2021-02-24

Industrielle Revolutionen mitgestalten

2.863 einzelne Erfindungen sind bis heute im Patentportfolio der KION Group und ihrer Tochtermarken verzeichnet – und es werden immer mehr. Jedes einzelne dieser Patente fußt auf dem Pioniergeist unserer Ingenieure und Entwickler, deren Leistung wir anlässlich der „Engineers Week“ würdigen. Denn ihnen ist es zu verdanken, dass es uns zu jeder Zeit gelungen ist, die Intralogistik innovativ mitzubestimmen. Nachdem wir im ersten Teil unserer Serie auf die Pionierleistungen unserer Erfinder von 1922 bis in die 1970er Jahre geblickt haben, nehmen wir Sie nun mit auf eine spannende Zeitreise zu den wichtigsten Innovationen unserer Branche: Von der 3. Industriellen Revolution in den 1980er Jahren bis heute – und sogar ein wenig darüber hinaus.

National Engineers Week

Jedes Jahr rund um den Geburtstag von George Washington am 22. Februar feiert man in den USA die „National Engineers Week“. Der Zweck der Festwoche ist es, die Aufmerksamkeit auf die Beiträge zu lenken, die Ingenieure für die Gesellschaft leisten, und die Wichtigkeit des Erlernens von Mathematik, Wissenschaft und technischen Fähigkeiten zu betonen. Ein guter Anlass – auch über die USA hinaus – herausragende Ingenieursleistungen zu beleuchten und zu würdigen.

Seit dem 19. Jahrhundert beschleunigten sich technologischer Fortschritt und Industrialisierung. In den 1980er Jahren kamen spannende Entwicklungen in der Informationstechnik hinzu, die die 3. Industrielle Revolution auslösten und auch in der Intralogistik die Weichen in Richtung Digitalisierung und Automatisierung stellten. Die Erfindung des Internets legte schließlich den Grundstein für die Industrie 4.0 und ebnete den Weg für Smart Factories, in denen vollvernetzte Flurförderzeuge und automatisierte Materialflusssysteme verbunden durch das Internet der Dinge Hand in Hand arbeiten. Die Ingenieure der KION Tochterunternehmen Linde Material Handling, STILL und Dematic haben diese Entwicklungen nicht nur begleitet, sondern sind als Pioniere vorangeschritten: mit wegweisenden Innovationen, die Geschichte geschrieben und die Branche bis heute maßgeblich geformt haben. Und auch, als Mitte der 80er der Begriff „Energiewende“ zum ersten Mal in den Medien auftauchte, waren die Entwickler bei STILL schon längst in der Erprobung neuer, zukunftsweisender Antriebskonzepte, die für neue Denkanstöße in Richtung einer ressourcenschonenden und nachhaltigen Intralogistik sorgen sollten – bis heute.

Der Hybrid-Schlepper R 7 ist das weltweit erste Hybrid-Flurförderzeug

1983: Das weltweit erste Hybrid-Flurförderzeug

Als Hans Still 1922 einen Reparaturbetrieb für Elektromotoren gründete, legte er damit den Grundstein für ein Unternehmen, das sich in den kommenden Jahren immer wieder als Pionier beweisen sollte – vor allem in Sachen Antriebstechnik. 1983 brachte STILL mit dem Hybrid-Schlepper R 7 das weltweit erste hybrid angetriebene Flur¬förderzeug auf den Markt. Im R 7 kombinierten die Ingenieure einen leistungsfähigen Diesel und eine elektrische Batterie zu einem Serienhybrid. Der Hybridschlepper eignete sich besonders für einen kombinierten Einsatz auf großen Freiflächen und in geschlossen Hallen. So wurde er anfangs vorwiegend auf den Roll¬feldern verschiedener Flughäfen eingesetzt, weil dort die Batterie im Freien (unabhängig von einer Steckdose) über den Diesel aufgeladen werden konnte. Anschließend war dank der Batterie ein völlig abgasfreier Betrieb in der Halle möglich – alles in allem ein zukunftsweisendes Antriebskonzept, das große Reichweiten und hohe Geschwindigkeiten mit Nachhaltigkeit und Gesundheitsschutz verband.

STILL entwickelte seine Antriebstechnologien kontinuierlich weiter, brachte 2006 den RX 70 als Nachfolger der erfolgreichen dieselelektrischen Baureihe R 70 auf den Markt und präsentierte 2011 mit dem RX 70 Hybrid den ersten in Serie produzierten Hybrid-Gabelstapler.

Der STILL FleetManager von 1999

1999: Das weltweit erste digitale Flottenmanagement

Mit den wachsenden Möglichkeiten der Datenverarbeitung hielt die Digitalisierung in der Intralogistik Einzug und ermöglichte spannende Perspektiven – vor allem dort, wo große Stapler-Flotten im Einsatz waren. Hier traf Ende der 1990er Jahre mit dem FleetManager eine weitere STILL Innovation den Nerv der Zeit: Als erstes digitale Flottenmanagement ermöglichte es die Software, kontinuierlich Fahrzeug- und Betriebsdaten zu sammeln und übergreifend auszuwerten. „Plötzlich konnte man alles auf einen Blick erfassen: Welche Fahrzeuge sind vorhanden, wie alt sind sie, wie ausgelastet sind sie, wie passieren Unfälle, welche Fehlercodes treten auf“, erklärt Produktmanager Harald Gelsen, der damals bei STILL für das Projekt verantwortlich zeichnete. Auch zu den Fahrern behielt die Software aufschlussreiche Daten (zum Beispiel zu Sicherheitsunterweisungen) im Blick. Zu den wichtigsten Funktionen zählt aber bis heute, dass Flottenmanager bestimmte Fahrer und Fahrzeuge zuordnen und unerlaubte Zugriffe (vor allem von betriebsfremden Personen) unterbinden können. „Für Flottenmanager bedeutete dies ein völlig neues Level an Kontrolle und erhöhte nachhaltig die Sicherheit“, so Gelsen. Während anfangs die auf den Bordcomputern gesammelten Daten noch regelmäßig mit Transponderchips an den Fahrzeugen „eingesammelt“ werden mussten, erfolgte 2011 – ebenfalls erstmalig bei STILL – die Anbindung an die Cloud. Seitdem stehen alle Daten zu allen Fahrzeugen nahezu in Echtzeit zur Verfügung, was zu noch mehr Komfort und Kontrolle für die Fuhrparkmanager führte. So stellte STILL mit dem FleetManager die Weichen für intelligente Datenanalyse im Lager – und damit auch für zukünftige Entwicklungsschritte wie Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung).

2003 ging der erste Stapler mit Brennstoffzellenantrieb an den Start

2003: Der weltweit erste Gabelstapler mit Brennstoffzellenantrieb

Die Ingenieure von STILL gehörten auch beim Wasserstoffantrieb zu den Vorreitern. Auch hier begann die Erfolgsgeschichte auf einem Flughafengelände – und zwar beim Airport München im Jahr 2003. Im Rahmen eines Pilotprojekts wurden hier die weltweit ersten mit einer Brennstoffzelle ausgerüsteten Gabelstapler erprobt, die auf eine eigens am Flughafen eingerichtete Wasserstofftankstelle zugreifen konnten. Eine Tank-füllung Wasser¬stoff (H2) reichte für eine Acht-Stunden-Schicht. Die Brennstoff¬zelle überzeugte mit einem emissions¬freien Betrieb, einem hohen Wirkungs¬grad und schnellen Tankvorgängen. Durch den Wegfall von Batteriewechseln und -wartung erhöhte sich zudem die Verfügbarkeit der Fahrzeuge enorm. Genug Gründe also, aus denen STILL diese Antriebsvariante kontinuierlich weiterentwickelte und verschiedene Projekte realisierte – unter anderem 2016 beim französischen Lebensmittelgroßhändler Carrefour, bei dem eine Flotte von mehr als 100 H2-Fahrzeugen im Einsatz ist. So setzte STILL einen Meilenstein für den Einsatz von Wasserstoff als alternative Energiequelle in der Intralogistik, die in den kommenden Jahrzehnten umso wichtiger werden werden könnte, sofern die fossilen Brennstoffe weiter in den Hintergrund treten.

Dr.-Ing. Rainer Bavendiek

2005: Der weltweit erste E-Stapler mit seitlichem Batterieeinschub

Auch das Thema Elektrogegengewichtsstapler wurde bei STILL konsequent weitergedacht – vor allem in Sachen Bedienerfreundlichkeit. Das Team um den damaligen Projektverantwortlichen Dr.-Ing. Rainer Bavendiek hatte es sich zur Aufgabe gemacht, den Batteriewechsel beim E-Stapler einfacher zu gestalten und gleichzeitig einen höheren Komfort für den Fahrer zu erzielen. Bis dato mussten die schweren Blei-Säure-Batterien per Kran – also von oben – gewechselt werden, was ein aufwändiges Wegklappen des Fahrersitzes und vieler weiterer beweglicher Teile erforderte. Zudem wurde beim Herausheben der Batterie oft die Fahrerkabine beschädigt. Mit dem von Bavendiek entwickelten seitlichen Batterieeinschub konnte nicht nur auf den Kran verzichtet und der Wechselvorgang deutlich beschleunigt werden, sondern auch das Fahrzeuglayout änderte sich – und zwar zu Gunsten des Fahrers, denn der klappbare Sitz durfte einem ergonomischeren Arbeitsplatz weichen. So erhöhte der seitliche Batteriewechsel nicht nur die Ergonomie, sondern auch die Wirtschaftlichkeit – und setzte sich in kürzester Zeit als flächendeckender Branchenstandard durch.

Shin Yamashita

2001: Die Erfindung des Multishuttles für Warenhäuser

Am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML) in Dortmund begann im Frühjahr 2001 die Geschichte eines Systems, das nach seiner Markteinführung durch Dematic im Jahr 2006 die Automation in der Intralogistik entscheidend prägte: das Multishuttle. Hinter dem futuristisch anmutenden Namen des IML-Protoyps verbarg sich ein Behälterlager mit stromführenden Regalen und ein dazugehöriges Transportsystem mit autonom fahrenden, schienengeführten und softwaregesteuerten Fahrzeugen. Den großen Vorteil des Multishuttle gegenüber einem Automatischen Kleinteilelager (AKL) erklärt Shin Yamashita, Director Research and Innovation Management bei Dematic: „Der Durchsatz konnte ohne zusätzlichen Platzbedarf erhöht und der Bestandszugriff erheblich beschleunigt werden. Somit lieferte das Multishuttle den passenden Innovationsschritt, um die wachsenden Anforderungen des E-Commerce zu erfüllen.“

Dematic Multishuttle

Shin Yamashita und sein Team industrialisierten und optimierten das Dematic Multishuttle (DMS) auf vielfältige Weise: Unter anderem wurde die Stromführung von den Regalen losgelöst, eine dreifach tiefe Lagerung via Teleskoparm ermöglicht und so die Lastaufnahme revolutioniert. In der Zwischenzeit verbesserte Shin Yamashita seine Erfindung auch über mechatronische Konzepte hinaus: Mit dem patentierten Inter-Aisle-Transfer (iAT) gelang es, Behälter auch im gegenüberliegenden Regal zu positionieren, ohne einen separaten Frontzonenförderer zu nutzen. Bis heute hat sein Team über 14 weltweite Patente im Zusammenhang mit dem DMS angemeldet. „Das DMS wurde zu einem Kernbestandteil von Industrie 4.0 und IoT in der Logistik. Es ist eine Ehre und Freude, seine Erfolgsgeschichte zu begleiten und mitzugestalten, die immer noch andauert und noch lange nicht zu Ende ist”, so Shin Yamashita. Bis heute arbeitet er an weiteren Verbesserungen, mit denen das DMS seine führende Rolle in der automatisierten Intralogistik auch weiterhin erfüllen soll.

Der STILL iGo neo CX 20 ist das erste autonom navigierende Kommissioniergerät

2016: Das erste autonom navigierende Kommissioniergerät

Einen Meilenstein für die Entwicklung autonomer Flurförderzeuge setze STILL Anfang 2016 mit der Einführung des iGo neo CX 20. Er bewegte sich als erstes Kommissioniergerät der Welt dank fortschrittlicher Sensorik völlig selbstständig im Lager. Bisherige Horizontalkommissionierer mussten immer von ihrem Bediener von Auftrag zu Auftrag gesteuert werden, und jedes Mal kostete das Auf- und Absteigen wertvolle Zeit. Der iGo neo CX 20 hingegen folgte seinem menschlichen Kollegen auf Schritt und Tritt, hielt ihn mit seinem 360º-Scanner „im Auge“ und blieb automatisch stehen, wenn er stoppte. Das intelligente Fahrzeug passte sich völlig dem Arbeitsrhythmus des Bedieners an. Es ließ ihm stets den Vortritt – hielt aber gebührenden Sicherheitsabstand, so dass er sich frei um das Gerät bewegen konnte. Ging der Kommissionierer zum nächsten Auftrag, dann folgt ihm der iGo neo automatisch und berücksichtigte dabei gleichzeitig den richtigen Abstand zum Regal sowie alle Hindernisse auf dem Weg. Dadurch wird die Arbeit angenehmer, einfacher, effizienter und deutlich weniger belastend. Dank dieser bahnbrechenden Innovation wurde STILL nicht nur mit zahlreichen Awards ausgezeichnet, sondern läutete eine neue Ära ein, in der die Robotik serienmäßig Einzug in die Intralogistik hielt.

Stefan Prokosch mit dem Digital Truck von Linde Material Handling

2020: Der erste vollvernetzte Gabelstapler

Mit dem H20-35 der Baureihe 1202 brachte Linde Material Handling erst im vergangenen Jahr den weltweit ersten volldigitalisierten Gabelstapler auf den Markt – und machte damit einen konsequenten Schritt in Richtung Konnektivität und Data Analytics. Der „digital truck“ hat mit der KCU (KION Communication Unit) standardmäßig eine einheitliche Hardware zur Datenverarbeitung und -übertragung an Bord. Quelle der Daten ist eine Vielzahl verschiedener Sensoren an Bord, die sich teilweise ergänzen und viele vorteilhafte Funktionen bieten: Mit dem Traglastsensor können zum Beispiel Vollfahrten von Leerfahrten unterschieden werden (was aufschlussreich für das Flottenmanagement ist) und einem Kippen des Staplers aktiv entgegengesteuert werden (was zur Sicherheit beiträgt). Um diese Daten im Flottenmanagement nutzen zu können, ist die neue Gabelstaplergeneration „always on“– immer verbunden und überall erreichbar. Die Daten der Fahrzeuge werden in der KION Cloud einheitlich und sicher gespeichert und verwaltet. Ein erheblicher Vorteil: Denn wer in Zukunft tatsächlich von Predictive Maintenance und Ferndiagnose profitieren oder standortübergreifend Flotten managen möchte, muss die Daten von jedem Standort aus einsehen können. Ein weiterer Quantensprung: Über die KCU können Kunden (oder Servicetechniker) je nach Bedarf Funktionen „over the air“ freischalten lassen – zum Beispiel praktische Anwendungen zum Last- oder Sicherheitsmanagement. „Das Besondere ist, dass das Fahrzeug mit den Kundenanforderungen wächst“, erklärt Stefan Prokosch, der die Innovation maßgeblich begleitet hat. „Mit all den digitalen Möglichkeiten können wir morgen Funktionen realisieren, die wir heute noch gar nicht kennen und damit das Fahrzeug kontinuierlich an Kundenanforderungen anpassen sowie immer mehr in die Kundenprozesse integrieren.“ So hebt die neue Staplergeneration von Linde Material Handling das Flottenmanagement auf eine neue Ebene – und stößt auch in Hinsicht auf den Einsatz in Smart Factories die Türen in Richtung Zukunft weit auf.´

Bereit für den nächsten Meilenstein

Klar ist: Die Erfolgsgeschichten unserer Ingenieurinnen und Ingenieure sind noch lange nicht zu Ende. Unsere umfassende Erfahrung innerhalb der KION Group, unser effektives Innovations-Ökosystem und unsere fortschrittlichen Entwicklungsprozesse bieten die besten Voraussetzungen für weitere einflussreiche Erfindungen – sei es im Bereich Energiesysteme und Antriebsarten, in der Automatisierung von Warenlagern sowie bei autonomen Fahrzeugen oder im Bereich Software und digitale Lösungen. Unsere Partnerschaften mit Forschungsinstituten, Universitäten, anderen Unternehmen und unseren Kunden sorgen mit dafür, dass unsere Innovationen jederzeit eng am Markt und noch enger am Puls der neuesten technologischen Entwicklungen bleiben. Von AMRs (autonomous mobile robots) über digitale Zwillinge und Service-Drohnen bis hin zum vollautomatisierten Lights-out-Warehouse: Die Erfinder der KION Marken STILL, Linde Material Handling und Dematic werden die Intralogistik auch in den kommenden Jahren und Jahrzehnten voller Pioniergeist mitgestalten – und dabei immer wieder die passenden Bausteine liefern, mit denen wir für unsere Kunden das Warenlager der Zukunft bauen.

Geschichte des Staplers in 10 Bildern

Erfindungen, die Geschichte schrieben