Sicher Fahren und Transportieren

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1 Sicher Fahren und Transportieren Dr. Frank Oppenheimer OFFIS - Institut für Informatik Oldenburg Kongress über betrieblichen Arbeits- und Gesundheitsschutz, Oldenburg,

2 2 Logistik und Automation heute Logistik: Organisation und Steuerung von Güterströmen in Produktionsstätten auf Distributionszentren im globalen Handel Trend zur Automatisierung und

3 3 Beispielszenario Distributionszentrum Automatisches Umsetzen von Wechselbrücken Distributionszentrum Fremdfahrzeug Teilöffentlicher Bereich Keine Fahrspuren

4 4 Sicherheit vor Effizienz Beschränkte Fahrbereiche Teilöffentliche Fahrbereiche FROG AGV Foto: Götting KG Geschwindigkeit technisch begrenzt Kein Personenzugang Definierte Wegpunkte Nachteil: Gebrochene Transportwege Sicherheitsanforderungen beschränken Geschwindigkeit Zuverlässige Sensorik erforderlich Gute Integration in Materialfluss Nachteil: Oft nicht ökonomisch Derzeitige Situation: Sicherheit oder Effizienz

5 5 Fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) Einrichtungen zur Datenübertragung Infrastruktur und periphäre Einrichtungen Bedienelemente Datenübertragung Sicherheitseinrichtungen Warneinrichtung Fahrzeugsteuerung Energieversorgung FTS Leitsteuerung Fahrzeugrahmen/ Fahrwerk Lastaufnahmemittel Einrichtungen zur Standortbestimmmung und Lageerfassung Aufbau eines FTF nach VDI 2510

6 6 SenseThinkAct Prinzip für FTF Sensorik Datenverarbeitung ACT Aktorik

7 7 Sense: Sensorische Wahrnehmung von Objekten Messung eines Laserscanners Distanzmessung mittels Stereokamera Originalbild Tiefenkarte

8 8 Think: Eingebettete Systeme Sensorik Datenverarbeitung Embedded Embedded System System Navigation Pfadplanung Fahrtregler Bildverarbeitung Hinderniserkennung ACT Aktorik Embedded System Schutzfunktion / Not-Aus

9 9 Autonome Systeme in unübersichtlichen Umgebungen Smart Sensor COMMUNICATE ACT Perzeption Grafik: OFFIS

10 10 Sicherheitsaspekte für Autonome Systeme Fahr- Planung Kommunikation Wahrnehmung Stationäre Sensorik Fahr-Regelung Fahrzeug- Sensorik Umwelt

11 11 Sicherheit vs. Effizienz Mögliche Ansätze: Bewertung des worst case Gefährdungspotenzials (Neu-)Planung verschiedener Trajektorien Anpassung der Geschwindigkeit Rückfallebene: Schrittgeschwindigkeit, Mechanische Auslösung einer Notbremsung

12 12 Sicherheitskritische Anwendungen und Standards Sicherheitskritische Bereiche für FTF Nicht-abgeschirmte Umgebungen Mischverkehr mit Personen und anderen Fahrzeugen Anwesenheit von betriebsfremden Personen Systeme unterliegen der Produkthaftung Daher hohe Anforderungen an die Systementwicklung Einhaltung von Safety-Standards gefordert

13 13 Standards zur funktionalen Sicherheit Automobiltechnik Intralogistik, Automation DIN EN 1525 Sicherheit von Flurförderzeugen EN 954 Sicherheit von Maschinen Automotive Safety Katalog von Sicherheitsmaßnahmen ISO Sicherheit von Maschinen A-Norm (top level) für funktionale Sicherheit von E/E/PE Systemen Safety-Lifecycle V-Model als Entwicklungsprozess um Sicherheitsanalysen Risikobewertung u. Risikominderung Zertifizierung von Komponenten und Systemen Modellbasierter Entwurf Zertifizierung des Entwicklungsprozesses

14 14 Auswirkung auf die Zertifizierung Risikoanalyse und Sicherheitskonzept abhängig vom Einsatzort Bewertung des Gesamtsystems am Einsatzort hinsichtlich funktionaler Sicherheit Zertifizierung schreibt Einhaltung von Prozessen vor statt Einzelabnahme von Fahrzeugkomponenten Einsatzszenario Hafenlogistik Einsatzszenario Distributionslogistik

15 15 Herausforderungen Steigende Komplexität von Systemen Zunehmende Interaktion von Systemen und Komponenten Sicherheit als wesentlicher Aspekt beim Systemdesign; motiviert durch Nutzerakzeptanz und Produkthaftung Herausforderungen: Durchgängiger Entwurfsprozess Nachweis funktionaler Sicherheit

16 16 Fazit Fahrerlose Transportsysteme werden attraktive Anwendungsgebiete erschließen Funktionale Sicherheit wird zukünftig durch neue Sicherheitskonzepte und durch den Entwicklungsprozess bestimmt Synergien zu Sicherheitsfragen bei Fahrerassistenzsystemen und Shared- Control Systemen nutzen Vielen Dank!