IFOY Start-up of the Year Award

optical real time locating system (ORTLS)

Sentics GmbH

Das Start-up Sentics hat das erste optische, KI-basierte Echtzeit-Lokalisierungssystem für industrielle Anwendungen entwickelt und in den Markt eingeführt. Mit den komplementären Softwareprodukten werden die Sicherheit sowie die Effizienz in der Intralogistik signifikant erhöht.

Produktname und Firma

optical real time locating system (ORTLS) – Sentics GmbH

Beschreibung

Das optische Echtzeit-Lokalisierungssystem von Sentics basiert auf Infrastruktursensoren, welche in der Industrieumgebung installiert werden. Das Sensorsystem erkennt und lokalisiert relevante Objekte wie Gabelstapler, Personen, Maschinen, etc. und stellt diese Informationen für zahlreiche Anwendungen zur Verfügung. Durch die Echtzeitanalyse der Standorte und Bewegungsprofile von Personen und Fahrzeugen werden kritische Situationen frühzeitig erkannt und Unfälle durch Warnungen sowie automatisierte Reduktion der Fahrgeschwindigkeit effektiv verhindert. Durch eine gezielte Konfiguration der Fahrstrategie können Anwender auch gezielt die Fahrgeschwindigkeit in Gefahrenbereichen präventiv verringern. Im Umkehrschluss können Transportfahrzeuge weiterhin mit hoher Produktivität betrieben werden, wenn keine Personen oder andere Hindernisse im Fahrbereich vorhanden sind.

Ein weiterer Anwendungsbereich ist der autonome Transport, welchee aktuell durch die Herausforderungen im Mischverkehr mit manuellen Fahrzeugen und Personen nur mit hohen Einschränkungen der Produktivität betrieben werden können. Das optische Echtzeit-Lokalisierungsystem von Sentics liefert erstmals Informationen über alle Fahrbereiche in Echtzeit und stellt diese den Flottenmanagern der autonomen Transportfahrzeuge zur Verfügung. Dadurch kann nun frühzeitig auf Hindernisse wie Paletten, manuelle Fahrzeuge oder Personen reagiert werden und die Routenplanung dynamisch angepasst werden. Eine Analyse der historischen Bewegungsprofile ermöglicht darüber hinaus die Sicherheit und Produktivität nachhaltig zu steigern.

Innovationen

Alle Echtzeit-Lokalisierungssysteme basieren aktuell auf zusätzlichen technischen Geräten (Transponder), welche von Personen getragen oder an Fahrzeugen installiert sein müssen. Neben dem hohen Verwaltung- und Wartungsaufwand (Ausgabe an Mitarbeiter und Besucher, Aufladen der Batterien, Ersetzen defekter Geräte, etc.) haben diese Systeme einen großen Nachteil für Sicherheitsanwendungen. Wenn eine Person den Transponder nicht trägt oder ist dieser defekt, dann kann diese Person nicht geschützt werden. Das optische Echtzeit-Lokalisierungssystem von Sentics benötigt keine zusätzlichen technischen Geräte. Damit kann es keine Fehler bei der Bedingung des Systems geben. Gleichzeitig ist das System beliebig skalierbar, da im Vergleich zu Transponderlösungen Geräte nicht limitiert sind.

Zudem existieren Kollisionsschutzsysteme auf Basis von Kameras auf den Fahrzeugen. Auch wenn diese Systeme in einigen Situationen (Person direkt vor oder hinter dem Fahrzeug) einen gewissen Schutz bieten, zeichnen sie sich durch wesentliche Schwächen aus. Personen die aus der Sicht des Fahrzeugs verdeckt sind (z.B. hinter Palette/Tor/zwischen Regalen, etc.) werden von diesen Systemen nicht detektiert. Ebenso kann die Sicht eingeschränkt sein, z.B. wenn das Flurförderzeug Ladung gehoben hat. Das Sentics-System deckt die Industrieumgebung aus mehreren Perspektiven ab und kann darüber hinaus die Bewegungshistorie von Objekten berücksichtigen.

Marktrelevanz

In Europa kam es im Jahr 2022 zu über 180.000 Unfällen im innerbetrieblichen Transport. Neben den persönlichen Schicksalen der Unfallopfer stellen Unfälle einen hohen wirtschaftlichen Schaden für Unternehmen dar. Die Kosten für leicht Unfälle liegen durchschnittlich bei etwa 30.000 €. Schwere bis schwerste Unfälle können Kosten von bis zu 800.000 € erzeugen. In vielen Fällen drohen auch juristische Folgen und es kann zu (temporären) Schließungen von Betriebszweigen oder dem gesamten Betrieb kommen.

Die Unfallstatistiken zeigen, dass aktuelle Lösungen keine signifikante Reduzierung der Unfallzahlen erreichen konnten. Es wird erwartet, dass in Zukunft der innerbetriebliche Transport zunehmend durch fahrerlose Transportsysteme (AGV) ergänzt und zum Teil ersetzt wird. Die heutigen Fahrzeuge stützen sich auf bordeigene Sensoren, die beim Betrieb der Fahrzeuge konzeptbedingte Nachteile aufweisen. Personen und andere Objekte, die den Fahrweg blockieren, werden erst spät erkannt, was zu unerwarteten Stopps der Fahrzeuge und zu Ineffizienzen in der Flotte führt. Um zukünftig autonome Fahrzeuge im innerbetrieblichen Transport effizient einsetzen zu können, müssen ganzheitliche Informationen über den Zustand der Routen erhoben und dem Flottenmanagement der Fahrzeuge zur Verfügung gestellt werden. Das Sentics-System stellt daher eine zentrale Schlüsseltechnologie dar, um die Transformation zu mehr autonomen Transport in der Intralogistik zu ermöglichen.

Kundennutzen

Das Sentics-System wird einmalig in der Umgebung der Kunden installiert und in Betrieb genommen.

  • Für die Nutzung werden keine weiteren technischen Geräte (wearables) an den Objekten in der Umgebung benötigt.
  • Durch Softwarelizenzen können die Kunden das System für zahlreiche Anwendungsbereiche nutzen.
  • Durch Warnungen und aktive Reduzieren von Fahrgeschwindigkeiten werden Unfälle effektiv verhindert.
  • Durch die Analyse der Unfallrisiken (Sentics Safty Score) wird die Sicherheit erstmalig messbar. Veränderungen in der Sicherheitslage werden so sichtbar gemacht und der Kunde darüber informiert.
  • Durch eine Ableitung von Maßnahmen kann die Sicherheit nachhaltig gesteigert werden.
  • Der Einsatz von zusätzlichen Schnittstellen (Senstics INTI) erlaubt die Umsetzung von Verkehrsregulierungen (z.B. Ampelschaltungen).
  • Der Sentics Productivity Score ermöglicht eine Steigerung der Produktivität und Effizienz der Kunden. Hierbei kann z.B. die Ausnutzung der vorhandenen Flächen oder die Effizienz einer Staplerflotte analysiert und verbessert werden.
  • Der Einsatz des Sentics-Systems ermöglicht den effizienten Einsatz von autonomen Transportfahrzeugen in der Intralogistik.
  • Darüber hinaus ergeben sich zahlreiche Anwendungsbereiche, z.B. Mensch-Maschine-Kollaboration, Automatisierung von Toren, Licht und Klimatechnik bis hin zum Einbruchschutz.

Testbericht

Das optische Echtzeit-Lokalisierungssystem des Anbieters basiert auf Infrastruktursensoren, die in der Industrieumgebung installiert werden. Das Sensorsystem erkennt und lokalisiert relevante Objekte wie Gabelstapler, Personen oder Maschinen und stellt diese Informationen für zahlreiche Anwendungen zur Verfügung. Durch die Echtzeitanalyse der Standorte und Bewegungsprofile von Personen und Flurförderzeugen werden kritische Situationen frühzeitig erkannt und Unfälle durch Warnungen sowie automatisierte Reduktion der Fahrgeschwindigkeit verhindert. Mithilfe einer gezielten Konfiguration der Fahrstrategie können Anwender auch gezielt die Fahrgeschwindigkeit in Gefahrenbereichen präventiv verringern. Im Umkehrschluss lassen sich Flurförderzeuge weiterhin mit hoher Produktivität betreiben, wenn keine Personen oder andere Hindernisse im Fahrbereich vorhanden sind.

Einsetzbar ist das Lokalisierungssystem auch für autonome Transportsysteme, welche aktuell durch die Herausforderungen im Mischverkehr mit manuellen Fahrzeugen und Personen nur mit Einschränkungen der Produktivität betrieben werden können. Hierfür werden Informationen über alle Fahrbereiche in Echtzeit geliefert und diese den Flottenmanagern der autonomen Transportfahrzeuge zur Verfügung gestellt. Eine Analyse der historischen Bewegungsprofile ermöglicht darüber hinaus die Sicherheit und Produktivität zu steigern.

Alternative Echtzeit-Lokalisierungssysteme basieren auf zusätzlichen technischen Geräten (Transponder), die von Personen getragen oder an Flurförderzeugen installiert sein müssen. Neben dem Verwaltung- und Wartungsaufwand (Ausgabe an Mitarbeiter und Besucher, Aufladen der Batterien, Ersetzen defekter Geräte etc.) haben diese Systeme einen Nachteil für Sicherheitsanwendungen. Wenn eine Person den Transponder nicht trägt oder ist dieser defekt, dann kann diese Person nicht geschützt werden. Das System von Sentics benötigt keine zusätzlichen technischen Geräte. Damit kann es keine Fehler bei der Bedingung des Systems geben. Gleichzeitig ist das System beliebig skalierbar, da im Vergleich zu Transponderlösungen Geräte nicht limitiert sind.

IFOY Testfazit

In deutschen Betrieben kam es im Jahr 2020 zu etwa 32.000 meldepflichtigen Unfällen mit Flurförderzeugen – davon endeten zehn tödlich. So ist es den Statistiken der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) zu entnehmen. Mit dem optischen, KI-basierten Echtzeit-Lokalisierungssystem von Sentics steht eine Lösung zur Verfügung, die dabei helfen kann, diese Zahlen zu verbessern. Darüber hinaus lassen sich durch die Integration von Personen, manuell betriebenen und autonomen Maschinen kollaborative Konzepte umsetzen – vor dem Hintergrund, dass Prognosen von einem weiteren Wachstum im Bereich FTS/AMR ausgehen, ein nicht zu unterschätzender Aspekt.

IFOY Innovation Check

Marktrelevanz

Der Bereich der in-process-Identifikationstechnologien und deren Anwendungen wird in zukünftig noch stärker digitalisierten und automatisierten Industrie- und Handelsumgebungen von großer Bedeutung sein. Sentics bietet hierfür nicht nur eine kamerabasierte, also optisch arbeitende Lösung, sondern zeigt darüber sicherheitsrelevant Applikationen der Technik, die eine Amortisation über mehrfachen Nutzen möglich machen. Dieser Bereich des Arbeitsschutzes wird von Sentics selbst hervorgeheben. Sicherlich ist dabei auch gerade die Realisierbarkeit von Arbeitsschutzmaßnahmen mit anderen Applikationen (Identifikation, Tracking & Tracing) von besonderer Bedeutung.

Kundennutzen

Das Produkt und die gezeigten Applikationen bieten gleich mehrfachen Kundennutzen, indem parallele Funktionalitäten umgesetzt wurden. So wird einerseits die Lokalisierung von automatisierten Geräten (FTS, AMR, etc., die selbst eine Lokalisierungstechnologie nutzen) und nicht automatisierten Objekten (Mensch, Stapler, etc.) vereint. Dabei müssen die Objekte nicht notwendigerweise mit eigenen Devices ausgestattet werden. Sollen Steuerungseingriffe wie zum Beispiel Reduzierung der Geschwindigkeit realisiert werden, wird eigene Hardware in den Objekten verbaut.

Neuheit / Innovation

Die optische Erkennung über Verfahren der Computer Vision sind zwar bekannt, aber für vergleichbare Applikationen noch wenig im Einsatz. Gerade die Verbindung von Lokalisierung, Erkennung von Menschen und aktivem Eingriff in die Steuerungen ist ein guter Innovationssprung.

Funktionalität / Art der Umsetzung

Die Einbindung automatisierter Technik und manueller Prozessteilnehmer in ein geschlossenes System zeigt sehr gutes Potenzial zur Umsetzung auf und ist ein wichtiger Schritt in die zukünftige Welt der vernetzten Industrie 4.0. Gerade die Umsetzung mit relativ einfachen Kameras und der Vermeidung von Wearables oder anderen Devices bei den im Prozess teilnehmenden Menschen bietet viele Vorteile. Die Kombination mehrerer Sensoren im definierten Umfeld und der gemeinsamen Nutzung von deren Daten (Sensor-Fusion) ist eine intelligente Lösung für die vielfache Nutzung der eingesetzten Technik in mehreren Applikationen.

Fazit

Schöne Anwendung für kamerabasierte Erkennung und Lokalisierung von beweglichen Objekten. Kann die Sicherheit ordentlich erhöhen, kann aber auch für regelbasierte Aktionen zur Steuerung verwendet werden. Damit lernt der Stapler „um die Gangecke zu sehen“! Sicherlich sind in Zukunft noch deutlich innovativere Ziele mit dem System erreichbar (Erkennung von spezifischen Behältern und Last).

Funktionalität  / Art der Umsetzung++
Neuheit / Innovation+
Kundennutzen+
Marktrelevanz+
++ sehr gut / + gut / Ø ausgeglichen / − weniger / −− nicht vorhanden
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Quellennachweis für Bilder/Videos: Sentics GmbH

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