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Die vorliegende Erfindung betrifft ein modulares Montagesystem, umfassend zumindest zwei Montagestationen und ein Transportsystem zum Transport von zu montierenden Werkstücken zwischen den zumindest zwei Montagestationen in einem Fertigungsbereich, wobei das Transportsystem zumindest ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) umfasst, und wobei das Transportsystem zumindest einen bandartig verketteten Transportabschnitt zwischen zumindest zwei Montagestationen aufweist.
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In einem modularen Montagesystem werden einzelne Montagestationen nacheinander angefahren, um ein Produkt zu fertigen. Durch die Möglichkeit, diese Montagestationen in unterschiedlicher Reihenfolge anzufahren, besteht auch die Möglichkeit, unterschiedliche Produkte mit unterschiedlichen Montagestationen zu fertigen.
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Ferner besteht die Möglichkeit, Montagestationen mehrfach in einem Prozess zu nutzen, wenn die Fähigkeiten dieser Montagestationen mehrfach in dem Prozess benötigt werden. Als Transportsystem wird dabei in der Regel ein fahrerloses Transportsystem eingesetzt.
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In Bereichen, in denen ein Vorranggraph zu fertigender Produkte gleich ist, besteht darüber hinaus die Möglichkeit, entsprechende Montagestationen starr miteinander zu verketten. Für den Transport innerhalb dieser starren Verkettung werden in der Regel keine fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF) benötigt. In Montagesystemen, bei denen ein Werkstückträger in eine Montagestation übergeben werden muss, entfällt zudem die Übergabe.
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Ein modulares Montagesystem kann aus mehreren längeren Verkettungsabschnitten bestehen. Diese Verkettungsabschnitte erschweren jedoch die Zugänglichkeit von Montagestationen für einen Materialtransport, insbesondere für ein Logistiksystem, und reduzieren zudem ein verfügbares Straßennetz für ein eingesetztes fahrerloses Transportsystem.
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Aus dem Stand der Technik sind modulare Montagesysteme mit fahrerlosen Transportsystemen bekannt.
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Aus dem Dokument
DE 20 2015 106 459 U1 ist eine automatische Fertigungseinrichtung für Werkstücke, insbesondere für Karosseriebauteile, bekannt, die zumindest ein programmgesteuertes Fertigungsmittel und eine Arbeitsstelle aufweist, wobei in der Fertigungseinrichtung ein Förderweg für ein Fördermittel mit einem Lastaufnahmemittel für ein Werkstück und/oder für ein Werkzeug angeordnet ist, der sich durch die Fertigungseinrichtung und durch die Arbeitsstelle hindurch erstreckt, wobei an der Arbeitsstelle mit vertikalem Abstand zum Förderweg ein Ablageträger für ein Werkstück angeordnet ist.
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So sind aus dem Dokument
DE 10 2014 102 990 A1 eine Fertigungsstation für Werkstücke, wie beispielsweise Karosserieteile, sowie eine Fertigungsanlage, die mehrere Fertigungsstationen aufweist und ein Verfahren zum Konfigurieren einer Fertigungsstation bekannt. Eine Fertigungsstation ist modular ausgebildet und weist mehrere, insbesondere zwei integrierte Fertigungszellen mit jeweils einem eigenen Prozessbereich auf. Die Prozessbereiche sind untereinander im Grundaufbau einheitlich ausgebildet. Die Fertigungsstation weist eine für die Fertigungszellen gemeinsame, stationsinterne Transportlogistik für die Werkstücke auf, welche die Fertigungszellen untereinander sowie gemeinsam mit der Außenwelt verbindet.
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Aus dem Buch ULLRICH, Günter: Fahrerlose Transportsysteme : Eine Fibel - mit Praxisanwendungen - zur Technik - für die Planung. 1. Auflage. Wiesbaden : Vieweg + Teubner, 2011, ISBN 978-3-8348-0791-5 sind fahrerlose Transportsysteme und moderne Anwendungsgebiete dieser bekannt.
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Aus der Firmenschrift PEWISYS MATERIAL HANDLING B.V.: pewiFLEX™ Multifunktionale angetriebene Scheren-Rollenbahn. Ermelo, 2016 sind zudem Be- und Entladungssysteme sowie Stückgut Transportsysteme bekannt.
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Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein modulares Montagesystem bereitzustellen, das längere Verkettungsabschnitte in einem Fertigungsbereich ermöglicht, ohne die Zugänglichkeit und/oder ein Straßennetz negativ zu beeinflussen.
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Diese Aufgabe wird durch ein modulares Montagesystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein fahrerloses Transportfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Beschreibung und Beschreibung der Figuren.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein modulares Montagesystem, umfassend zumindest zwei Montagestationen und ein Transportsystem zum Transport von zu montierenden Werkstücken zwischen den zumindest zwei Montagestationen in einem Fertigungsbereich, wobei das Transportsystem zumindest ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) umfasst und wobei das Transportsystem zumindest einen bandartig verketteten Transportabschnitt zwischen zumindest zwei Montagestationen aufweist, wobei der zumindest eine bandartig verkettete Transportabschnitt zumindest einen Unterbrechungsabschnitt aufweist und zumindest eines der FTF eingerichtet ist, den Unterbrechungsabschnitt durch ein Einfahren in den Unterbrechungsabschnitt zumindest temporär zu schließen .
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Erfindungsgemäß ist ein den Unterbrechungsabschnitt schließendes FTF ortsfest und das zumindest eine ortsfeste FTF ist eingerichtet, sich am Transport der zu montierenden Werkstücke zu beteiligen, wenn der Transportabschnitt, der den Unterbrechungsabschnitt umfasst, in dem das zumindest eine FTF verweilt, für einen längeren Zeitraum ungenutzt ist, wobei über das FTF zumindest ein Werkstück über den geschlossenen Unterbrechungsabschnitt transportierbar ist, wobei das in dem Unterbrechungsabschnitt ortsfest verweilende FTF eingerichtet ist, für einen Logistiktransport oder auch für andere FTF des Montagesystems eine Durchfahrt durch das Transportsystem zu ermöglichen, wobei das FTF eingerichtet ist, aus der ortsfesten Position in dem Unterbrechungsabschnitt des bandartig verketteten Transportabschnitts herauszufahren, um ein Passieren bzw. Hindurchfahren eines Logistiktransports oder zumindest eines weiteren FTF zu ermöglichen. Dies bietet den Vorteil, dass der bandartig verkettete Transportabschnitt bei Bedarf durch ein einfahrendes FTF, welches eine ortsfeste Position in dem Transportabschnitt einnimmt, schließbar ist.
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Optional ist der bandartig verkette Transportabschnitt öffenbar eingerichtet und ausgebildet. Beispielsweise umfasst der bandartig verkettete Transportabschnitt zumindest ein FTF, welches eingerichtet ist, aus dem bandartig verketteten Transportabschnitt entfernbar bzw. ausfahrbar zu sein, wobei das ausfahrende FTF eingerichtet ist, den Unterbrechungsabschnitt auszubilden.
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Alternativ sind zwei bandartig verkette Transportabschnitte mit Hilfe eines in den Unterbrechungsabschnitt, der zwischen zwei bandartig verketteten Transportabschnitten ausgebildet ist, einfahrendes FTF zumindest temporär schließbar.
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Eine Unterbrechung des bandartig verketteten Transportabschnitts ist insbesondere vorteilhaft, wenn ein Logistiksystem oder ein weiteres FTF den Transportabschnitt passieren muss, um beispielsweise ein zu montierendes Werkstück zu einer weiteren Montagestation zu transportieren oder wenn ein Logistiksystem, beispielsweise ein Logistiktransport den Transportabschnitt passieren muss.
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Die Verkettung des Transportabschnitts wird somit unterbrochen und durch ein FTF ersetzt, das den Unterbrechungsabschnitt zumindest teilweise öffnet oder schließt. Dabei schließt das FTF den Unterbrechungsabschnitt zumindest zeitweise vollständig. Dies bietet den Vorteil, dass zumindest zeitweise der Transport von Werkstücken über den Transportabschnitt gewährleistet wird. Insbesondere ist das eingefahrene FTF eingerichtet, so lange in den Unterbrechungsabschnitt eingefahren zu bleiben, bis zumindest ein Werkstück den Unterbrechungsabschnitt überquert hat.
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In einer Weiterbildung ist zumindest eines der FTF als bewegliche Brücke ausgebildet. In der Regel ist ein FTF eingerichtet, einen Unterbrechungsabschnitt dauerhaft zu schließen. Die Zeitdauer eines Verschlusses des Unterbrechungsabschnittes durch zumindest ein FTF ist variabel und frei einstellbar. Die Ausgestaltung des FTF als Brücke bietet die Möglichkeit eines variablen Verschlusses des Unterbrechungsabschnitts, wobei gleichzeitig eine Möglichkeit der Querung des FTF ermöglicht wird.
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In einer optionalen Ausgestaltung wird durch zumindest zwei Transportabschnitte des Transportsystems eine Fahrstraße ausgebildet. Wird ein entsprechender Transportabschnitt für die Querung über die Fahrstraße benötigt, sind die zumindest zwei eingefahrenen, ortsfesten FTF herausfahrbar, wobei die FTF eingerichtet sind, zumindest ein weiteres FTF den Unterbrechungsabschnitt queren zu lassen.
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In einer alternativen Ausgestaltung umfasst das Transportsystem zumindest eine Ausweichroute, wobei zumindest ein eingefahrenes, ortsfestes FTF Bestandteil der Ausweichroute ist. Dies bietet den Vorteil, dass für einen Notfall oder eine kurzfristige Änderung in der Produktion auf die Ausweichroute des Transportsystems gewechselt werden kann, wobei eine Querung der Ausweichroute bei Bedarf durch das FTF gewährleistet ist. Alternativ sind zumindest zwei FTF Bestandteile einer Ausweichroute. Dadurch ist einen breiterer Unterbrechungsabschnitt bzw. eine breitere Durchfahrt ausbildbar, der bzw. die bei Bedarf geöffnet werden kann.
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In einer optionalen Weiterbildung ist das modulare Montagesystem eingerichtet, alle in Unterbrechungsabschnitte eingefahrenen FTF automatisch aus dem jeweiligen Unterbrechungsabschnitt herauszufahren. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Gefahrensituation, wie beispielsweise ein Feueralarm, vorliegt. Dadurch werden automatisch vielfältige Fluchtwege bzw. Durchgänge für Mitarbeiter geschaffen, die in dem Fertigungsbereich arbeiten.
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In Ausgestaltung weist das zumindest eine FTF eine Transportfläche auf, welche einer Transportfläche des nicht unterbrochenen verketteten Transportabschnittes entspricht. Somit weist das FTF eine Transportfläche auf, die identisch mit der Transportfläche der Verkettung des Transportabschnitts ist. Dies bietet den Vorteil, dass der Transport zu montierender Werkstücke nach Einfahren des FTF in den Unterbrechungsabschnitt uneingeschränkt weitergeführt werden kann. Die Transportfläche ist dabei eine Fläche eines bandartig verketteten Transportabschnitts, die eingerichtet ist, ein Werkstück aufzunehmen und zu transportieren.
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In Ausgestaltung umfasst das Montagesystem zumindest eine Batterieladeeinheit für ein in den Unterbrechungsabschnitt eingefahrenes FTF. Dies bietet den Vorteil, dass ein FTF während eines eingefahrenen, ortsfesten Zustandes in dem jeweiligen Unterbrechungsabschnitt gleichzeitig geladen werden kann. Dadurch wir die Zeit für einen separaten Ladevorgang eingespart, da das FTF während des Betriebes ladbar ist.
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In einer Weiterbildung entspricht die Breite des Unterbrechungsabschnitts der addierten Länge von zumindest zwei FTF, so dass zumindest zwei hintereinander eingefahrene FTF für ein Schließen des Unterbrechungsabschnitts benötigt werden. Dadurch ist eine breitere Durchfahrt ausbildbar, wodurch größere Transportfahrzeuge oder eine größere Menge an Personen bei Bedarf gleichzeitig den Transportabschnitt queren können. In der Regel ist die Breite des Unterbrechungsabschnittes frei wählbar und einstellbar. Vorteilhaftweise entspricht die Breite des Unterbrechungsabschnittes einer Vielzahl einer Bereite eines FTF.
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In einer Weiterbildung ist das zumindest eine FTF, welches zum Schließen des Unterbrechungsabschnitts vorgesehen ist, kompatibel mit zumindest einem weiteren FTF. In der Regel ist das zumindest eine FTF identisch zu mindestens einem weiteren FTF. Dies bietet den Vorteil, dass die FTF aneinander koppelbar sind und ein Werkstück problemlos von einem jeden FTF transportiert werden kann. Zudem bietet es den Vorteil, dass die FTF eingerichtet sind, sich in der ortsfesten Position abwechseln zu können und damit den ortsfesten Platz in dem Unterbrechungsabschnitt als Ladeplatz nutzen zu können. Grundsätzlich sind alle Ladeplätze derart ausbildbar.
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In einer weiteren Weiterbildung umfasst das modulare Montagesystem eine Automatisierungseinheit, die eingerichtet ist, mit zumindest einem Logistiksystem zu kommunizieren. Dies bietet den Vorteil, dass das Logistiksystem und das Montagesystem miteinander in Verbindung stehen und aufeinander optimal einstellbar sind.
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In Ausgestaltung ist die Automatisierungseinheit eingerichtet, einen automatisierten Transportablauf zwischen einem Logistiksystem und dem modularen Montagesystem zu steuern. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Logistiksystem ebenfalls FTF umfasst.
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Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) für ein voranstehend beschriebenes modulares Montagesystem.
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Erfindungsgemäß ist das FTF als bewegbarer Transportabschnitt eingerichtet, der aus einer ortsfesten Position in einer Verkettung von Transportabschnitten lösbar ist. Das FTF ist somit eingerichtet, zumindest temporär eine Verkettung von Transportabschnitten zu schließen oder zu öffnen. Dabei weist das zumindest eine FTF eine Transportfläche auf, welche einer Transportfläche des nicht unterbrochenen verketteten Transportabschnittes entspricht. Somit ist die Transportfläche des FTF identisch mit der Transportfläche der Verkettung des Transportabschnitts.
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In Ausgestaltung ist das FTF eingerichtet, in der ortsfesten Position ladbar zu sein. Dies bietet den Vorteil, dass das FTF in der ortsfesten Position bzw. während eines eingefahrenen, ortsfesten Zustandes gleichzeitig ladbar ist.
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Dadurch wird die Zeit für einen Ladevorgang eingespart, da das FTF während des Betriebes ladbar ist.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter beschrieben, wobei die gleichen Komponenten mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sind. Es zeigt:
- 1a ein erfindungsgemäßes modulares Montagesystem mit mehreren Montagestationen und einem Transportsystem mit fahrerlosen Transportfahrzeugen, wobei zwischen jeweils zwei Montagestationen ein bandartig verketteter Transportabschnitt ausgebildet ist,
- 1b das modulare Montagesystem mit einem Unterbrechungsabschnitt,
- 1c eine weitere Ausführungsform des modularen Montagesystems mit einem Unterbrechungsabschnitt 16.
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1a zeigt ein erfindungsgemäßes modulares Montagesystem 10 mit mehreren Montagestationen 11 und einem Transportsystem 12 mit fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) 14 in einem Fertigungsbereich 18, wobei zwischen jeweils zwei Montagestationen 11 ein bandartig verketteter Transportabschnitt 15 ausgebildet ist.
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Das Transportsystem 12 ist zum Transport von zu montierenden Werkstücken 13 zwischen zumindest zwei Montagestationen 11 eingerichtet. Für den Transport der zu montierenden Werkstücke 13 zwischen den jeweiligen Montagestationen 11 umfasst das Transportsystem 12 zumindest ein FTF 14.
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Das fahrerlose Transportsystem 12 kann jede der Montagestationen 11 anfahren. In der Regel ist das fahrerlose Transportfahrzeug 12 eingerichtet, die Montagestationen 11 in einer vorgegebenen Reihenfolge anzufahren. Das modulare Montagesystem 10 kann dabei eine Reihenfolge in der die Montagestationen 11 angefahren werden, variieren.
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1b zeigt das modulare Montagesystem 10 mit einem Unterbrechungsabschnitt 16. Das modulare Montagesystem 10 weist mehrere Montagestationen 11 sowie ein Transportsystem 12 mit FTF 14 in dem Fertigungsbereich 18 auf.
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Zudem weist das modulare Montagesystem 10 zwischen jeweils zwei Montagestationen 11 einen bandartig verketteten Transportabschnitt 15 auf. Dabei weist einer der bandartig verketteten Transportabschnitte 15 den Unterbrechungsabschnitt 16 auf.
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Der Unterbrechungsabschnitt 16 ist als Öffnung ausgebildet. In der Regel entsteht eine derartige Öffnung, indem ein FTF 14 einen bandartig verketteten Transportabschnitt 15 verlässt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Unterbrechungsabschnitt 16 durch ein in den Unterbrechungsabschnitt 16 eingefahrenes FTF 14 verschlossen dargestellt.
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Das zumindest eine FTF 14 weist eine Transportfläche 19 auf, welche einer Transportfläche 19 eines nicht unterbrochenen bandartig verketteten Transportabschnittes 15 entspricht. Dadurch kann ein zu montierendes Werkstück 13 ohne Probleme über das in den Unterbrechungsabschnitt 16 eingefahrene FTF 14 transportiert werden.
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Das Montagesystem 10 umfasst des Weiteren zumindest eine Batterieladeeinheit 17 für ein in den Unterbrechungsabschnitt 16 eingefahrenes FTF 14. Die Batterieladeeinheit 17 ermöglicht eine Ladung des zumindest einen in den Unterbrechungsabschnitt 16 eingefahrenen FTF 14. Die Breite des Unterbrechungsabschnitts 16 entspricht in der vorliegenden Ausführungsform der addierten Länge von zwei FTF 14.
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1c zeigt eine weitere Ausführungsform des modularen Montagesystems 10 mit einem Unterbrechungsabschnitt 16.
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Das modulare Montagesystem 10 weist in der vorliegenden Ausführungsform ebenfalls mehrere Montagestationen 11 sowie das Transportsystem 12 in dem Fertigungsbereich 18 auf.
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Das modulare Montagesystem 10 weist ebenfalls jeweils zwischen zwei Montagestationen 11 einen bandartig verketteten Transportabschnitt 15 auf. Dabei weist zumindest einer der bandartig verketteten Transportabschnitte 15 zumindest einen Unterbrechungsabschnitt 16 auf. Ein Unterbrechungsabschnitt 16 ist dabei zwischen zwei Montagestationen 11 ausgebildet.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist ein in den Unterbrechungsabschnitt 16 eingefahrenes FTF 14 eingerichtet, temporär in dem bandartig verketteten Transportabschnitt 15 ortsfest zu verweilen. Dabei verschließt das FTF 14 die Unterbrechung des bandartig verketteten Transportabschnitts 15 bzw. den Unterbrechungsabschnitt 16. Über das FTF 14 ist zumindest ein Werkstück 13 über den geschlossenen Unterbrechungsabschnitt 16 transportierbar.
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Das in dem Unterbrechungsabschnitt 16 ortsfest verweilende FTF 14 ist eingerichtet, beispielsweise für einen Logistiktransport oder auch für andere FTF 14 des Montagesystems 10 eine Durchfahrt durch das Transportsystem 12 zu ermöglichen und ist hierfür eingerichtet, aus der ortsfesten Position in dem Unterbrechungsabschnitt 16 des bandartig verketteten Transportabschnitts 15 herauszufahren, um ein Passieren bzw. Hindurchfahren eines Logistiktransports oder zumindest eines weiteren FTF 14 zu ermöglichen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Modulares Montagesystem
- 11
- Montagestation
- 12
- Transportsystem
- 13
- Werkstück
- 14
- fahrerloses Transportfahrzeug (FTF)
- 15
- Transportabschnitt
- 16
- Unterbrechungsabschnitt
- 17
- Batterieladeeinheit
- 18
- Fertigungsbereich
- 19
- Transportfläche
