Routenzüge treiben die smarte Intralogistik voran

Wo früher große Lagerflächen als Sicherheitspuffer dienten, setzt die Industrie heute auf schlanke Prozesse und punktgenaue Versorgung. Der Wandel von klassischer Vorratshaltung hin zu „Just in Time (JIT)“ und „Just in Sequence (JIS)“ hat die Anforderungen an die innerbetriebliche Logistik grundlegend verändert: Materialien müssen nicht nur rechtzeitig, sondern in der richtigen Reihenfolge und synchron zum Takt der Produktion an den jeweiligen Bestimmungsort gelangen. Die hierfür erforderliche Präzision verlangt nach neuen Transportlösungen.

Der autonome oder manuelle Routenzug bietet eine wirtschaftliche und sichere Alternative zu konventionellen Fahrzeuge. Die modulare Einheit aus Zugfahrzeug und spezialisierten Anhängern ermöglicht eine gleichzeitige, spurtreue Beförderung verschiedener Arten von Ladegut. Damit avanciert der Routenzug zum Dreh- und Angelpunkt einer schlanken und flexiblen taktgebundenen Intralogistik.

Was ist ein Routenzug und welche Vorteile bietet er?

Als Routenzüge werden innerbetriebliche Transportmittel bezeichnet, die aus einer klassischen Zugmaschine oder einem autonomen Roboter und mehreren Anhängern bestehen. Sie werden in erster Linie in der Produktionslogistik eingesetzt, um Materialien taktgenau ans Ziel zu bringen. Im Gegensatz zu Einzeltransporten mit Gabelstaplern und anderen Flurförderfahrzeugen folgt der Routenzug festen Fahrplänen und vorgegebenen Routen. Dadurch eignet er sich vor allem für getaktete Produktionssysteme, beispielsweise bei der Just-in-Time- oder Just-in-Sequence-Versorgung.

Durch die gezielte Kombination verschiedener Anhängertypen können Sie vielfältige Materialien in einem einzigen Routenzug effizient und spurtreu befördern. Dadurch entsteht ein flexibler Transportverbund, der sich nahtlos in getaktete Abläufe integrieren lässt und den Materialfluss nachhaltig stabilisiert.

Die Vorteile von Routenzügen lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• Effizienzsteigerung: Durch Bündelung mehrerer Transporte in einem Routenzug werden Wege reduziert und Leerfahrten vermieden.
• Kostensenkung: Weniger oder autonome Fahrzeuge im Einsatz bedeuten geringere Wartungs- und Personalkosten.
• Flexibilität im Materialfluss: Unterschiedliche Anhänger ermöglichen den Transport verschiedenartiger Güter.
• Mehr Sicherheit im Werksverkehr: Da Routenzüge definierten Strecken und Fahrplänen folgen und über moderne Sicherheitssensorik verfügen, sinkt das Unfallrisiko im Betrieb teils deutlich.
• Förderung automatisierter Prozesse: Routenzüge lassen sich unkompliziert in autonome Logistikprozesse einbinden.
• Platzsparende Lösung: Im Vergleich zu Einzeltransportsystemen erfordern Routenzüge weniger Verkehrsfläche. Damit steigt die Übersicht im Betriebsgelände.
• Das Einsparpotenzial ist enorm. Ein Routenzug mit mehreren Anhängern ersetzt die meisten der zuvor nötigen Gabelstaplerfahrten. Das entlastet nicht nur den Werksverkehr, sondern spart auch Energie und Arbeitskraft. Das Personal steht für wertschöpfendere Tätigkeiten zur Verfügung.

Die Anschaffung eines Routenzugs ist natürlich mit Investitionskosten verbunden. Diese amortisieren sich jedoch häufig schnell, insbesondere bei regelmäßigem Einsatz und klar strukturierten Materialflüssen. Die Gesamtkosten variieren stark, da sie von mehreren Faktoren abhängen, etwa von der Anhängerzahl, den eingesetzten Ladungsträgern, der benötigten Infrastruktur und den Anforderungen an die Steuerung. Manuelle Systeme mit standardisierten Komponenten sind meist günstiger als automatisierte Routenzüge mit integrierter Sensorik und digitaler Leitsteuerung, benötigen aber auch einen Fahrer. Eine sorgfältige Bedarfsanalyse hilft, das passende System wirtschaftlich und funktional auszuwählen.

Wo kommen Routenzüge zum Einsatz?

Ein Routenzug kann seine Stärken überall dort ausspielen, wo Material horizontal über längere Distanzen taktgenau von A nach B bewegt werden muss. Typischerweise werden die Zugfahrzeuge in der verarbeitenden Industrie eingesetzt, um Produktionsmittel aus dem Lager zu den Produktions- und Montagestätten zu transportieren und gleichzeitig Fertigteile und Leergut abzuholen. Häufig sind sie in digitale Steuerungssysteme eingebunden oder verkehren bedarfsgesteuert, zunehmend auch autonom.

Gemeinhin sind Routenzüge innerhalb von Produktionshallen, Lagerbereichen oder zwischen einzelnen Fertigungsstationen unterwegs, also im Indoor-Bereich. Doch auch im Outdoor-Einsatz, etwa beim Transport zwischen verschiedenen Gebäuden oder über Werksgelände hinweg, haben sich diese Systeme bewährt.

Besonders verbreitet ist der Routenzug in der Automobilindustrie, im Maschinenbau sowie in der Elektro- und Möbelproduktion, also dort, wo viele unterschiedliche Bauteile in definierter Reihenfolge und zum richtigen Zeitpunkt bereitgestellt werden müssen. Auch in der Lebensmittelverarbeitung oder in der Pharmabranche findet er zunehmend Verwendung, wenn standardisierte Transportwege und hygienisch sichere Abläufe gefragt sind. Ebenso gut eignet sich der Routenzug für die innerbetriebliche Müllentsorgung sowie für Transportaufgaben an Flughäfen und Bahnhöfen oder in Freizeitparks.

Herausforderung Outdoor-Routenzug

Auch wenn Routenzüge grundsätzlich indoor und outdoor genutzt werden können, bringt der Außeneinsatz einige spezifische Herausforderungen mit sich. Zum einen erfordern unebene Fahrbahnen, Steigungen, verschiedene Untergründe und wechselnde Lichtverhältnisse eine robustere Fahrzeugtechnik und zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen. Zum anderen können Witterungseinflüsse wie Regen, Schnee oder wechselnde Temperaturen die Funktionalität von Anhängern, Ladungsträgern und Kupplungen beeinträchtigen.

Damit der Routenzug auch im Außenbereich zuverlässig und sicher funktioniert, sind wetterfeste Komponenten, eine präzise Routenplanung sowie eine enge Abstimmung mit der baulichen Umgebung unerlässlich. Diese zusätzlichen Anforderungen sind bei einem Outdoor-Routenzug zu beachten und werden zum Beispiel vom autonomen mobile Transportroboter Induros in besonderer Weise erfüllt.

Aufbau des Routenzugs: Ein System, viele Möglichkeiten

Ein Routenzug besteht im Wesentlichen aus zwei oder drei Elementen. Es gibt immer ein Zugfahrzeug mit einem oder mehreren Anhängern und dann bei Bedarf zusätzlich Ladungsträger, die das zu transportierende Material aufnehmen.

Zugfahrzeug

Das Zugfahrzeug bildet das Herzstück des Systems. Es übernimmt die Aufgabe, die angehängten Transportmodule sicher entlang der definierten Routen zu bewegen. Je nach Einsatzbereich (indoor und/oder outdoor) kommen verschiedene Fahrzeugtypen zum Einsatz, angefangen vom klassischen Schlepper mit Fahrerplatz bis hin zu eigenständig navigierenden Zugmaschinen, die sich per Sensorik und digitaler Steuerung autonom durch die Produktionshallen oder über das Werksgelände bewegen.

Moderne Zugfahrzeuge verfügen oftmals über elektrische Antriebe, die emissionsfrei und energieeffizient arbeiten. Ihre kompakte Bauweise ermöglicht enge Wendemanöver, wodurch sie verhältnismäßig wenig Platz benötigen. Zugleich gewährleisten integrierte Sicherheitssysteme einen zuverlässigen Betrieb auch in komplexen, getakteten Produktionsumgebungen.

Anhänger

Diese fahrbaren Module werden an die Zugmaschine gekoppelt. Sie bilden die Grundlage für den Transport und sind je nach Typ mit unterschiedlichen Aufnahmesystemen ausgestattet. Gängige Varianten sind Palettenwägen, Gitterboxen, Plattformanhänger, Rahmenanhänger und sogenannte Taxiwagen mit integrierter Aufnahmevorrichtung für Ladungsträger. Viele Modelle erlauben das Be- und Entladen von beiden Seiten oder sind für automatisierte Übergaben vorbereitet. Durch ihre Modularität lassen sich Routenzüge flexibel an wechselnde Anforderungen anpassen, etwa für die Serienfertigung, Sondermontagen oder die innerbetriebliche Entsorgung.

Unterschieden werden bodenebene und nicht bodenebene Systeme. Bodeneben bedeutet, dass sich der optionale Ladungsträger auf Bodenhöhe einschieben lässt. Eine spezielle Beladeplattform ist somit nicht erforderlich. Nicht bodeneben heißt, dass der Warenträger über eine Rampe auf den Anhänger geschoben bzw. gerollt werden muss.

Ladungsträger

Als Ladungsträger werden die optionalen Elemente bezeichnet, die das Transportgut aufnehmen. Sie unterscheiden sich hinsichtlich Beladerichtung und Beladeart. Bezüglich der Beladerichtung wird zwischen einseitig- und beidseitig beladbar unterschieden. Die Beladeart ergibt sich aus dem Zusammenspiel mit den Anhängern: Je nach System erfolgt die Aufnahme bodeneben oder über eine Rampe.

Typische Warenträgersysteme sind:

• C-Rahmen (einseitig beladbar)
• E-Rahmen (einseitig beladbar, mit bis zu sechs fest verschweißten oder verstellbaren Gabeln)
• Plattform-Rahmen (beidseitig beladbar)
• Quick-Save-(QS-)Rahmen (beidseitig beladbar)
• Bügelrahmen (beidseitig beladbar, mit bis zu drei festen oder verstellbaren Vertikalstreben)
• C- und E-Rahmen sowie Bügelrahmen eignen sich für die bodenebene Aufnahme; Plattformrahmen und Quick-Save-Rahmen sind für die nicht bodenebene Aufnahme konzipiert. Welche Variante zum Einsatz kommt, bestimmt der jeweils verwendete Anhängertyp.

Vom Start bis zur Zustellung: Wie der Routenzug funktioniert

Die genaue Funktionsweise eines Routenzugs hängt vom zugrunde liegenden Versorgungskonzept ab. Am häufigsten kommt das Milkrun-Prinzip zur Anwendung, ein taktgebundenes Umlaufsystem, das wie folgt funktioniert:

Startpunkt ist in aller Regel der Bahnhof, der sich üblicherweise in unmittelbarer Nähe zu den Lagerflächen des Transportgutes befindet. Dort werden die Anhänger mit den Ladungsträgern und den darauf befindlichen Gütern bestückt und auf den Weg gebracht.

Nacheinander fährt der Routenzug die vordefinierten Haltepunkte ab. Das können verschiedene Abschnitte entlang des Produktionsprozesses sein. Die einzelnen Stationen befinden sich jeweils sehr nach am Bereitstellort, an dem die zugeführte Ware benötigt wird. Das anfallende Leergut nimmt der Routenzug direkt mit.

Nachdem alle Haltepunkte angesteuert wurden, fährt der Zug weiter zu den Leergutbahnhöfen. Hier werden die leeren Ladungsträger abgeladen und der Routenzug ist bereit für eine neue Runde.

Die Bedeutung einer guten Routenführung

Eine präzise geplante Routenführung ist essenziell für die Leistungsfähigkeit eines Routenzugsystems. Die geläufigsten Verfahren im Zusammenhang mit der Materialzufuhr via Routenzug sind das Just-in-Time- und das Milkrun-Konzept.

Beim Materialtransport nach dem JIT-Prinzip wird die für den Produktionsschritt benötigte Materialmenge fristgerecht bereitgestellt. Dafür muss die Routenführung so abgestimmt sein, dass sie den Produktionstakt zuverlässig bedient: mit möglichst konfliktfreien Fahrwegen, klar definierten Haltestellen und optimierten Zonen zum Be- und Entladen.

In Milkrun-Konzepten, bei denen mehrere Stationen in einer festen Schleife versorgt werden, ist die Abstimmung zwischen Prozessbedarf und Streckenführung besonders kritisch. Der Name dieses Ansatzes leitet sich vom traditionellen Milchliefersystem in den USA ab, bei dem sogenannte Milchjungen mehrere Haushalte in einer festgelegten Reihenfolge bedienten und überall dort eine volle Milchflasche abstellten, wo sie eine leere vorfanden. In der Logistik wird dieses Konzept üblicherweise in Verbindung mit dem Zwei-Behälter-Prinzip angewandt.

Eine dritte Variante ist der dynamisch gesteuerte Routenzug, der sich flexibel an aktuelle Bedarfe anpasst. Voraussetzung hierfür ist eine intelligente Routenlogik, mit der sich spontane Umlenkungen oder Priorisierungen sicher umsetzen lassen. Hier sollte auch die Steuerung und Bedienung für das Personal über eine digitale Schnittstelle möglichst einfach gelöst sein, um den Routenzug z.B. zu rufen oder wieder auf den Weg zu seinem Ziel zu schicken. Eine solche Digitalisierung der Auftragssteuerung existiert bei vielen Unternehmen nicht ist jedoch die Grundlage, um auf Änderungen im Prozess schnell reagieren zu könne.

Autonome Roboter als intelligente Alternative zum Routenzug

Trotz seiner Flexibilität gerät der Routenzug in sehr dynamischen Produktionsumgebungen mit hohem Variantenreichtum und wechselnden Materialbedarfen an sein Limit. Vor allem bei dezentralen Bedarfen, kurzfristigen Änderungen oder Just-in-Sequence-Versorgungen stößt das Prinzip der festen Route und Taktung an strukturelle Grenzen.

Eine smarte Alternative zum Routenzug sind autonome Roboter wie der Transportroboter Induros, die freier im Raum navigieren können, in Echtzeit auf Prozessänderungen reagieren und einzelne Ladungsträger bedarfsgerecht zustellen. Dank dieser Fähigkeiten eignen sie sich besonders gut für Just-in-Time- und Just-in-Sequenz-Szenarien, bei der eine präzise Materialbereitstellung essenziell ist. Gegenüber einem Routenzug im Milkrun-Konzept punkten autonome Roboter mit der Möglichkeit, Leerfahrten zu vermeiden. Zudem entfällt der Bedarf separater Logistikzonen, da sie Hindernisse automatisch erkennen und entsprechend vorausschauend bremsen und ihre Route auf Wunsch dynamisch anpassen. Das ist ein klarer Vorteil in agilen, menschenzentrierten Produktionsumgebungen.

Während Routenzüge grundsätzlich in standardisierten, taktgebundenen Transporten von Waren Vorteile haben, eröffnen autonome Roboter zusätzliche Spielräume für eine agile, skalierbare und ressourcenschonende Intralogistik. Durch das autonome an- und abkoppeln von Wagen ist eine Entkopplung mit anderen Prozessen möglich und ein vollkommen autonomer Prozess wird gewährleistet. Neben den Arbeitszeiten können Geisterschichten genutzt werden, um Leergut abzutransportieren und neuen Material bereitzustellen. Ein autonomer Routenzug bringt oft neben der Personaleinsparung viele prozessseitige Vorteile die sich erst nach der Implementierung genau beziffern lassen. Welches System sich letztlich am besten eignet, richtet sich nach dem Prozessdesign, der Materialstruktur und dem gewünschten Automatisierungsgrad.

(Quelle: Innok Robotiks)