Dezentrale Steuerung 17.02.2025, 15:30 Uhr

Autonome Transportroboter: Mit Schwarmintelligenz in die Zukunft

Dezentrale Steuerung macht Transportroboter effizienter: Kostensenkung, Flexibilität und Ausfallsicherheit durch agentenbasierte Prozesse.

Roboterschwarm

Der Roboterschwarm trifft seine eigenen Entscheidungen.

Foto: Safelog

Moderne Transportroboter spielen eine zentrale Rolle in der Intralogistik. Während zentrale Leitstände hohe Kosten und Risiken mit sich bringen, bietet die dezentrale, agentenbasierte Steuerung mehr Flexibilität, Ausfallsicherheit und Kostenvorteile. Dank Schwarmintelligenz treffen Transportroboter eigenständige Entscheidungen, kommunizieren untereinander und ermöglichen eine dynamische Prozesssteuerung ohne zentrale Instanz.

Warum zentrale Steuerungen an ihre Grenzen stoßen

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) sind aus der modernen Intralogistik nicht mehr wegzudenken. Sie optimieren Prozesse, steigern die Effizienz und senken langfristig Kosten. Der Kern dieser Systeme ist oft eine zentrale Leitsteuerung. Sie weist mobilen Transportrobotern (MTR) Aufgaben zu, legt ihre Routen fest und regelt den gesamten innerbetrieblichen Verkehr. Doch genau diese zentrale Steuerung bringt erhebliche Nachteile mit sich: hohe Investitionskosten, geringe Flexibilität und eine hohe Störanfälligkeit.

Ist der Leitstand nicht verfügbar – etwa wegen Wartungsarbeiten oder Netzstörungen – kommt der gesamte Materialfluss zum Stillstand. Besonders für Unternehmen mit vielen Robotern stellt dies ein erhebliches Risiko dar. Denn jeder einzelne Transportauftrag hängt von der reibungslosen Kommunikation mit dem Leitstand ab.

Stellenangebote im Bereich Einkauf und Beschaffung

Einkauf und Beschaffung Jobs
Stadtreinigung Hamburg-Firmenlogo
Objektmanager (m/w/d) Stadtreinigung Hamburg
Hamburg Zum Job 
LENSER Filtration GmbH-Firmenlogo
Bacheloranden (m/w/d) oder Masteranden (m/w/d) LENSER Filtration GmbH
Jungheinrich Aktiengesellschaft-Firmenlogo
Ingenieur / Meister / Techniker als Teamleiter Eingangs-Check und Check & Paint (Wareneingangs- und Qualitätskontrolle) (m/w/d) Jungheinrich Aktiengesellschaft
Dresden Zum Job 
Stadtwerke Essen AG-Firmenlogo
Betriebsmanager (gn) Netzbetrieb Entwässerung Stadtwerke Essen AG
Stadtwerke Potsdam GmbH-Firmenlogo
Ingenieur/Techniker/Meister (m/w/d) Elektrische Energietechnik Netzausbau Strom Stadtwerke Potsdam GmbH
Potsdam Zum Job 
Landratsamt Schwäbisch Hall-Firmenlogo
Ingenieur als Sachbearbeiter Wasserwirtschaft - Oberirdische Gewässer (m/w/d) Landratsamt Schwäbisch Hall
Schwäbisch Hall Zum Job 
Wacker Chemie AG-Firmenlogo
Prozessentwickler (w/m/d) Wacker Chemie AG
Nünchritz Zum Job 
Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung-Firmenlogo
Ingenieurin/Ingenieur (w/m/d) für die Koordination der Fachrichtung Elektrotechnik bzw. Nachrichtentechnik Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung
Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt-Firmenlogo
Dipl. Ing. (FH)/B. Eng. Elektrotechnik (w/m/d) Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt
Frankfurt am Main-Riedberg Zum Job 
Kromberg & Schubert Automotive GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Ingenieur / Materialwissenschaften (m/w/d) Kromberg & Schubert Automotive GmbH & Co. KG
Abensberg Zum Job 
EMSCHERGENOSSENSCHAFT und LIPPEVERBAND-Firmenlogo
Ingenieur*in (m/w/d) im Bereich der Elektrotechnik EMSCHERGENOSSENSCHAFT und LIPPEVERBAND
Behörde für Stadtentwicklung und Wohnen-Firmenlogo
Ingenieur:in Elektrotechnik, Maschinenbau, Versorgungstechnik, Master/Dipl.-Ing. (univ.) für das technische Referendariat Behörde für Stadtentwicklung und Wohnen
Hamburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) für Geotechnik, Abfall, Altlasten und Georisiken Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Behörde für Stadtentwicklung und Wohnen-Firmenlogo
Ingenieur:in Elektrotechnik, Maschinenbau, Versorgungstechnik, Bachelor/Dipl.-Ing.(FH) für den technischen Vorbereitungsdienst (TOIA) Behörde für Stadtentwicklung und Wohnen
Hamburg Zum Job 
BG ETEM - Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse-Firmenlogo
Ingenieur/in (m/w/d) für die Ermittlung von Berufskrankheiten BG ETEM - Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse
Stuttgart Zum Job 
VetterTec GmbH-Firmenlogo
Verfahrensingenieur (m/w/d) Sprühtrocknung VetterTec GmbH
Kassel, Reutlingen Zum Job 
EMSCHERGENOSSENSCHAFT und LIPPEVERBAND-Firmenlogo
Gruppenleiter*in Elektrotechnik (m/w/d) EMSCHERGENOSSENSCHAFT und LIPPEVERBAND
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur (w/m/d) als Bauwerksprüfer Die Autobahn GmbH des Bundes
Bayreuth Zum Job 
Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)-Firmenlogo
Ingenieurin/Ingenieur (w/m/d) Technische Gebäudeausrüstung in der Fachrichtung Versorgungstechnik Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)
HAMBURG WASSER-Firmenlogo
Ingenieur für Automatisierungstechnik Wasserwerke (m/w/d) HAMBURG WASSER
Hamburg-Rothenburgsort Zum Job 

„Die Roboter selbst wissen aber nicht, welche Aufgaben sie übernehmen, sondern führen einfach nur die Aufträge aus“, erklärt Michael Reicheicher, Geschäftsführer der Safelog GmbH und Experte für Intralogistik. Dies verdeutlicht die Abhängigkeit der Systeme von einer funktionierenden Zentraleinheit.

Wenn Transportroboter eigenständig handeln

Im Gegensatz zu zentral gesteuerten Systemen arbeiten agentenbasierte Transportroboter unabhängig und koordinieren ihre Bewegungen selbst. Die Kommunikation zwischen den Robotern erfolgt direkt, ohne eine übergeordnete Instanz. Dies geschieht über Multiagentensysteme, die es ermöglichen, dass sich die Roboter gegenseitig über ihre Position, Geschwindigkeit und Statusmeldungen informieren.

„Die Transportroboter sind vergleichbar mit Organismen, die in einer Gesellschaft leben“, so Reicheicher. „Alle kennen die Regeln und Gesetze, die zu befolgen sind, können aber eigenständig handeln.“ Dieses Prinzip der Schwarmintelligenz erlaubt es, flexible und adaptive Prozesse in der Logistik umzusetzen. Roboter können beispielsweise selbstständig entscheiden, welche Route sie nehmen oder ob sie einen bestimmten Aufzug nutzen.

Mehr Effizienz und geringere Kosten

Ein großer Vorteil der dezentralen Steuerung liegt laut Reicheicher in den geringeren Anschaffungs- und Betriebskosten. Ohne eine zentrale Steuerung entfällt die Notwendigkeit teurer Leitstand-Software sowie zusätzlicher IT-Infrastruktur. Unternehmen sparen nicht nur hohe Lizenzgebühren, sondern auch Kosten für Wartung und Support.

Zudem macht die dezentrale Steuerung das gesamte System robuster: Ein Ausfall eines einzelnen Roboters führt nicht zum Stillstand der Flotte. Andere Transportroboter übernehmen die Aufgaben oder passen ihre Routen dynamisch an. Dadurch wird eine hohe Prozesssicherheit gewährleistet.

Ein weiterer Vorteil ist die Flexibilität: Prozesse lassen sich schneller anpassen, da keine zentrale Umstellung notwendig ist. Neue Abläufe können schrittweise eingeführt und getestet werden, ohne den gesamten Betrieb zu unterbrechen. Dies unterscheidet sich deutlich von klassischen Leitständen, bei denen Änderungen oft mit langen Stillstandszeiten verbunden sind.

Schwarmintelligenz in der Praxis

Die Kommunikation zwischen den Transportrobotern erfolgt über definierte Regeln und Umgebungsdaten. Jedes Gerät verfügt über Informationen zu den Fahrwegen, Regeln und den aktuellen Status aller anderen Systemteilnehmer. Dadurch kann ein Transportroboter eigenständig entscheiden, wann er fährt, bremst oder ausweicht.

Ein praktisches Beispiel ist die Nutzung eines Aufzugs: Der Aufzug teilt den Robotern seinen Status mit – etwa ob er belegt ist oder in welchem Stockwerk er sich befindet. Anhand dieser Daten entscheiden die Transportroboter selbst, wann sie den Aufzug nutzen. Diese Eigenständigkeit reduziert Wartezeiten und verbessert den Materialfluss erheblich.

Auch das Lademanagement wird optimiert: Roboter überwachen kontinuierlich ihren Energieverbrauch und planen ihre Ladezyklen so, dass die Flotte stets einsatzbereit bleibt. „Die Einzelfahrzeuge können sich für eine lange Zeit bewegen, ohne auf Informationen von anderen Teilnehmern angewiesen zu sein“, betont Reicheicher.

Wann eine zentrale Steuerung dennoch sinnvoll ist

Trotz der vielen Vorteile gibt es Szenarien, in denen eine zentrale Leitsteuerung laut Reicheicher weiterhin sinnvoll bleibt. Dies gilt beispielsweise, wenn Fahrzeuge mit geringer Rechenleistung genutzt werden oder wenn Roboter verschiedener Hersteller gemeinsam betrieben werden.

Ein weiteres Argument für zentrale Systeme ist die VDA 5050-Schnittstelle. Sie sorgt für Interoperabilität zwischen unterschiedlichen Transportrobotern und ermöglicht eine einheitliche Steuerung über Herstellergrenzen hinweg. In solchen Fällen kann eine hybride Lösung sinnvoll sein: Der Leitstand übernimmt koordinierende Aufgaben, während die Transportroboter weiterhin eigenständig agieren.

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.