Die Rolle der VDA 5050 in der modernen Automatisierung

Der Begriff "VDA 5050" bezieht sich auf eine universell anwendbare Schnittstelle, die die Kommunikation zwischen fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) und Leitsteuerungen sicherstellt. Diese Schnittstelle ermöglicht den gemeinsamen Betrieb der Fahrzeuge unter einer übergeordneten Leitsteuerung, unabhängig von Bauart, Hersteller und Autonomiegrad.

VDA 5050 wurde in enger Zusammenarbeit zwischen dem Verband der Automobilindustrie e.V. (VDA), dem Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. (VDMA) und dem Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt. Diese Kooperation unterstreicht die Bedeutung von Interoperabilität und effizientem Datenaustausch zwischen verschiedenen Systemen. „Mehrheitlich repräsentiert der VDA die Anwenderseite, während der VDMA die Herstellerseite vertritt,“ betont Jimmy Nassif. „Diese symbiotische Zusammenarbeit sichert eine ausgewogene Berücksichtigung der Interessen und Kompetenzen beider.“ 

VDA 5050 hat sich als Standard für verschiedene elektrisch angetriebene und fahrerlose Transportfahrzeuge etabliert, die innerhalb eines Logistikbereichs operieren. Dieser ermöglicht eine effiziente und zuverlässige Kommunikation zwischen der Leitsteuerung mit verschiedenen Fahrzeugen unterschiedlicher Hersteller, indem sämtliche Fahrzeugtypen unterstützt werden, einschließlich solcher mit unterschiedlichen Navigationsmethoden wie Laser-, Kontur- oder Magnetnavigation.

„VDA 5050 ist nicht nur ein Standard, sondern ein Innovationstreiber für die Zukunft der Industrieautomatisierung,” bringt Nassif die Bedeutung dessen auf den Punkt. Als Mitglied des VDMA nimmt idealworks eine Sonderrolle bei der Gestaltung der VDA-5050-Richtlinie ein. ​Das aus einer BMW Group-Ausgründung hervorgegangene Unternehmen vertreibt nicht nur den autonomen mobilen Roboter (AMR) iw.hub, sondern integriert bereits erfolgreich Roboter von Drittanbietern in die intelligente Automatisierungsplattform AnyFleet, die im Rahmen der VDA 5050 die Funktion der Leitsteuerung einnimmt. 

Wie auch idealworks selbst kamen die ursprünglichen Impulse für die Entwicklung von VDA 5050 aus der Automobilindustrie. Auf diese Branche beschränkt war die Richtlinie jedoch nie. Mittlerweile hat sie erfolgreich Einzug in Bereiche wie das Gesundheitswesen, E-Commerce oder bei Logistikdienstleistern gehalten. Dabei steht eines im Mittelpunkt: Kompatibilität.

VDA 5050 hat sich von einem gemeinsamen Kommunikationsprotokoll für einfachere Systeme wie spurgeführte Fahrzeuge mittlerweile zu einer umfassenden globalen Richtlinie entwickelt. Die Entwicklung begann mit der Harmonisierung einfacher Systeme und weitete sich unterstützt durch die großen Akteure der Branche rasch aus.

Die Richtlinie VDA 5050 adressiert Interoperabilitätsprobleme in komplexen Produktionsumgebungen und löst diese durch eine zentrale Leitsteuerung, die herstellerspezifische Leitsteuerungen überflüssig macht. Dadurch wird eine einheitliche Kommunikation mit verschiedenen Robotertypen ermöglicht und gleichzeitig deren Integration erleichtert. Als Kommunikationsschnittstelle ermöglicht VDA 5050 nicht nur die nahtlose Integration unterschiedlicher mobiler Roboter, unabhängig vom Hersteller, sondern schafft auch die Grundlage für eine dynamische Anpassung an sich ändernde Produktionsumgebungen. Die standardisierte Kommunikation über VDA 5050 bietet Anwendern die Möglichkeit, ihre Roboterflotten sukzessive auf- und auszubauen, erklärt Nassif. „VDA 5050 ebnet den Weg in eine Ära flexibler und skalierbarer Roboterflotten."

Die größten Herausforderungen von VDA 5050 liegen im Interpretationsspielraum bei der Auslegung des Standards und der Balance zwischen Generalisierung und Individualisierung. „Die VDA-5050-Variablen für den Informationsaustausch sind definiert, aber die klare Festlegung der Interpretation in der physischen Welt ist entscheidend," erläutert Nassif. „Zudem strebt die Richtlinie danach, eine Vielzahl von Anwendungsfällen zu adressieren, während sie gleichzeitig Flexibilität für unterschiedliche Robotertypen bewahrt. Es gilt also, eine breite Palette von Use Cases zu unterstützen, ohne die Relevanz des Standards zu gefährden.“

VDA 5050 bietet zwei große Vorteile:
 

• Vereinfachung und Beschleunigung der Integration von FTS in ein Leitsystem
   
• Reduzierung der Projektkomplexität und Ermöglichung einer schnelleren Implementierung von kleinen wie großen Projekten mit einem Fahrzeugtyp oder mehreren Fahrzeugen verschiedener Hersteller

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung und dem zunehmenden Einsatz von fahrerlosen Transportsystemen (FTS) gewinnt der Standard VDA 5050 an Bedeutung. Dieser  ermöglicht eine nahtlose Kommunikation und Interoperabilität zwischen FTS verschiedener Hersteller, was die Abhängigkeit von einem Lieferanten reduziert und den Kunden mehr Flexibilität bei der Auswahl verschiedener Lieferanten bietet.

Derzeit wird intensiv an der Fertigstellung der 2.1.0-Version gearbeitet, die eine Erweiterung zum Thema Kartendistribution beinhaltet. „Wir stehen erst am Anfang. Zukünftige Releases streben die Einführung eines Zonenkonzepts an und werden die Integration verschiedener Autonomiegrade weiter vorantreiben," ergänzt Nassif.