Feldschwarmlogistik – Disposition landwirtschaftlicher im Schwarm agierender Roboter
Ausgangssituation
In der Automobilbranche lassen sich große Fortschritte bei der Entwicklung autonomer Fahrzeuge beobachten. Dieser Trend hat ebenso in der Agrarfahrzeugentwicklung Einzug gehalten und wird von unterschiedlichen Herstellern sowie Forschungseinrichtungen verfolgt. Damit werden dieselben Ziele verfolgt, die auch in der Industrie für Herausforderungen sorgen: Fehlende Arbeitskräfte und Kostendruck sowie fehleranfällige monotone Routinearbeiten.
Die große Anzahl zu koordinierender Ressourcen und der notwendige Transport zwischen Feldern bzw. Fahrzeugdepot, erfordern eine Planungsmethodik, die alle erforderlichen Nebenbedingungen berücksichtigt und mit möglichst wenig Input-Parametern einen gültigen Einsatzplan generiert.
Abbildung 1: Autonomer Feldschwarm®-Roboter entwickelt an der Professur für Agrarsystemtechnik der TU Dresden
Zielstellung und Lösungsansatz
Im Rahmen des Projekts werden relevante landwirtschaftlichen Prozesse in einer geeigneten Detailtiefe untersucht. Auf Basis mathematischer Modellierung und Heuristiken wird ein Entscheidungsunterstützungssystem (engl.: Decision Support System, DSS) entwickelt, das einen optimierten Routen- und Ablaufplan generieren kann sowie einen Effizienzvergleich verschiedener Szenarien ermöglicht (z.B.: Investition in zusätzliche Roboter).
Ziel der Planung ist es, Schwärme landwirtschaftlichen Roboter so zu koordinieren, dass alle erforderlichen Tätigkeiten unter Berücksichtigung sämtlicher Randbedingungen durchgeführt werden. Die dafür erforderlichen Fahrzeuge für den Transport der Roboter zwischen den Feldern werden parallel dazu geplant, um gegenseitige Abhängigkeiten zu berücksichtigen.
Abbildung 2: Transporter- und Roboter-Routen als Ergebnis des Planungsmethodik
Förderhinweis
Das IGF-Vorhaben (21415 BR) der Bundesvereinigung Logistik (BVL) e. V., wurde über die AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages für die Zeit vom 01.10.2020 bis 30.09.2022 gefördert.
