užitočnú podporu. Zatiaľ však nemôžu vykonávať manévre na dvore úplne bez ľudí. Úlohy, ako napríklad zaistenie prívesu pomocou klinov na kolesá alebo otváranie a zatváranie dverí, sa stále musia vykonávať manuálne. Na tento účel boli definované procesy. V niektorých prípadoch musia zodpovednosť prevziať aj pracovníci skladu.
Kľúčovým výsledkom projektu SAFE20 je identifikovať potenciál na zlepšenie budúcich trhových riešení. Jedno však tento prelomový výskumný projekt ukazuje s istotou: cieľ bezpečne a hospodárne integrovať autonómne vozidlá do logistických operácií v uzavretom areáli je na dosah.