Verfahren zur Bewegungsplanung mit zeit- und ortsoptimierter Bereitstellung für autonome mobile Roboter in einem Kommissioniersystem

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Alice Kirchheim
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung ; Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 557637468

Beim Greifvorgang innerhalb eines Kommissionierprozesses kommen eine Bereitstelleinheit, eine Sammeleinheit und eine kommissionierende Person an einem Ort zusammen. Dabei ist nach Stand der Technik eines dieser Materialflusselemente stationär. Im Gegensatz dazu hat die Antragstellerin ein Konzept für ein neuartiges Kommissionierprinzip entwickelt, bei dem alle drei Materialflusselemente beweglich und automatisiert sind. Hieraus ergeben sich neue Fragestellungen an die Bewegungsplanung und die Umwandlung von Bestellungen in Aufgaben für die autonome mobilen Robotern (AMR). In dem geplanten Forschungsvorhaben befinden sich die Bereitstelleinheit und die Sammeleinheit auf unterschiedlichen AMR, wobei einer von ihnen zusätzlich mit einem geeigneten Greifsystem ausgestattet ist. Die Entnahme der Positionen der Kommissionieraufträge findet bei dynamisch zur Laufzeit berechneten Treffen statt. Es gibt bereits heute eine Vielzahl an Verfahren aus der Bewegungsplanung, die eine kollisionsfreie Bewegung für eine Flotte von AMR berechnen. Keines dieser Verfahren ist auf das neuartige Kommisionierkonzept anwendbar. Es gibt Verfahren, in denen Treffpunkte und Treffzeitpunkte berücksichtigt werden. Diese Treffpunkte werden allerdings im Vorfeld statisch definiert. Aus dem Bereich des Vehicle Routings gibt es eine Vielzahl von Verfahren, mit denen Zeitfenster oder Treffpunkte berücksichtigt werden. Keines dieser Verfahren berücksichtigt eine kollisionsfreie Bewegung oder eine Reihenfolgeplanung der Bestellungen. Aus der Komplexität der zugrundeliegenden Aufgabenstellung folgt die zentrale Forschungsfrage, wie die wesentlichen Anforderungen an eine Bewegungsplanung von automatisierten, beweglichen Materialflusselementen in einen Algorithmus umgesetzt werden können, der außerdem die Anforderungen aus der logistischen Anwendung wie die limitierte Rechenzeit berücksichtigt. Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Entwicklung und Validierung eines geeigneten Verfahrens und seinem Vergleich mit bekannten Algorithmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen