Logistics Journal: Proceedings
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Ablegereifeerkennung hochfester, laufender Faserteile mittels elektrischer Widerstandsmessung
Get PDFSteigende Anforderungen an ein energieeffizientes und ressourcenschonendes Betreiben von Fördermaschinen und deren Komponenten führten in den letzten Jahren zu wachsenden Innovationen hinsichtlich neuer Materialien, Technologien und Verfahren. Dies führte insbesondere beim Betreiben von Seiltrieben zu einem Umdenken von etablierten Stahldrahtseilen zu Hochleistungsfaserseilen. Die TU Chemnitz befasst sich u. a. mit der Entwicklung neuer Prüfmthoden zur Abschätzung der Lebensdauer und des Gebrauchszustandes von laufenden, hochfesten Faserseilen auf Basis von der elektrischen Widerstand-messung. Hierfür werden u. a. elektrisch leitfähige Drähte in ein Aramid-Seil integriert, um mittels der gemessenen Änderung des elektrischen Widerstands über die Seillebensdauer die Ablegereife des Seils bestimmen zu können. Mit zunehmender Seillebensdauer brechen die Drähte im Seilinneren und kontaktieren sich stets neu (nur bei unisolierten Drähten), so dass dies zur Erhöhung des elektrischen Widerstands führt.In recent years the increasing requirements for energy-efficient and resource-saving operation of conveyor machines and their components have led to growing innovations in new materials, technologies and pro-cesses. This leads to a rethink of established steel wire ropes to high-performance fibre ropes, especially when operating rope drives. The TU Chemnitz re-search on the development of new test methods for es-timating the service life and condition of use of run-ning, high-strength fibre ropes based on the electrical resistance measurement. For this electrically conduc-tive wires are integrated in an aramid rope in order to be able to determine discard criteria of the rope by measuring the change in electrical resistance over the service life time of the rope. With increasing life time of the ropes, the wires inside the rope break and go into new contacts (only uninsulated wires), this leads to an increase in electrical resistance
Planen wir noch oder steuern wir schon? – Eine Analyse zur Abgrenzung von Planung und Steuerung
Get PDFBedingt durch steigende Individualisierung sowie schwankende Nachfragen werden Produktionskonzepte entwickelt, die eine dynamische Anpassung an sich verändernde Gegebenheiten ermöglichen.
Diese neuen Ansätze sehen vor, dass neben den Produkten auch Maschinen bzw. Arbeitsplätze kurzfristig ortsveränderlich sind. Hierbei steht insbesondere die Intralogistik vor der Herausforderung, eine effiziente Materialbereitstellung zu gewährleisten.
Bisher konnte diese durch gut abgestimmte Planungs- und Steuerungsprozesse realisiert werden. Gegenwärtig verlagert sich der Planungsprozess weiter in den Betrieb, denn während des gesamten Betriebs eines intralogistischen Systems werden Anpassungsmaßnahmen durchgeführt.
Der Übergang zwischen Planung und Steuerung ist heutzutage nicht nur fließend, vielmehr überschneiden sich die Planungs- und Steuerungsphasen zunehmend. Aus diesem Grund ist das Ziel dieses Beitrags, eine Abgrenzung von Planung und Steuerung unter der Berücksichtigung aktueller Entwicklungen durchzuführen.
Der Beitrag wird den Stand der Wissenschaft im Bereich der Planung und Steuerung von Intralogistiksystemen beschreiben sowie sich mit der Frage beschäftigen, inwiefern Planung und Steuerung unter den sich ändernden Gegebenheiten voneinander abgrenzbar sind.As a result of increasing individualization and fluctuating demand, new production concepts are developed that enable dynamic adaptation to changing conditions. These new concepts require that not only products, but also machines and workplaces can be moved short term.
In this context, intralogistics is facing the challenge of ensuring efficient material supply. Up to now, this could be realized by well-coordinated planning and control processes. In future, planning processes will be shifted further into operation, due to adjustments that are made during the complete intralogistic operations. Today, the transition between planning and control is not only continuous, rather the planning and control phases increasingly overlap. For this reason, the aim of this article is to delimit planning and control while considering current developments. The article describes the state of the art in the field of planning and control of intralogistics systems. It will also deal with the question to which extent planning and control can be delimited from each other under changing conditions
Anwendung der DEM-MK-Simulation am Beispiel von Becherwerken
Get PDFDie Berechnung des Schöpfwiderstandes von Be-cherwerken stützt sich nach aktuellem Stand der Technik auf empirisch ermittelte Kenngrößen. Der Gültigkeitsbereich des dabei verwendeten Abminderungsfaktors ist auf bestimmte geometrische Randbedingungen begrenzt. Am Lehrstuhl für Förder- und Materialflusstechnik des Instituts für Logistik und Materialflusstechnik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg wurde eine neuartige Simulationsmethode zur Kopplung von Maschinenmodellen (Mehrkörpersimulation, MKS) mit Stoffmodellen (Diskrete Elemente Methode, DEM) entwickelt und anhand zahlreicher Versuche validiert. Die entwickelte Simulationsmethode wird in diesem Beitrag genutzt, um den Schöpfwiderstand von Senkrechtbecherwerken für unterschiedliche Beschickungsarten und Guteigenschaften zu analysie-ren.The calculation of the scooping resistance of bucket elevators is based on empirically determined para-meters. The range of validity of the used mathematical expressions is limited to certain geometrical boundary conditions. A new simulation method for coupling ma-chine models (multi body dynamic simulation, MBD) with material models (discrete element method, DEM) was developed and validated using numerous tests. In this article the method of coupled DEM-MBD simulati-on is used to analyze the scooping resistance of vertical bucket elevators for different loading types and bulk solid properties
Blockchainbasierte cyberphysische Produktionssysteme
No full textDurch cyberphysische Produktionssysteme (CPPS) können dynamische Produktionsräume mit skalierbaren Modulen realisiert werden. Eine Problematik liegt vor allem in einer unternehmensübergreifenden Integration solcher Systeme. Die Technologie der Blockchain (BC) bietet dafür große Potentiale.
Aufgrund der Vielzahl an möglichen Umsetzungen wird jedoch eine Testumgebung zur Untersuchung und Entwicklung geeigneter Lösungen benötigt. In dem Beitrag werden die dafür erforderlichen Voraussetzungen analysiert.Darüber hinaus wird eine geeignete Testumgebung inklusive der technischen Ausstattung und der dezentralen Selbststeuerungsmethode eines CPPS vorgestellt. Diese ermöglicht in Zukunft die Erforschung BC-basierter CPPS.Cyber-physical production systems (CPPS) allow the realization of dynamic production areas with scalable modules. One of the main problems is the cross-company integration of such systems. The technology of the blockchain (BC) offers great potential for this purpose. Due to the large number of possible implementations, however, a test environment is needed to investigate and develop suitable solutions. In this paper the necessary prerequisites are analyzed. Furthermore, a suitable test environment including the technical equipment and the decentralized selfcontrol method of a CPPS is presented. This will enable the investigation of BC-based CPPS in the future
An Approach to Decentralized Conflict Avoidance for Transportation Vehicles with Path-free Navigation
Get PDFDas Routing mehrerer frei verfahrbarer Transportfahrzeuge ist eine komplexe Aufgabe. Wenn alle Fahrzeuge den kürzest möglichen Weg wählen, führt dies zu einer Vielzahl an Routingkonflikten. Die vorausgehende Festlegung von Regeln, welche die konkrete Streckenwahl der Fahrzeuge beeinflussen, kann zu längeren Distanzen aber eben auch kürzeren Fahrzeiten führen. Diese Publikation präsentiert und diskutiert verschiedene Ansätze, um solche a priori Regeln festzulegen. Die Ansätze reichen von einem weitestgehend manuellen Planen hin zu einem automatisierten Algorithmus. Der Einfluss dieser Regeln auf die Systemperformanz wird in einem Standardszenario mittels Simulation nachgewiesen.Routing of multiple free ranging transportation vehicles is a complex task. All vehicles simply using the shortest possible way may lead to a lot of routing conflicts. The offline definition of a set of rules that influence the vehicles choice for a specific route can lead to longer travel distances but shorter travel times. This publication presents and discusses multiple approaches for defining such a priori rules. The approaches range from a core manual planning procedure to an automatic algorithm. A simulation model proves in a basic case study the impact of applying such rules on the systems’ performance
Entwicklung eines intelligenten Logistik- und Bestands-managementsystems auf Basis von Internet der Dinge Technologien
Get PDFDurch die Entwicklung eines neuen, intelligenten La-dungsträgersystems im Kontext von Industrie 4.0 ist eine automatische, funkbasierte Überwachung des aktu-ellen Warenbestands jedes einzelnen Ladungsträgers möglich. In diesem Papier wird das entwickelte Bestandsüberwachungssystem in den Kontext des Internet der Dinge eingeordnet.The development of a new, intelligent load carrier sys-tem in the context of Industry 4.0 enables an automatic, radio-based monitoring of the current inventory of each individual load carrier. In this paper, the devel-oped stock monitoring system is integrated into the con-text of the Internet of Things
Konfiguration von Materialbereitstellungssystemen auf Basis imperfekten Wissens
Get PDFAgilen Planungskonzepten im Kontext der Materialbereitstellung obliegt eine immer größere Bedeutung. Konventionelle Planungsmodelle, die auf der Annahme einer weitgehenden Konstanz der Produktions¬bedingungen basieren, werden den Anforderungen heutiger Produktionssysteme nicht hinreichend gerecht. Zu diesem Zweck wurde das Konzept der adaptiven Materialbereitstellung entwickelt, das u. a. antizipierte Veränderungen im Rahmen der Konfiguration eines Materialbereitstellungssystems berücksichtigt. Die antizipative Veränderungsplanung steht im Mittelpunkt dieses Beitrags. Hierbei wird aufgrund der eingeschränkten Prognostizierbarkeit innerhalb dynamischer Umgebungen ein Ansatz vorgestellt, der die Nutzung imperfekten Wissens ermöglicht.Agile planning of line feeding processes increasingly becomes important. Traditional planning approaches that prerequisite a stable production setting do no longer fulfil requirements of today’s production. In order to meet these requirements, the concept of adaptive line feeding has been introduced which considers anticipated changes when configuring line feeding systems. This paper focusses on the anticipatory planning of changes within line feeding. Due to limited forecasting capabilities in dynamic environments an approach is outlined using imperfect knowledge
Betriebspunktuntersuchung des Lagerfüllgrads eines doppeltiefen automatischen Hochregallagers
Get PDFFür den effizienten Betrieb eines doppeltiefen automa-tischen Hochregallagers mit Regalbediengerät (RBG) ist die Bestimmung eines besten Betriebs-punktes hinsichtlich des Lagerfüllgrades eine ent-scheidende Aufgabe. Ist der Lagerfüllgrad niedrig, bietet ein Hochregallager noch Kapazitäten zur Ein-lagerung zusätzlicher Lagereinheiten. Bei hohen La-gerfüllgraden steigt jedoch die Anzahl der Bewe-gungen des RBG umlagerungsbedingt an, was zu größeren Einzel- und Doppelspielzeiten führt, wel-che die Lagerung von Gütern verteuern. Diese Ar-beit präsentiert ein analytisches Modell, mit dem der beste Betriebspunkt für den Lagerfüllgrad eines Re-galbediengerätes ermittelt werden kann, abhängig von den Spielzeiten und Raumnutzungsgrad des Hochregallagers. Dem analytischen Modell liegt ein Optimierungsproblem zugrunde, dessen Nutzen-funktion den Lagerfüllgrad positiv und die erwarte-te Umlagerungszeit pro Auslagerspiel negativ be-wertet. Dieses Modell basiert auf einem Spielzeit-modell, das belegt, dass die Strategie der Varianz-minimierung der Lagerkanalfüllmengen die Doppel-spielzeiten im Vergleich zu einer zufälligen Ein- und Umlagerung reduziert. Darüber hinaus ist es mög-lich zu zeigen, dass die Varianzminimierung unter Einhaltung von Doppelspielen auch realisiert wer-den kann.For the planning and efficient operation of a double-deep automatic storage and retrieval system (AS/RS), the determination of a good operating point regarding the stock filling level is a decisive task. If the stock filling level of the AS/RS is low, the system still offers capacities for the storage of addi-tional storage units, and relocation operations due to blocking storage units can be prevented. If, how-ever, the stock filling level of the AS/RS is very high, the number of operations of the storage and retriev-al machine increases due to relocation operations, which leads to longer single command and double command cycle times, which make the storage of goods more expensive. This paper presents an ana-lytical model that can be used to determine the best operating point for the stock filling level of an AS/RS, depending on the travel times and space uti-lisation level of an AS/RS. The analytical model is based on an optimization problem whose utility function evaluates the warehouse filling level posi-tively and the expected relocation time per retrieval command cycle negatively. This model is based on a travel time model, which shows that a variance re-duction strategy is superior to a random storage as-signment strategy and can reduce the travel times. Beyond that it is possible to show that the minimal variance strategy can be realised due to dual com-mand cycles
Tests of additive manufacturing and other processes under space gravity conditions in the Einstein-Elevator
No full textMaterialverarbeitungs- sowie Materialtransportsysteme auf der Erde sind prozessbedingt auf die Erdgravitation und -atmosphäre ausgelegt. Um den Weg für die zukünftige Kolonisierung des Weltraums zu ebnen, sind Produktionstechnologien sowie Transportsysteme ein essentieller Faktor zur Reduzierung von Kosten und logistischem Aufwand, wie beispielsweise bei der In-situ Resource Utilization (ISRU). Laserbasierte additive Herstellungsverfahren bieten dabei die Möglichkeit eines von Umgebungsbedingungen unabhängigen Verarbeitungsprozesses sowie eine hohe Anpassungsfähigkeit an die herzustellenden Objekte. Diese und weitere Verfahren, z.B. zur Materialhandhabung von Pulver in Schwerelosigkeit, werden im Einstein-Elevator in Zukunft untersucht. In dieser Veröffentlichung werden zunächst die Möglichkeiten für die Untersuchung großer wissenschaftlicher Experimentaufbauten in unterschiedlichen Gravitationsbedingungen beschrieben. Am Beispiel des Projekts MOONRISE werden anschließend die Anforderungen an die Experimente und ein beispielhafter Projektablauf dargestellt. Außerdem werden erste Versuchsergebnisse präsentiert.Material processing and material transport systems on Earth are designed for Earth\u27s gravity and atmosphere. In order to pave the way for the future colonization of space, production technologies and transport systems are an essential factor in reducing costs and logistical efforts, such as in-situ resource utilization (ISRU). Laser-based additive manufacturing methods offer the possibility of a production process independent of environmental conditions and a high degree of adaptability to the objects to be manufactured. These and other processes, e.g. for material handling of powder in microgravity, will be investigated in the Einstein-Elevator in the future. This paper first describes the possibilities for the investigation of large scientific experimental setups under different gravitational conditions. Subsequently, the requirements for the experiments and an exemplary project sequence are described using the example of the MOONRISE project. In addition, first experimental results are presented
Konzepte zur Nutzung von Knowledge-based Engineering in der Planung intralogistischer Systeme
Get PDFIm vorliegenden Beitrag wird die Entwicklung einer neuen Methode aus dem Bereich des Knowledge-based Engineerings dargestellt, die gezielt die Spezifika und Randbedingungen der Planung intralogistischer Sys-teme adressiert. Durch die Nutzung der Methode wird die Möglichkeit eröffnet intralogistische Systeme effi-zient zu planen und dabei eine breite Informationsba-sis zu nutzen. Technische Informationen werden dadurch in einer frühen Planungsphase zugänglich gemacht. Abschließend zeigt der Beitrag prototypische Implementierungen der Methode, die eine dreidimen-sionale Planung intralogistischer Systeme in einer web-basierten Umgebung ermöglichen.This contribution shows the development of a new Knowledge-based Engineering method addressing the specifics and boundary conditions of the planning of intralogistic systems. By the use of this methodology the possibility arises to efficiently plan and design in-tralogistic systems using a broad information base, thus making technical information accessible in an early phase of the planning process. In the end of this contribution prototypical implementations of the method are introduced, showing a web based system enabling the planning of an intralogistic system within a three dimensional environment