Automatisierung mit VDA 5050: Fakten und Fiktives

In a nutshell: In diesem Artikel wird erklärt, was die VDA 5050 tatsächlich leistet – und wo ihre Grenzen liegen. Es geht um die technische Funktionsweise der Schnittstelle, ihre Rolle bei der Integration gemischter Roboterflotten und um verbreitete Missverständnisse rund um ihren Status. Zudem wird aufgezeigt, in welchen Projekten der Einsatz sinnvoll ist – und in welchen eher nicht. 

Die Kommunikationsschnittstelle VDA 5050 ermöglicht die Integration mobiler Roboter unterschiedlicher Hersteller unter einem Leitsystem in einer gemeinsamen Flotte. Warum ist das notwendig? Die Automatisierung von Lager- und Produktionslogistik nimmt zu. Gerade für einfache, repetitive Aufgaben sind mobile Roboter eine gute Alternative. Deshalb steigt die Zahl der eingesetzten Geräte kontinuierlich. Im Gegensatz dazu wachsen die zur Verfügung stehenden Flächen für die Fahrwege nicht. Die VDA 5050 bietet einen Lösungsansatz, um mehrere Fahrzeuge gleichzeitig auf gleichen Fahrwegen nutzen zu können. Eine zentrale Instanz steuert die Auftragsvergabe an die Fahrzeuge und sorgt gleichzeitig dafür, dass die mobilen Roboter effizient auf ihren Touren unterwegs sein können, auch wenn es zu Kreuzungssituationen oder Überholmanövern kommt. 

Wie funktioniert die VDA 5050 überhaupt? 

Die VDA 5050 definiert ein Nachrichtenformat und welche Informationen darin zwischen der Leitsteuerung und den Fahrzeugen ausgetauscht werden müssen. Dazu gehört unter anderem die Kommunikation von Aufträgen oder vom Status einzelner Fahrzeuge. Damit der Roboter für einen Auftrag weiß, wohin er fahren soll, stützt sich die VDA 5050 auf ein Kanten-Knoten-Netz (Nodes und Edges). Anhand dieser definierten Punkte und Linien kann die Leitsteuerung bspw. die eindeutige Position eines Ladungsträgers übermitteln, der abzuholen ist. Gleichzeitig kann der mobile Roboter über seinen Status mitteilen, wo er sich gerade befindet und was sein nächster Wegepunkt ist. Diesen Status meldet er permanent, wie auch andere Roboter der Flotte, so dass die Leitsteuerung die Verkehrsführung in Echtzeit organisieren kann.  

Gleichzeitig übermittelt die Leitsteuerung über die Aufträge, die sie an die Fahrzeuge sendet, Aktionen, wie das Aufnehmen und Abgeben einer Ladung, aber auch Verhaltensweisen, wie z.B. Geschwindigkeitsbegrenzungen auf der Route.   

Eine sehr ausführliche Darstellung der Funktionsweise der VDA 5050 inkl. Beispiele gibt es hier.  

Ursprünge 

Die VDA 5050 ist Open Source. Bereits 2017 initiierten die beiden Verbände VDA e.V. und VDMA, hier federführend der Fachverband Fördertechnik und Intralogistik, die Entwicklung der Schnittstelle. 2019 wurde Version 1.0 der VDA 5050 veröffentlicht. 2024 folgte Version 2.1.0, der aktuellste Versionsstand der Schnittstelle. Bis heute erfolgt die Weiterentwicklung in einer gemischten Zusammensetzung von Endanwendern und Anbietern aus dem Bereich mobile Robotik und mit technischer Unterstützung durch das Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). 

Missverständnisse und Mythen rund um die VDA 5050

1. Der „Standard“ VDA 5050 

Immer wieder wird im Kontext der VDA 5050 von Standard gesprochen. Bei der VDA 5050 handelt es sich um eine vom VDA herausgegebene Empfehlung. Von einem Standard und dessen Verbindlichkeit, wie man ihn aus der Normung kennt, kann daher nicht gesprochen werden. Sie ist eine Möglichkeit, eine gemischte Flotte mit nur einer Leitsteuerung zu integrieren. Dabei erfolgt die Kommunikation zwischen Leitsteuerung und mobilen Robotern nach standardisierten, also vereinheitlichten Vorgaben.  

2. VDA 5050 – ein Muss für alle Automatisierungsprojekte? 

Kurz und knapp: nein. Wie so oft kommt es auf die individuellen Anforderungen an. Wenn ein Anwender langfristig nur wenige mobile Roboter nutzen und dafür einen verlässlichen Anbieter findet, braucht es die VDA 5050 nicht. Grundsätzlich könnte sie auch hier wie jedes andere Interface genutzt werden.  

Wer jedoch flexibel in der Anbieterauswahl sein möchte und bereits absehen kann, dass die Flotte erweitert werden soll oder sich diesbezüglich noch nicht sicher ist, sollte sich in jedem Fall Gedanken über die IT-seitige Integration machen. Hier kann die VDA 5050 eine Option sein. 

3. Die VDA 5050 "macht Roboter dumm" 

Die Vielfalt der mobilen Roboter in ihrer technischen Ausprägung ist mittlerweile sehr groß. Ein Aufnahmeprozess für einen mobilen Roboter, der Waren in ein Hochregallager einlagert kann und muss nicht identisch zu einem mobilen Roboter sein, der an einer Fördertechnik angeschlossen ist. Der Versuch, das zu vereinheitlichen, würde mindestens einen der beiden Prozesse wohl tatsächlich verdummen. Derartiges ist weder umgesetzt noch geplant in der VDA 5050. Aus genau diesem Grund kann die VDA 5050 den Integrationsaufwand einzelner Roboter zwar drastisch reduzieren, aber niemals eine vollkommene Plug-And-Play-Lösung bieten. Gerade deshalb ist es wichtig, das konkrete Projekt und die Anforderungen zu betrachten.   

Generell fließen die Veränderungen der Funktionalitäten von mobilen Robotern in die Weiterentwicklung der Schnittstelle ein. Die aktuelle Version 2.1.0 enthält bereits Korridore, in denen die Roboter frei Hindernissen o.ä. ausweichen können. Mit der nächsten Version wird dies in ein noch offeneres Zonenkonzept für frei navigierende überführt.  

Kurz: für die Weiterentwicklung steht immer der praktische Nutzen in der Anwendung im Fokus. Die VDA 5050 wächst mit den Automatisierungsaufgaben. Diese kann sie jedoch nicht vorgeben, das bestimmen die Anwender.  

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