VDA 5050: Industriestandard mit großer Vision

Mit dem Standard VDA 5050 haben die Fachverbände eine Schnittstelle geschaffen, die den Mittelstand nach vorne bringt – auch international. Die große Vision dahinter: dass sich fahrerlose Transportfahrzeuge herstellerunabhängig steuern lassen.

 

Eine Standardisierung der Kommunikation zwischen der Hardware (Transportfahrzeuge) und der Software (Leitsystem) erlaubt den Betrieb von herstellerunabhängigen Flotten. Auf dem Shopfloor können also AGVs, AMRs und andere Fahrzeuge von unterschiedliche Herstellern gemeinsam ihre Arbeit verrichten – gesteuert und optimiert von zentraler Stelle. Für die Anwender hat mehr Heterogenität viele Vorteile: Zum Beispiel werden große finanzielle Einsparungen möglich; außerdem ergibt sich eine nie dagewesene Flexibilität. Weitere Vorteile werden durch Vereinfachung und Vereinheitlichung erreicht – Effizienz und Qualität steigen.

Die Beschreibung der VDA-5050-Spezifikation ist ein gemeinschaftlicher Ansatz, die Kommunikation zu normen. Initiiert wurde dieses Vorhaben von den Anwendern, konkret vom Verband der Automobilindustrie (VDA). Die Installationen sind immer mehr gewachsen, aber keine Lösung auf dem Markt konnte die Anforderungen abdecken. Die neue Schnittstelle erreicht, dass „Plug & Play“ auch in der Intralogistik und Produktion Wirklichkeit werden kann: Ein neues Fahrzeug soll sich schnell in ein vorhandenes System einklinken lassen und zügig Transportaufträge übernehmen. Hohe Implementierungskosten entfallen dabei.

Die Spezifikation VDA 5050 soll die Steuerung von AGVs, AMRs und anderen autonomen Fahrzeugen vereinheitlichen.
Seit 2017 erarbeitet ein gemeinsames Projektteam aus FTS-Nutzern und FTS-Herstellern den Standard VDA 5050 – im Sommer 2020 erschien dessen Version 1.1. Die Schnittstelle ermöglicht eine hardwareunabhängige Kommunikation zwischen Software und Fahrzeugen.
 

„Plug & Play“ in der Industrie

 

In vielen Bereichen der Unterhaltungselektronik ist „Plug & Play“ längst die Norm. Nutzer können einen neuen Drucker einfach über USB am PC einstöpseln. Um die lästige Treiberinstallation und -konfiguration müssen sie sich nicht mehr kümmern, weil das Betriebssystem dies erledigt. Neue AGVs und andere Fahrzeuge sowie mobile Roboter, die in eine bestehende Flotte eingebunden werden, sollen möglichst schnell zum Laufen gebracht werden. So kann in kurzer Zeit eine heterogene Flotte entstehen und problemlos weiterwachsen. Ein nationaler Standard – der eines Tages auch international anerkannt ist – soll zudem deutsche Hersteller stärken und weltweit besser aufstellen. Auch in China sollen schließlich AGVs deutscher Hersteller rasch in Betrieb genommen werden können.

 

Einheitliche Kommunikation

 

Bei der VDA 5050 handelt sich um eine standardisierte Kommunikationsschnittstelle zwischen den fahrerlosen Fahrzeugen und der Backendsoftware, also der zentralen Leitsteuerung. Der Standard sieht eine einheitliche Datensprache vor und bestimmt konkret, wie Aufträge, Kartendaten, Zustände der AGVs und Fehler kommuniziert werden. Der Standard schreibt zudem sogar eine technische Implementierung vor: Beispielsweise ist die Kommunikation über den robusten MQTT-Standard (Message Queuing Telemetry Transport) festgelegt.

An der Ausarbeitung des VDA-5050-Standards sind neben den Automobilherstellern auch AGV-Hersteller beteiligt, konkret der VDMA-Fachverband Fördertechnik und Intralogistik. Als gemeinsames Projektteam erarbeiten Experten den Standard, dazu gehören etwa das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und auch SYNAOS.

 

VDA 5050: Standard bei SYNAOS

 

Bei SYNAOS ist bei einem typischen Projektablauf („Project Life Cycle“) das „VDA 5050 Onboarding“ ein wichtiger Bestandteil. Das strukturierte Vorgehen befähigt Hardwarehersteller, die VDA 5050 möglichst effizient und qualitativ hochwertig zum Beispiel auf einem AGV zu implementieren. SYNAOS entwickelte außerdem Validatoren für die Analyse und Prüfung, ob die Kommunikation wirklich VDA-5050-konform erfolgt. Für ein besseres Zusammenspiel und eine Verbreitung der VDA 5050 hat SYNAOS ein breites AGV-Partnernetzwerk aufgebaut.

Einen ersten öffentlichen Live-Test hat die neue Schnittstelle beim AGV Mesh-Up im März 2021 bestanden. Der mehrtägige Test war Teil des „IFOY TEST CAMP“ in Dortmund. Dort steuerte ein zentrales Leitsystem autonome Fahrzeuge von sechs unterschiedlichen Herstellern und ließ sie zuverlässig über eine Aktionsfläche fahren. Damit war ein wichtiger Beweis für eine funktionierende Interoperabilität erbracht. Bei SYNAOS haben wir bereits Ende 2019 autonome Fahrzeuge aus der Cloud auf Basis der VDA 5050 auf unseren eigenen Flächen erfolgreich gesteuert.

Schon jetzt ist die Zahl der Intralogistik-Anbieter, die den VDA-5050-Standard anwenden, ordentlich gewachsen. In der Zukunft wollen die Beteiligten den Open-Source- und Community-Ansatz der VDA 5050 weiterverfolgen und verstärken. Beispielsweise soll der Quellcode offen auf der Entwicklungsplattform GitHub veröffentlicht werden, um eine schnelle Weiterentwicklung zu fördern. Wichtiges Ziel ist außerdem, dass der VDA-5050-Standard irgendwann auch in die DIN- und ISO-Norm eingeht und damit internationale Anerkennung findet. Das Potenzial des jungen Standards ist also längst noch nicht erschöpft – die Aussichten sind vielversprechend.

QUANTENSPRUNG IN EINE

OPTIMIERTE INTRALOGISTIK

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