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Autonomer Stapler PAOLO in Ehingen – Prüfungsfall einer störungsarmen Montageversorgung

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Einleitung

Du bearbeitest einen realitätsnahen Prüfungsfall zur störungsarmen Versorgung einer Montage mit einem autonomen Flurförderzeug. Ausgangspunkt ist der öffentlich dokumentierte Einsatz des autonomen Gabelstaplers „PAOLO“ im Liebherr-Werk Ehingen: Der Beitrag „Unser Weg zur Smart Factory…“ beschreibt Transporte von Paletten- und Gitterboxwaren zwischen Wareneingang und Supermarkt sowie den Rücktransport leerer Paletten. Der Artikel berichtet außerdem, dass die Mensch-Maschine-Interaktion vor Inbetriebnahme getestet und optimiert wurde. Er belegt jedoch weder den Hersteller des Fahrzeugs noch dessen Navigationsprinzip, Tragfähigkeit, Abmessungen, Geschwindigkeit oder konkrete Sicherheitsfunktionen. Diese Werte werden in diesem Kurs nicht behauptet.

Du planst mit ausdrücklich synthetischen Aufträgen einen Materialfluss mit drei Montagebedarfen und einem gesperrten Übergabepunkt. Deine Lösung muss Ladungsträger eindeutig identifizieren, Prioritäten begründen, Leergut berücksichtigen, Zeiten transparent berechnen und den gesperrten Zielpunkt zuverlässig aus allen Fahrvarianten ausschließen. Sicherheit ist eine harte Randbedingung: Eine kürzere Strecke ist keine Verbesserung, wenn sie einen gesperrten Bereich, einen nicht freigegebenen Weg oder eine unklare Übergabe nutzt.

Zielgruppe: Auszubildende in Fachkraft für Lagerlogistik, Mechatronik und Fachinformatik, jeweils im 3. Ausbildungsjahr. Die Perspektiven ergänzen sich: Logistik plant Aufträge und Ladungsträger, Mechatronik prüft technische Zustände und Schutzfunktionen, Fachinformatik bewertet Datenqualität, Statusautomaten und Protokolle.

Wichtige Abgrenzung: Dieses Material ist ergänzendes Lernen. Es ist kein offizieller Liebherr-Lehrgang und ersetzt weder Betriebsanweisungen noch Gefährdungsbeurteilung, Einweisung, Freigabe oder qualifizierte Anleitung. Reale Maschinenarbeit findet ausschließlich nach betrieblicher Unterweisung und durch dazu befugte Personen statt. Alle Mengen, Zeiten, Wege, Punkte und IDs in der Prüfungsaufgabe sind Lehrmodelle, keine PAOLO-Spezifikationen.

Abbildung 1: Beispiel eines fahrerlosen Gabelstaplers aus Wikimedia Commons. Das Bild zeigt nicht PAOLO.

Vom Werksbericht zum belastbaren Prozessmodell

1.1 Was belegt die Quelle?

Der Liebherr-Beitrag von 2025 nennt PAOLO als autonomen Gabelstapler, der Paletten- und Gitterboxwaren im Werk transportiert. Als Beispiele werden Axialscheiben, Bleche und Katalysatoren genannt. Beschrieben sind der Transport vom Wareneingang zum Supermarkt sowie die Rückgabe leerer Paletten. Diese belegten Abläufe genügen, um einen schulischen Prozessfall zu entwickeln. Sie erlauben keine Rückschlüsse auf nicht veröffentlichte Maschinendaten.

Trenne bei jeder Aussage drei Kategorien:

Kategorie	Beispiel	Umgang
Belegte Information	PAOLO transportiert im berichteten Werk Material zwischen Wareneingang und Supermarkt.	Mit Quellenverweis wiedergeben.
Synthetische Annahme	Im Lehrmodell dauert die Prüfung eines Auftrags 45 Sekunden.	Sichtbar als Annahme kennzeichnen; nur für die Rechnung nutzen.
Unbekannte Größe	Tatsächliche Tragfähigkeit oder Sensorreichweite von PAOLO.	Nicht schätzen oder aus Bildern ableiten; autorisierte technische Unterlagen erforderlich.

Eine saubere technische Dokumentation markiert Herkunft, Gültigkeit und Unsicherheit der Daten. Eine Zahl ohne Quelle wird nicht dadurch zur Maschinenspezifikation, dass sie in einer Tabelle steht.

1.2 Materialfluss und Supermarkt

Ein Montage-Supermarkt ist ein definierter Bereitstellbereich, an dem Material nach Bedarf und möglichst geordnet für nachgelagerte Arbeitsplätze verfügbar gemacht wird. Er ist kein Verkaufsraum, sondern ein Pufferpunkt im innerbetrieblichen Materialfluss. Ein Auftrag hat mindestens eine eindeutige Ladungsträger-ID, einen Inhalt, einen Startpunkt, ein zulässiges Ziel, eine Priorität, einen Fälligkeitszeitpunkt und einen Status.

Schematische Prozesskette – Lehrmodell

Wareneingang
    |
    v
Identität + Auftrag prüfen
    |
    v
Freigegebenen Fahrweg wählen
    |
    v
Sicher transportieren
    |
    v
Montage-Supermarkt: Übergabe bestätigen
    |
    v
Leergut nur nach freigegebenem Ablauf zurückführen
    |
    v
Status und Zeitstempel abschließen

Jeder Übergang braucht eine beobachtbare Bedingung. „Losfahren“ allein beweist weder, dass die richtige Ladung aufgenommen wurde, noch dass sie am richtigen Ort angekommen ist. Die Übergabe gilt im Modell erst dann als abgeschlossen, wenn Ziel, Ladungsträger-ID und Annahme bestätigt wurden.

1.3 Digitale Auftragsdaten

Eine minimale Datenstruktur könnte aus den Feldern Auftrags-ID, Ladungsträger-ID, Inhalt, Start, Ziel, Priorität, Sollzeit, Status, Zeitstempel und Störgrund bestehen. Ein robustes System verwirft widersprüchliche oder unvollständige Aufträge nicht stillschweigend, sondern meldet die fehlende Information. Eine unbekannte ID darf nicht durch Raten ersetzt werden. Die Fachinformatik-Perspektive prüft zusätzlich, ob Ereignisse eindeutig zugeordnet und doppelte Befehle abgefangen werden.

Quelle zum Maschinen- und Prozesskontext: „Unser Weg zur Smart Factory…“, Liebherr, UpLoad Magazin 02/2025. Der Text ordnet die Smart Factory in ein Umfeld mit digital integrierten Produktions- und Logistikprozessen ein; er ist kein technisches Datenblatt des Fahrzeugs.

Sicher planen: Wege, Sperren und Mensch-Maschine-Interaktion

2.1 Sicherheit vor Optimierung

Autonome Fahrzeuge arbeiten nicht unabhängig von ihrer Umgebung. Verkehrswege, Personenbewegungen, Kreuzungen, Türen, Bodenbeschaffenheit, Ladung und Übergabestellen gehören zur Prozessplanung. Die DGUV weist für den innerbetrieblichen Verkehr unter anderem darauf hin, nur freigegebene Verkehrswege zu nutzen, Wege nicht zuzustellen und sich aus dem Bewegungsbereich fahrerloser Flurförderzeuge herauszuhalten. Die konkreten Regeln am Einsatzort ergeben sich aus Gefährdungsbeurteilung, Betriebsanweisung und örtlicher Freigabe.

Eine Sperre ist ein verbindlicher Ausschluss, kein zusätzlicher Zeitaufschlag. Liegt das Ziel U-3 im Modell auf „gesperrt“, darf weder die direkte Route noch ein alternativer Auftrag U-3 anfahren. Ein Hinweis im Plan reicht nicht: Die Sperre muss in der Routenprüfung, in der Disposition und in der Statuskontrolle berücksichtigt werden. Eine Änderung des Sperrstatus erfordert eine zuständige betriebliche Freigabe. Lernende dürfen sie nicht eigenmächtig aufheben.

2.2 Route und Knoten

Für einen Wegeplan werden Knoten (z. B. Wareneingang, Abzweig, Supermarkt und Leergutplatz) und verbindende Kanten (freigegebene Strecken) verwendet. Jede Kante kann eine Lehrmodell-Distanz und eine Freigabeinformation erhalten. Gesperrte Kanten werden für die Routenberechnung entfernt, nicht lediglich als „ungünstig“ bewertet.

Abbildung 2: Zwei fahrerlose Transportfahrzeuge für Gestelle und lange Güter. Das ist ein unabhängiges Beispiel aus dem Bereich Intralogistik, nicht PAOLO. Urheber- und Lizenznachweis: Wikimedia Commons, Timmo at ek robotics GmbH, CC BY-SA 4.0.

Lehrmodell für die Prüfung – nicht der reale Werksplan

[WE Wareneingang] -- [K1 Kreuzung] -- [S Montage-Supermarkt]
        |                                   |
        +--------- [U-3 GESPERRT] -----------+
                          X
                 kein Ziel, keine Route
[L Leergutplatz] -- freigegebener Rückweg -- [WE]

Die Zeichnung veranschaulicht den Entscheidungsgrundsatz. Sie ist keine Aussage über echte Werkswege. In einer realen Anlage wäre ein Weg nur dann zulässig, wenn er örtlich geprüft, freigegeben und im maßgeblichen System korrekt abgebildet ist.

2.3 Reaktion auf Störung und gesperrten Übergabepunkt

Wenn ein Ziel nicht verfügbar ist, wird der Auftrag in einen definierten Wartezustand gesetzt. Die Disposition meldet den Grund, schützt die Ladung und fragt bei der zuständigen Stelle eine alternative, ausdrücklich freigegebene Übergabe an. Ohne bestätigte Alternative bleibt der Auftrag zurückgestellt. Ein Umweg darf nur auf einem zuvor freigegebenen Weg erfolgen. Eine Verbindungsunterbrechung, eine unklare Position oder eine nicht bestätigte Übergabe sind keine Aufforderung, Befehle beliebig zu wiederholen.

Die DGUV erläutert in ihren FAQ zu fahrerlosen Flurförderzeugen Anforderungen an manuelle Notfall- und Instandhaltungssteuerungen, Berechtigung und überwachte Kommunikation. Daraus darf nicht abgeleitet werden, dass Lernende ein konkretes Fahrzeug manuell bedienen dürfen. Nutze die Quelle zur Reflexion von Sicherheitsprinzipien, nicht als Bedienungsanleitung: DGUV: FAQ Fahrerlose Flurförderzeuge.

Aufträge priorisieren, Ladungsträger verfolgen und Leergut zurückführen

3.1 Eindeutige IDs und Prioritäten

Die Ladungsträger-ID identifiziert die physische Einheit; die Auftrags-ID identifiziert den Transportauftrag. Beides ist nicht dasselbe. Ein Ladungsträger kann nach sauberem Abschluss später einen neuen Auftrag erhalten, doch derselbe aktive Auftrag darf nicht gleichzeitig doppelt disponiert sein. Beim Scan oder bei einer manuellen Prüfung sind ID, Inhalt und Auftrag abzugleichen.

Prioritäten werden transparent begründet. Ein früher Fälligkeitstermin ist wichtig; zusätzlich können Materialkritikalität, verfügbare Bestände und die Folgen eines Montage-Stopps relevant sein. Im Lehrmodell gilt: zuerst den Bedarf mit der frühesten verbindlichen Fälligkeit bedienen, sofern alle Sicherheits- und Freigabebedingungen erfüllt sind. Wenn zwei Bedarfe gleich fällig sind, entscheidet eine dokumentierte Zusatzregel, zum Beispiel drohender Stillstand oder zuerst erfasster Auftrag. „Die Strecke ist kürzer“ ist keine ausreichende Begründung, um eine dringende und zulässige Lieferung zu verdrängen.

3.2 Statusfolge ohne Doppelauftrag

Ein zweckmäßiger Statusautomat im Unterricht kann diese Folge abbilden:

Status	Bedeutung	Zulässiger nächster Schritt im Lehrmodell
Erfasst	Auftrag angelegt, Daten noch prüfen.	Geprüft oder Fehler gemeldet.
Geprüft	ID, Inhalt, Start, Ziel und Freigabe plausibel.	Eingeplant.
Eingeplant	Genau eine aktive Zuordnung zum Transport.	In Fahrt oder zurückgestellt.
In Fahrt	Transportvorgang läuft unter freigegebenen Bedingungen.	Übergabe prüfen oder Störung melden.
Übergabe bestätigt	Das richtige Ziel hat die richtige Einheit angenommen.	Leergutprozess oder Abschluss.
Leergut zurück	Rücklauf wurde gezählt und am Ziel bestätigt.	Abgeschlossen.
Zurückgestellt	Ein Hindernis verhindert die sichere Ausführung.	Erst nach geklärter Freigabe erneut einplanen.
Abgeschlossen	Ergebnisse und Zeitstempel sind dokumentiert.	Neuer, separater Auftrag möglich.

Ein Zustandswechsel benötigt ein Ereignis und eine Bedingung. Wenn der Server zweimal dieselbe Anforderung sendet, darf die zweite Anforderung nicht automatisch einen zweiten gleichzeitigen Transport starten. Eine eindeutige Auftrags-ID, eine aktive Zuordnung und ein abschließender Status helfen, doppelte Aufträge aufzudecken.

3.3 Leergut als Teil des Materialflusses

Leere Paletten und Gitterboxen binden Fläche und sind für die nächste Bereitstellung erforderlich. Der Rücklauf gehört deshalb in die Planung, nicht als nachträgliche Randnotiz. Je nach örtlich freigegebenem Ablauf fährt der Transport nach einer bestätigten Ablieferung einen definierten Leergutplatz an oder führt einen zugelassenen Rücktransport aus. Leergut wird gezählt und der Zustand dokumentiert. Beschädigte, unbekannte oder nicht sicher stapelbare Ladungsträger werden nicht automatisch in den normalen Rücklauf übernommen.

Ein sinnvoller Leistungsindikator ist der Anteil vollständig abgeschlossener Materialzyklen: korrekte Lieferung plus dokumentierter Leergutrücklauf. Nur die Zahl ausgelieferter Ladungsträger zu messen, würde liegen gebliebenes Leergut unsichtbar machen.

Kapazität berechnen und Störungen auswerten

4.1 Rechenweg im synthetischen Zeitmodell

Für eine nachvollziehbare Grobplanung zerlegst du jeden Zyklus in Fahrtzeit, Lade- und Übergabezeit sowie Prüfzeit. In dieser Aufgabe gelten ausschließlich folgende synthetischen Annahmen: Strecke WE–S einschließlich freigegebener Knoten: 140 m; vereinfachte mittlere Lehrgeschwindigkeit: 0,8 m/s; Rückweg S–WE: 120 m; Aufnahme: 90 s; Ablieferung: 60 s; Status-/Sicherheitscheck im Modell: 45 s. Die Geschwindigkeitswerte sind keine PAOLO-Daten und dürfen nicht als Bedienparameter verwendet werden.

Fahrtzeit beladen: 140 m ÷ 0,8 m/s = 175 s. Fahrtzeit für den modellierten leeren Rücklauf: 120 m ÷ 0,8 m/s = 150 s. Gesamt je Zyklus: 175 s + 150 s + 90 s + 60 s + 45 s = 520 s = 8 min 40 s. Für drei Aufträge: 3 × 520 s = 1.560 s = 26 min reine Modellzeit.

Für Schwankungen wird im Unterricht ein Planungspuffer von 20 % addiert: 26 min × 0,20 = 5,2 min; Gesamtplanwert = 31,2 min. Bei einem synthetischen Zeitfenster von 45 min bleiben 45 − 31,2 = 13,8 min Rest. Der Puffer ist eine Planungsannahme, kein Sicherheitsabstand, keine Zusage der tatsächlichen Leistung und kein Ersatz für eine betriebliche Kapazitätsfreigabe.

Rechnung	Ergebnis im Lehrmodell
140 m ÷ 0,8 m/s	175 s beladene Hinfahrt
120 m ÷ 0,8 m/s	150 s modellierter Rückweg
175 + 150 + 90 + 60 + 45	520 s je Zyklus = 8 min 40 s
3 × 520 s	1.560 s = 26 min ohne Puffer
26 min × 1,20	31,2 min Planwert mit 20 % Puffer
45 min − 31,2 min	13,8 min rechnerische Reserve

4.2 Kapazität ist nicht nur Geschwindigkeit

Eine Route mit weniger Metern kann unbrauchbar sein, wenn sie eine Engstelle, einen nicht freigegebenen Bereich oder einen blockierten Übergabepunkt verwendet. Ein Kapazitätsplan muss Sicherheitsbedingungen, Auftragspriorität, Lade- und Übergabezeit, Leergut, Verfügbarkeit und Störfälle berücksichtigen. Die rechnerische Reserve beweist außerdem nicht, dass drei Aufträge im konkreten Betrieb tatsächlich in dieser Zeit ausgeführt werden können.

Prüfe die Rechnung in dieser Reihenfolge: erst Ziel und Route auf Freigabe prüfen, dann eindeutige Aufträge zuordnen, einzelne Zeitanteile und Einheiten berechnen, Zyklen addieren, Puffer sichtbar angeben und die Reserve gegen das Zeitfenster vergleichen. Jede Änderung von Distanz, Geschwindigkeit oder Servicezeit muss als Modelländerung protokolliert werden.

4.3 Störungsarme Abläufe verbessern

Störungsarm bedeutet nicht „Störung unterdrücken“, sondern Störungen früh erkennen, sicher behandeln und aus ihnen lernen. Wiederkehrende Ursachen können unklare IDs, fehlende Übergabebestätigungen, blockierte Wege, fehlerhafte Stammdaten oder nicht abgestimmte Zeitfenster sein. Für eine Auswertung sind mindestens Zeitpunkt, Auftrag, betroffene Station, erkannter Zustand, sichere Maßnahme, Freigabe der Wiederaufnahme und Abschlusszeit sinnvoll. Personenbezogene Daten werden nur verarbeitet, wenn das rechtlich und betrieblich vorgesehen ist; für diesen Kurs genügt eine synthetische Ereignisliste.

Als ergänzendes Video kann der Anbieter NEOintralogistics den Ablauf eines Ware-zur-Person-Systems zeigen. Es stellt ein anderes System dar und belegt keine Technik von PAOLO:

Quelle und Kontext: NEOintralogistics – Videos, Clip „So funktioniert NEO“, veröffentlicht am 30.09.2026. Das Video wird über den Original-Player eingebettet; Rechte verbleiben bei den jeweiligen Rechteinhabern. Es darf nicht als PAOLO-Demonstration bezeichnet werden.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Fachwissen prüfen

Welche Aussage zum dokumentierten Einsatz von PAOLO ist belegt? (PAOLO transportiert Paletten- und Gitterboxwaren zwischen Wareneingang und Montage-Supermarkt und führt leere Paletten zurück.) (!PAOLO hat nachweislich eine Tragfähigkeit von exakt zwei Tonnen.) (!PAOLO navigiert nachweislich ausschließlich mit Laserscannern.) (!PAOLO darf ohne betriebliche Freigabe jeden Übergabepunkt anfahren.)

Was bedeutet eine gesperrte Übergabestelle im Routenmodell? (Sie wird als unzulässiges Ziel und als ausgeschlossener Routenbestandteil behandelt.) (!Sie darf genutzt werden, wenn die Strecke dadurch kürzer wird.) (!Sie verlängert lediglich die berechnete Fahrzeit.) (!Sie ist freigegeben, sobald ein Auftrag hohe Priorität besitzt.)

Wodurch werden Ladungsträger und Transportauftrag eindeutig unterschieden? (Die Ladungsträger-ID identifiziert die physische Einheit und die Auftrags-ID den konkreten Transportvorgang.) (!Beide Bezeichnungen sind immer dieselbe Nummer.) (!Die Ladungsträger-ID wird nur nach Störungen vergeben.) (!Die Auftrags-ID ist bei einer Übergabe grundsätzlich entbehrlich.)

Welche Bedingung ist vor der Routenoptimierung zuerst zu prüfen? (Ob Ziel und sämtliche Streckenabschnitte betrieblich freigegeben und sicher nutzbar sind.) (!Ob der Weg möglichst wenig Kurven enthält.) (!Ob sich die gesamte Fahrt ohne Statusmeldung durchführen lässt.) (!Ob der gesperrte Übergabepunkt näher am Montageplatz liegt.)

Wie lang ist im Lehrmodell die beladene Hinfahrt über 140 m bei 0,8 m/s? (175 Sekunden) (!112 Sekunden) (!140 Sekunden) (!200 Sekunden)

Welche Gesamtzeit ergibt sich je Lehrmodell-Zyklus aus 175 s, 150 s, 90 s, 60 s und 45 s? (520 Sekunden beziehungsweise 8 Minuten 40 Sekunden) (!455 Sekunden beziehungsweise 7 Minuten 35 Sekunden) (!475 Sekunden beziehungsweise 7 Minuten 55 Sekunden) (!610 Sekunden beziehungsweise 10 Minuten 10 Sekunden)

Welche Daten helfen, einen Doppelauftrag zu verhindern? (Eine eindeutige Auftrags-ID und die Prüfung, ob bereits eine aktive Zuordnung besteht.) (!Ein höherer Fahrgeschwindigkeitswert.) (!Ein zweiter Status ohne Zeitstempel.) (!Das Entfernen aller abgeschlossenen Aufträge aus dem Protokoll.)

Was ist bei einem nicht bestätigten Ziel zu tun? (Den Auftrag sicher zurückstellen, den Zustand melden und eine autorisierte Entscheidung abwarten.) (!Die Übergabe als erledigt markieren, um die Statistik zu verbessern.) (!Automatisch zum nächstgelegenen beliebigen Ort fahren.) (!Die Sperre selbstständig deaktivieren.)

Warum gehört Leergut in die Planung? (Weil es Fläche beansprucht und für Folgeprozesse gebraucht wird und sein Rücklauf ebenfalls Zeit und Status benötigt.) (!Weil leere Ladungsträger keine Identifikation benötigen.) (!Weil Leergut immer ohne Prüfung gestapelt werden darf.) (!Weil nur der Hintransport als Materialfluss zählt.)

Was zeigt der Planwert von 31,2 Minuten in diesem Fall? (Eine synthetische Kapazitätsabschätzung einschließlich 20 Prozent Planungspuffer, keine reale PAOLO-Leistungszusage.) (!Eine vom Hersteller bestätigte PAOLO-Zykluszeit.) (!Die gesetzlich vorgeschriebene Höchstfahrzeit.) (!Eine garantiert sichere Fahrzeit für jede Route.)

Memory: Begriff und Erklärung zuordnen

Ladungsträger-ID	Kennzeichnet die physische Palette oder Gitterbox im Lehrmodell eindeutig.
Auftrags-ID	Kennzeichnet einen einzelnen Transportauftrag und seine Statusfolge.
Montage-Supermarkt	Definierter Bereitstellbereich für benötigtes Montagematerial.
Sperrstatus	Verhindert im Modell die Nutzung eines Zieles oder Weges bis zur Freigabe.
Planungspuffer	Sichtbarer Zeitaufschlag zur Abbildung angenommener Schwankungen.
Übergabebestätigung	Nachweis, dass die richtige Einheit am freigegebenen Ziel angenommen wurde.

Drag-and-drop: Prozessschritt zuordnen

Begriff	Passende Bedeutung
Auftrag prüfen	ID, Inhalt, Start, Ziel und Freigabe kontrollieren.
Route planen	Nur freigegebene Kanten und erreichbare Ziele berücksichtigen.
Lieferung bestätigen	Ladungsträger und Ziel abgleichen und Annahme protokollieren.
Leergut rückführen	Rücklauf nach dem örtlich freigegebenen Ablauf zählen und dokumentieren.
Störung bearbeiten	Sicher zurückstellen, Ursache melden und Wiederaufnahme autorisieren lassen.

Kreuzworträtsel: Fachbegriffe

Route	Wie heißt der geplante Weg zwischen Start und Ziel?
Puffer	Wie heißt eine eingeplante Zeitreserve für Schwankungen?
Sperre	Welcher Zustand schließt ein Ziel oder einen Weg von der Nutzung aus?
Sensor	Wie heißt allgemein ein Bauteil, das eine physikalische Größe oder Umgebungseinwirkung erfasst?
Status	Welches Datenfeld beschreibt den aktuellen Zustand eines Auftrags?
Leergut	Wie nennt man leere Paletten oder andere leere Ladungsträger im Rücklauf?

LearningApps: ergänzende Suchsammlung

Öffne die LearningApps-Suche zum Thema und wähle eine passende Übung zu Materialfluss, innerbetrieblicher Logistik oder automatisierten Transporten. Die Suchseite ist ein Rechercheeinstieg, keine Behauptung, dass jedes Suchergebnis fachlich geprüft oder offiziell mit PAOLO verknüpft ist.

Lückentext: Einen sicheren Materialfluss beschreiben

Der im Liebherr-Beitrag beschriebene Stapler trägt die betriebliche Bezeichnung

. Ein Transportauftrag braucht eine eindeutige

. Die physische Palette oder Gitterbox wird über ihre

identifiziert. Ein gesperrtes Ziel darf bei der Routenplanung nicht als

behandelt werden. Im Lehrmodell ergibt sich die beladene Fahrt aus Strecke geteilt durch angenommene

. Für den sicheren Ablauf müssen Ziel und Ladung durch eine

dokumentiert werden. Leere Paletten gehören in einen geplanten und bestätigten

. Die berechnete Zeit mit Puffer ist eine

und keine reale PAOLO-Spezifikation.

Offene Aufgaben

Leicht

PAOLO-Quellencheck: Notiere drei Aussagen, die der Liebherr-Beitrag zum Einsatz von PAOLO tatsächlich stützt, und zwei technische Fragen, die offenbleiben. Lösungshinweis: Materialtransport zwischen Wareneingang und Supermarkt sowie Rücktransport leerer Paletten sind belegt; Tragfähigkeit und Navigation bleiben unbelegt.
Ladungsträger kennzeichnen: Entwirf vier synthetische IDs und ordne ihnen Inhalt und Ziel zu. Lösungshinweis: Jede ID ist einmalig, lesbar und von der Auftrags-ID getrennt, beispielsweise LT-AX-01 für einen Axialscheiben-Ladungsträger.
Sperrpunkt markieren: Zeichne ein einfaches Schema mit einem gesperrten Übergabepunkt und erkläre, warum er nicht als Ausweichziel gelten darf. Lösungshinweis: Der Sperrpunkt ist in Planung und Ausführung ausgeschlossen; nur zuständige Stellen dürfen eine neue Freigabe erteilen.
Statusfolge erklären: Erkläre in eigenen Worten die Zustände „Erfasst“, „Eingeplant“, „In Fahrt“ und „Abgeschlossen“. Lösungshinweis: Jeder Zustandswechsel braucht eine erfüllte Bedingung und ein dokumentiertes Ereignis; „abgeschlossen“ folgt erst nach bestätigter Lieferung und gegebenenfalls Rücklauf.

Standard

Lieferfolge planen: Ordne drei synthetische Bedarfe mit unterschiedlichen Fälligkeiten und begründe die Reihenfolge, ohne Sicherheitsfreigaben zu verletzen. Lösungshinweis: Früheste verbindliche Fälligkeit zuerst; bei Gleichstand eine dokumentierte Regel nutzen, nicht bloß die kürzeste Strecke.
Zeitrechnung prüfen: Berechne den Modellzyklus für die im Kurs genannten Teilzeiten und vergleiche ihn mit einem Zeitfenster von 45 Minuten. Lösungshinweis: 520 s je Zyklus; 3 Zyklen dauern 1.560 s = 26 min; mit 20 % Puffer 31,2 min; rechnerischer Rest 13,8 min.
Leergutrücklauf visualisieren: Erstelle ein Flussdiagramm, das drei Materiallieferungen mit drei Leergutrückläufen und passenden Bestätigungen verknüpft. Lösungshinweis: Jede Lieferung hat ihre eigene Auftragsreferenz; pro Rücklauf werden Menge, Ziel und Zeitstempel festgehalten.
Störungsmeldung schreiben: Verfasse eine sachliche Meldung für einen unerreichbaren Übergabepunkt mit Status, sicherer Sofortmaßnahme und benötigter Entscheidung. Lösungshinweis: Auftrag zurückstellen, Ziel als gesperrt kennzeichnen, keine unbestätigte Alternativroute nutzen und Freigabe durch die zuständige Stelle anfordern.

Schwer

Statusautomat modellieren: Entwirf für Fachinformatik eine Zustandsmaschine, die doppelte aktive Aufträge verhindert. Lösungshinweis: Eindeutige Auftrags-ID, genau eine aktive Zuordnung, zulässige Übergänge und idempotente Behandlung wiederholter Anforderungen vorsehen.
Technische Grenze beurteilen: Erstelle eine Tabelle „belegt / synthetisch / unbekannt“ für mindestens acht Datenpunkte zum Fall. Lösungshinweis: Nur öffentlich dokumentierte Einsatzbeschreibung als belegt markieren; Distanzen und Zeiten sind synthetisch; Navigationssystem und Traglast unbekannt lassen.
Sicherheitsreview moderieren: Spiele eine Besprechung zwischen Logistik, Mechatronik und Fachinformatik nach. Lege die Rollen, offene Fragen und Freigabekriterien schriftlich fest. Lösungshinweis: Logistik prüft Bedarf und Ladungsträger, Mechatronik bewertet nur autorisierte technische Angaben, Fachinformatik prüft Daten und Statuslogik; Freigaben werden nicht durch Lernende ersetzt.
Kennzahlen kritisch auswählen: Vergleiche „gelieferte Paletten pro Stunde“ mit einer Kennzahl, die bestätigte Lieferungen, sichere Übergaben und Leergutrücklauf umfasst. Lösungshinweis: Die reine Menge verdeckt unbestätigte Übergaben und nicht zurückgeführtes Leergut; ein Zyklusindikator muss alle notwendigen Abschlussbedingungen abbilden.

Lernkontrolle

Fallfrage: gesperrtes Ziel: Ein Auftrag mit hoher Priorität zeigt als Ziel U-3, das im Modell gesperrt ist. Beschreibe die korrekte Reihenfolge der Entscheidungen. Erwartung: Sperrstatus prüfen, Auftrag nicht freigeben, zurückstellen, Ursache melden und erst nach autorisierter Freigabe oder bestätigter zulässiger Alternative neu planen.
Rechenfrage: Strecke und Zeit: Berechne 140 m bei 0,8 m/s und erläutere die Einheit. Erwartung: 140 m ÷ 0,8 m/s = 175 s; Meter kürzt sich mit Meter, es bleiben Sekunden.
Datenqualität: Finde mindestens vier Fehler in einem Beispieldatensatz mit doppelter Auftrags-ID, fehlendem Ziel, unbekannter Ladungsträger-ID und abgeschlossenem Auftrag ohne Übergabezeit. Erwartung: Alle vier Fehler benennen; betroffene Aufträge nicht stillschweigend ausführen oder als abgeschlossen markieren.
Leergut und Folgeprozess: Erkläre zwei Folgen eines nicht dokumentierten Leergutrücklaufs. Erwartung: Bestände und Stellflächen stimmen nicht, Folgeprozesse können Ladungsträger vermissen; der Zyklus ist nicht vollständig nachweisbar.
Sicherheitsentscheidung: Ein vorgeschlagener Weg ist 20 m kürzer, führt aber über eine nicht freigegebene Strecke. Beurteile ihn. Erwartung: Nicht zulässig; Sicherheit und Freigabe sind harte Bedingungen und werden nicht gegen Zeitgewinn abgewogen.
Modellannahmen bewerten: Nenne drei Grenzen der Kapazitätsrechnung. Erwartung: Lehrgeschwindigkeit und Distanzen sind angenommen, reale Fahrzeugdaten fehlen, Verkehrs- und Störeinflüsse sowie betriebliche Zulässigkeit sind nicht durch die Rechnung nachgewiesen.

Berufstypischer Modellfall mit Musterlösung und Bewertungsraster

Aufgabenstellung – sämtliche Daten sind synthetisch

Die Übungsleitstelle soll in einem 45-Minuten-Fenster drei Montagebedarfe versorgen. Die IDs und die Wege sind nur für diesen Prüfungsfall erfunden. Genau ein Ladungsträger fährt je Hinfahrt; auf dem freigegebenen Rückweg wird jeweils ein leerer Ladungsträger zurückgeführt. Diese Regel ist eine Abstraktion des Lehrmodells und keine Aussage darüber, welche Kombination PAOLO tatsächlich transportieren darf.

Auftrags-ID	Ladungsträger-ID	Inhalt	Fälligkeit im Fall	Prioritätshinweis
AU-101	LT-AX-01	Axialscheiben	Minute 10	Montagebedarf am frühesten
AU-102	LT-BL-02	Blechpaket in Gitterbox	Minute 22	regulärer Bedarf
AU-103	LT-KA-03	Katalysator-Bauteile	Minute 30	regulärer Bedarf

Synthetische Bedingungen: Der zulässige Transportweg WE–S ist im Lehrmodell 140 m, der freigegebene Rückweg S–WE 120 m. Für die reine Rechenübung werden 0,8 m/s als mittlere Modellgeschwindigkeit, 90 s Aufnahmezeit, 60 s Ablieferzeit und 45 s Prüfung/Statuspflege je Zyklus angenommen. Punkt U-3 ist gesperrt. Es gibt keine Freigabe, ihn zu benutzen. Der Supermarkt nimmt nur bestätigte Übergaben an. Der Auftrag darf erst nach Abgleich von Auftrags-ID und Ladungsträger-ID starten.

Aufgaben: Erstelle eine priorisierte Auftragsliste, zeichne den zulässigen Ablauf ohne U-3, gib jedem Auftrag eine vollständige Statusfolge, berechne Gesamtzeit und Reserve, plane drei Leergutrückläufe und beschreibe das Verhalten bei unbestätigter Übergabe.

Musterlösung

1. Zulässige Reihenfolge: AU-101, danach AU-102, danach AU-103. AU-101 hat die früheste Fälligkeit. Die beiden anderen werden anhand der vorgegebenen Fälligkeiten bedient. Es wird kein Auftrag vorgezogen, wenn seine Daten oder sein Ziel nicht freigegeben sind.

2. Ladungsträger- und Auftragszuordnung: AU-101 gehört ausschließlich zu LT-AX-01, AU-102 zu LT-BL-02 und AU-103 zu LT-KA-03. Für alle Aufträge muss vor dem Start geprüft werden, dass keine identische Auftrags-ID bereits aktiv zugeordnet ist. Nach jeder bestätigten Lieferung wird der zugehörige leere Ladungsträger im Modell auf dem zugelassenen Rückweg zum Wareneingang gebracht. Der Rücklauf wird mit ID, Ziel und Zeitstempel belegt.

3. Routenentscheidung: Für alle drei Aufträge wird die freigegebene Verbindung WE–S genutzt und U-3 vollständig ausgeschlossen. Die Sperre bleibt im Datenmodell sichtbar. Es wird weder direkt über U-3 gefahren noch eine Übergabe dorthin simuliert. Wenn S unerreichbar wird oder keine Annahme bestätigt, lautet der Status „Zurückgestellt“; die Leitstelle meldet den Grund und wartet auf eine autorisierte Entscheidung.

4. Zeitrechnung: Hinfahrt: 140 m ÷ 0,8 m/s = 175 s. Rückweg: 120 m ÷ 0,8 m/s = 150 s. Zykluszeit im Modell: 175 + 150 + 90 + 60 + 45 = 520 s = 8 min 40 s. Drei Zyklen: 3 × 520 = 1.560 s = 26 min. Planungspuffer: 26 × 0,20 = 5,2 min. Planwert: 31,2 min. Rechnerische Reserve im 45-Minuten-Fenster: 13,8 min. Alle Werte beziehen sich ausschließlich auf die angegebenen Modellannahmen.

5. Eindeutige Zustandsfolge je Auftrag: Erfasst → Geprüft → Eingeplant → In Fahrt → Übergabe bestätigt → Leergut zurück → Abgeschlossen. Wenn ein sicherer Übergang nicht möglich ist, wird stattdessen „Zurückgestellt“ mit Ursache protokolliert. Ein zurückgestellter Auftrag springt nicht ohne erneute Prüfung in „In Fahrt“. Es gibt keine zweite aktive Zuordnung mit derselben Auftrags-ID.

6. Kontrollpunkte: Vor Abfahrt ID und Freigabe prüfen; unterwegs nur den genehmigten Weg nutzen; am Supermarkt ID und Annahme bestätigen; Leergut zählen und Rückgabe protokollieren; anschließend alle Zeitstempel und den Abschluss kontrollieren. Bei fehlender Bestätigung wird der Auftrag nicht als abgeschlossen gezählt.

Bewertungsraster – 100 Punkte

Kriterium	Punkte	Volle Punktzahl bei
Sicherheit und Sperrpunkt	25	U-3 wird in jeder Route ausgeschlossen; sichere Rückstellung und Freigabeprozess sind erklärt.
Eindeutige Auftrags- und Ladungsträger-IDs	15	Alle drei Paare stimmen; Doppelzuordnung wird verhindert.
Priorisierung	10	Reihenfolge folgt den Fälligkeiten und ist nachvollziehbar begründet.
Statusfolge und Übergabebestätigung	15	Zustände sind vollständig, geordnet und ohne unzulässigen Sprung beschrieben.
Rechenweg und Einheiten	15	Teilzeiten, Summen, Puffer und Reserve sind rechnerisch richtig.
Leergutrücklauf	10	Drei Rückläufe sind geplant und bestätigt.
Datenqualität und Dokumentation	10	Störgrund, Zeitstempel und Abschlussdaten sind plausibel und vollständig.

Bewertungsgrenze: Eine schnellere, aber unsichere Route kann das Sicherheitskriterium nicht erfüllen. Wird U-3 absichtlich benutzt oder eine unbestätigte Übergabe als abgeschlossen ausgegeben, ist die Lösung unabhängig von ihrer Geschwindigkeit fachlich nicht korrekt; sie muss sicher überarbeitet werden.

Lernnachweis

Du weist deine Kompetenz nach, indem du eine Quellenprüfung, einen beschrifteten sicheren Wegeplan, eine priorisierte Auftragsliste, eine Tabelle der Statusfolge, eine nachvollziehbare Kapazitätsrechnung, einen dokumentierten Leergutrücklauf und eine begründete Störungsentscheidung vorlegst. Die Dokumentation kennzeichnet klar, welche Tatsachen aus der Quelle stammen und welche Zahlen nur das Lehrmodell betreffen.

Bewertbare Fähigkeiten sind: Prozesse lesen und strukturieren; Ladungsträger sowie Aufträge eindeutig verwalten; sichere von unzulässigen Routen unterscheiden; Zeiten mit korrekten Einheiten berechnen; technische Ungewissheit angemessen behandeln; Fehler systematisch protokollieren; die Perspektiven von Logistik, Mechatronik und Fachinformatik zusammenführen. Ein gutes Ergebnis erklärt nicht nur, was getan wird, sondern warum der Ablauf freigegeben, überprüfbar und robust ist.

OER und Wikipedia

Primärquelle

Liebherr: „Unser Weg zur Smart Factory…“, UpLoad Magazin 02/2025. Quelle für die öffentlich beschriebene Rolle von PAOLO in Ehingen und für den breiteren Kontext Smart Factory. Keine technischen Herstellerdaten von PAOLO daraus ableiten.
Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung: FAQ zu fahrerlosen Flurförderzeugen. Fachliche Orientierung zu Sicherheit und Betrieb; keine Fahrzeugfreigabe und kein Ersatz für örtliche Unterweisung.
DGUV: Wichtige Regeln für den innerbetrieblichen Verkehr. Ergänzende Orientierung zu Verkehrswegen und Verhalten.
Wikimedia Commons: Agv.forktruck2.jpg. Fotografischer Lehrbeleg; laut Dateiseite vom Uploader als Public Domain freigegeben.
Wikimedia Commons: Ek robotics-smart move-heavy move-agv-Warema Renkhoff SE-rgb.jpg. Foto von Timmo at ek robotics GmbH, lizenziert unter CC BY-SA 4.0; Urheber nennen und Lizenz beachten.
NEOintralogistics: Videos. Ergänzendes Anbieter-Video zu einem anderen Ware-zur-Person-System, nicht zu PAOLO. Nutzung über den Originalplayer; keine weitergehenden Wiederverwendungsrechte werden behauptet.

Medien- und Rechteübersicht

Eingebettetes Medium	Quellen-/Dateiseite	Urheber	Rechtehinweis
File:Agv.forktruck2.jpg	Dateiseite auf Wikimedia Commons	AutoGuidedVehicles	Public Domain laut Dateiseite; Urheber-/Quellenhinweis bleibt aus Transparenzgründen erhalten.
File:Ek robotics-smart move-heavy move-agv-Warema Renkhoff SE-rgb.jpg	Dateiseite auf Wikimedia Commons	Timmo at ek robotics GmbH	CC BY-SA 4.0; Namensnennung und Share-Alike bei Bearbeitung beachten.
https://www.youtube.com/watch?v=YWE0M8H7rS8	Offizielle Übersichtsseite mit Clip „So funktioniert NEO“	NEOintralogistics / jeweilige Rechteinhaber	Nur Einbettung über Original-Player; kein freies Bearbeitungs- oder Weiterverwendungsrecht behauptet.

Die beiden Fotos zeigen allgemeine fahrerlose Transporttechnik und nicht das Fahrzeug PAOLO. Für die tatsächliche betriebliche Umsetzung sind die geltenden Sicherheitsunterlagen, die betriebliche Gefährdungsbeurteilung und aktuelle Herstellerinformationen durch befugte Personen zu prüfen.

Verknüpfte Lernbereiche

Die Aufgabe verbindet Logistikplanung, Arbeitssicherheit, Mechatronik, IT-Systeme und mathematische Kapazitätsrechnung. Die folgenden Bereiche eignen sich für vertiefende Recherche und für die Abstimmung mit Ausbildungsbetrieb und Berufsschule.

Intralogistik und Montageversorgung

Ausbildungsbezug: Fachkraft für Lagerlogistik – Schwerpunkt Auftragsabwicklung und innerbetriebliche Transporte; Mechatroniker – Schwerpunkt technische Zustände, Sensorik und abgestimmte Instandhaltungsprozesse; Fachinformatiker – Schwerpunkt Datenmodelle, Statusautomaten, Schnittstellen und Protokolle. Diese Zuordnung und die Einordnung ins 3. Ausbildungsjahr sind redaktionelle Lernempfehlungen und müssen mit Ausbildungsbetrieb sowie Berufsschule abgestimmt werden.