Logistics Journal: Proceedings
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Ultraflacher Stetigförderer mit Direktantrieb und textiler Gleitabstützung
Get PDFZur Realisierung langer Förderstrecken ist eine Reihung mehrerer Einzelförderer notwendig. Durch diese Segmentierung entstehen für den Guttransport kritische Übergabestellen. Mit Direktantrieben auf Basis von Magnetzahnriemen und an den Mattenketten angebrachten, klappbaren Mitnehmern kann die Zahl der Übergabestellen und die Bauhöhe minimiert werden. Somit kann ein Modulbandförderer bei einer Bauhöhe von 100 mm mit 1 m Breite eine Länge von weit über 10 m erreichen. Durch den Einsatz einer textilen Gleitabstützung kann die Reibung zwischen Mattenkette und Gleitebene reduziert werden. Dadurch werden die Prozess- und Arbeitssicherheit erhöht und das System kann energieeffizient gestaltet werden.For realizing of long conveyor lines, a sequence of several individual conveyors is necessary. This segmentation creates critical transfer points for goods transport, the conveyor trenches. With direct drives based on magnetic toothed belts and hinged carriers attached to the mat chain, the number of conveyor trenches and the height of the conveyor can be minimized. Because of this, a modular belt conveyor with a height of 100mm with a width of 1m can reach a length of well over 10m. By using textile sliding support, the friction between the mat chain and the sliding plane can be reduced. This increases process reliability and occupational safety and makes the system energy-efficient
Integratives Konzept für ein Flurförderzeug-Hubgerüst mit elektrischen Antrieben
Get PDFIm Rahmen eines vorwettbewerblichen Forschungsvorhabens wird ein Konzept für ein Flurförderzeug-Hubgerüst erarbeitet, das nur aus wenigen Verschleißteilen besteht und ausschließlich mit elektrischen Komponenten angetrieben wird. Im Senkbetrieb soll eine Energierückgewinnung stattfinden. Hierfür ist eine neue Herangehensweise in der Gestaltung der Hubgerüstprofile erforderlich. Das Hubgerüst soll rein elektrisch betrieben werden, möglichst wenige Bauteile sowie eine kompakte Bauform aufweisen. Weiterhin soll es einen teleskopierbaren Hub von ca. zwei Metern mit einer Tonne Nutzmasse realisieren können. Aus dem Konzept geht eine Vorzugsvariante hervor, die in einem Simulationsmodell dargestellt ist und mit der eine theoretische Energiebetrachtung durchgeführt wird.As part of a precompetitive research project, a concept for an industrial truck lift mast is being developed that consists of only a few wear parts and is powered exclusively by electrical components. An energy recovery takes place in the lowering mode. This requires a new approach in the design of lift frame profiles. The lift mast should be operated purely electrically, consist of few components and have a compact design. Furthermore, it should be able to produce a telescopic stroke of approx. two metres with a payload of one tonne. A preferred variant resulted from different concepts, which is shown in a simulation model and which is used for a theoretical energy analysis
Battery Charging Strategies for AGV Systems
Get PDFFahrerlose Transportsysteme werden für den innerbetrieblichen Materialtransport genutzt. Aufgrund technischer Fortschritte sind moderne Fahrzeug nicht mehr spurgebunden. Das verleiht ihnen mehr Flexibilität, erschwert aber das Laden ihrer Batterien während der Fahrt. Sie müssen daher zu Ladestationen fahren. Während des Ladeprozesses stehen sie nicht für den Materialtransport zur Verfügung. Müssen zu viele Fahrzeuge gleichzeitig geladen werden, kann das System nicht mehr den geplanten Durchsatz leisten. In dieser Arbeit wurden Batterieladestrategien entwickelt, die es verhindern, dass zu viele Fahrzeuge gleichzeitig laden. Die Strategien wurden innerhalb einer Simulationsstudie getestet und ihre Wirksamkeit konnte gezeigt werden. Es waren immer ausreichend Fahrzeug verfügbar, sodass keine Aufträge verspätet bearbeitet wurden. Wurde auf die Strategien verzichtet, kam es zu Verspätungen.Automated guided vehicle systems are used for internal material transport. Due to technical advances, modern vehicles are no longer fixed to a track. This gives them more flexibility but makes it more difficult to charge their batteries while driving. They therefore have to visit charging stations to be charged. They are not available for material transport during the charging process. If too many vehicles have to charge at the same time, the system can no longer guarantee the planned throughput. In this work, battery charging strategies were developed to prevent too many vehicles from charging at the same time. The strategies were then tested in a simulation study and their effectiveness could be demonstrated. There were always enough vehicles available so that no orders were processed late. If the strategies were not used, delays occurred
Quantitatives Entscheidungsmodell zur Wahl zwischen AKL und Shuttle-Lager
Get PDFBei der Investition in ein Kleinteilelager stellt die Wahl der passenden Automatisierungstechnik eine Herausforderung dar, da man sich langfristig an das ausgewählte System bindet. Sowohl Shuttle- als auch AKL-Systeme haben sich in diesem Zusammenhang in der Praxis bewährt und zeichnen sich durch eine Reihe individueller Vor- und Nachteilen aus. In diesem Beitrag wird ein quantitatives Entscheidungsmodell zur Auswahl der für den anwendungsspezifischen Fall am geeignetsten Automatisierungstechnik vorgestellt. In dem Modell werden, basierend auf definierten Eingabeparametern und Systemanforderungen, passende Alternativen für beide Systemvarianten generiert und hinsichtlich wesentlicher Bewertungskriterien (z.B. Umschlagsleistung) bewertet. Basierend auf einem multikriteriellen Bewertungsmodell wird als Ergebnis die zu wählende Lageralternative als umzusetzende Empfehlung ausgegeben.When investing in a small parts warehouse, choosing the right automation technology is a major challenge, as the selected system is a long-term investment. Both, shuttle and AS/RS systems have proven themselves successfully in practice in this context and are characterised by a number of individual advantages and disadvantages. This article presents a quantitative decision model for the selection of the automation technology best suited for the application-specific case. In the model, suitable alternatives for both system variants are generated based on defined input parameters and system requirements and evaluated with regard to essential criteria (e.g. handling performance). Based on a multi-criteria evaluation model, the warehouse alternative to be selected is output as a recommendation to be implemented
Lineardirektantrieb für biegeschlaffe Transportbänder zur Reduzierung der Gurtzugkraft
Get PDFAufgrund von steigenden Anforderungen bezüglich des Massenstroms und der Transportlängen nimmt der Einsatz von Zwischenantrieben bei Stetigförderern sowohl von Stück- als auch von Schüttgut fortlaufend zu. Zwischenantriebe ermöglichen die Einleitung von Antriebskräften entlang der Strecke und führen somit zu einer Reduzierung der maximalen Gurtzugkraft. In diesem Beitrag wird ein neuartiges Antriebskonzept für biegeschlaffe Transportbänder vorgestellt. Zur Reduzierung der Gurtzugkraft werden Zwischenantriebe in Form von Lineardirektantrieben über die Transportstrecke verteilt eingesetzt. Im ersten Abschnitt wird ein neuartiger Gurtaufbau vorgestellt, der eine Implementierung der Läuferelemente des Lineardirektantriebes ermöglicht. Dieser zeichnet sich zum einen durch das nur geringe zusätzliche Gewicht der Läuferelemente aus. Zum anderen weist das Transportband im Vergleich zu konventionellen Transportbändern nur eine geringfügig höhere Biegesteifigkeit auf, wodurch kleine Umlenktrommeldurchmesser realisiert werden können. Im zweiten Abschnitt wird das Antriebskonzept in Form eines Linearhybridschrittmotors näher erläutert. Abschließend wird ein Demonstrator vorgestellt. Dieser wird durch zwei verteilte Linearmotoren angetrieben und weist den zuvor beschriebenen Gurtaufbau auf. Hierbei wird auf durchgeführte Versuche zur Funktion des Demonstrators eingegangen.Due to increasing demands of the mass flow and transport lengths, the use of intermediate drives for continuous conveyors for both packaged and bulk materials is constantly growing. Intermediate drives allow the transmission of drive forces along the conveyor and thus lead to a reduction in the maximum belt tensile force. This paper presents a new drive concept for light conveyor belts. To reduce the belt tensile force, intermediate drives in form of linear direct drives are allocated along the transport distance. In the first part, a new belt design is presented which enables the implementation of the linear direct drive runner elements. The conveyer belt is characterized by low additional weights of the runner elements and has only a slightly higher bending stiffness compared to conventional conveyor belts, whereby small pulley diameters can be achieved. The second part explains the drive concept in the form of an Integrated Linear Flux Modulating Motor in more details. Finally, a demonstrator is presented. The demonstrator is driven by two distributed linear motors and has the belt structure mentioned before. Therefore tests on the function of the demonstrator are described
Simulative Grobplanung von Kommissioniersystemen – Analyse des Einflusses einzelner Planungsprobleme auf die Systemleistung bei variierender Systemgröße
Get PDFFür viele Unternehmen, insbesondere aus dem Bereich des E-Commerce, dienen Kommissioniersysteme als der wesentliche Unternehmensbereich, um Wettbewerbsvorteile zu generieren. Nicht selten müssen Betreiber bestehende Systeme erweitern oder reduzieren. In diesem Zuge stellt sich häufig die Frage, ob die definierten Ansätze der Lagerbelegung oder des Auftragsbatchings auch in dem veränderten Umfeld weiterhin die wirksamste Alternative darstellen. Diese Arbeit zeigt auf, dass manche Planungsprobleme durch die Systemgröße beeinflusst werden, andere hingegen weniger.For many companies, especially from the e-commerce sector, order picking systems are the essential business area to generate competitive advantages. Operators often have to expand or reduce existing systems. In this context, the question often arises whether the defined approaches of storage location or order batching continue to be the most effective alternative even in the changed environment. This work shows that some planning problems are influenced by the system size, others less
Simulation von Schwingsystemen für die Vibrationsfördertechnik mit SimulationX
Get PDFVibrationsförderer zeichnen sich durch dynamische komplexe Eigenschaften aus. Insbesondere durch zahlreiche Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Komponenten dieser Systeme bestehen in der Praxis große Herausforderungen. Durch den Einsatz von Simulationsrechnungen kann die ingenieurtechnische Arbeit unterstützt und erleichtert werden. Im Rahmen dieses Beitrags soll ein Ansatz zur simulativen Abbildung von vibrationstechnischen Aufbauten näher gebracht sowie die Anwendung diskutiert werden.Complex dynamic behavior is a feature of vibration conveyors. Especially because of numerous correlations between single components of these systems there are big challenges in the practical use. The application of simulations can support and facilitate the engineering work. Within this paper there shall be a presentation of a simulation approach in the field of vibration conveyors and a discussion of the practical use
Detailed analysis of cohesive DEM parameter fields using Uniaxial Rapid Flow Low Consolidation test for calibration of cohesive bulk materials
Get PDFDie diskrete Elementmethode (DEM) ist ein weit verbreitetes und etabliertes Tool zur Simulation von Schüttgütern. Kohäsion und Adhäsion sind jedoch ein Bereich von DEM, in dem noch viele Fragen offen sind. Eine der Methoden zur Beantwortung dieser Frage ist die Kalibrierung und Validierung, indem die DEM-Parameterfelder detailliert untersucht und mit den experimentellen Ergebnissen verglichen werden, um einen eindeutigen Parametersatz zu ermitteln, der die experimentellen Ergebnisse erfüllt.
Es gibt viele Kontaktmodelle, die die Kohäsion auf ihre eigene Art erklären. Das JKR-Modell wird jedoch aufgrund seiner Robustheit und seines relativ breiten Anwendungsbereichs häufig für Kohäsionssimulationen verwendet. Das JKR-Modell bekämpft die Kohäsion durch Einführung der Oberflächenenergiedichte und einer erhöhten Partikelüberlappung. Cohesive DEM-Simulationen wurden mit einer Kombination aus Reibungskoeffizienten, Young-Modul und Oberflächenenergiedichte durchgeführt. Diese wurden dann mit den Referenzversuchen verglichen, um einen bestimmten Parametersatz einzugrenzen. Daher wird ein systematisches, analytisch gesteuertes Kalibrierungsprotokoll erstellt, mit dem verschiedene andere kohäsive Materialien kalibriert werden können. Weitere Untersuchungen werden durchgeführt, um die Auswirkung des Zusammenhalts und der Haftung auf den Rollwiderstand zu bewerten.
Verschiedene Parameterkalibrierungen und Validierungen waren in den letzten Jahren recht erfolgreich bei der Beantwortung dieser Fragen auf makroskopischer Ebene. In dieser Arbeit wurde ein Draw Down-Aufbau ausgewählt, der zu Recht als einachsiger Rapid Flow Low Consolidation-Test eingestuft wurde, um das Kohäsionsverhalten von untersuchten Materialien zu untersuchen. Einer der Nachteile der Kalibrierung besteht darin, dass eine sehr große Anzahl von Simulationen durchgeführt werden sollte, um ein akzeptables Ergebnis zu erzielen. Zu diesem Zweck ist High Performance Cluster (HPC) ein wertvolles Gut. In dieser Übung wurden die Simulationen mit der hochparallelen Rechenfähigkeit von "OvGU HPC Neumann" durchgeführt. Paralleles Rechnen verkürzt den Zeitaufwand für die gesamte Übung erheblich. Andernfalls wäre dies als zu rechenintensiv erachtet worden.Discrete Element Method (DEM) is a broadly accepted and well established tool for simulating bulk materials. However, cohesion and adhesion is one field of DEM where a lot of questions still remain unanswered. One of the methods employed to answer this question is calibration and validation, by performing a detailed study of the DEM parameter fields and comparing them with experimental results, in order to zero in on a unique set of parameters which satisfy the experimental results.
A lot of contact models exist which explain cohesion in their own unique ways, however, JKR model is widely used for cohesive simulations due to its robustness and a relatively wide area of application. The JKR model tackles cohesion by introducing Surface Energy Density and increased particle overlap. Cohesive DEM simulations were performed using a combination set of Friction coefficients, Young’s Modulus and Surface Energy Density. These were then compared with the reference experiments to narrow down on a specific set of parameters. Hence a systematic analytically driven calibration protocol will be established which can be used to calibrate different other cohesive materials. Further investigations will be carried out to assess the effect of cohesion and adhesion on rolling resistance.
Various parameter calibration and validation endeavours in recent years have been quite successful in answering those questions on a macroscopic level. In this work a Draw Down setup, rightly classified as Uniaxial Rapid Flow Low Consolidation test, was chosen to study the cohesive behavior of under study materials. One of the drawbacks of calibration is that a very large number of simulations should be performed to have an acceptable result. For this purpose High Performance Cluster (HPC) computing is a valuable asset. In this exercise the simulations were done using highly parallel computing ability of ‘‘OvGU HPC Neumann’’. Parallel computing greatly reduces the time required for the whole exercise, which otherwise would have been deemed too computationally intensive to undertake
Ein KI-basierter Ansatz für eine dezentrale Transportsteuerung zur bedarfsgerechten Materialbereitstellung in der Montage
Get PDFDie zukunftsorientierte Ausrichtung von Produktions- und Logistiksystemen erfordert die Veränderungsfähigkeit eingesetzter Systeme. KI-basierte Methoden, wie der Einsatz intelligenter, autonomer Agenten, stellen einen Ansatz dar, veränderungsfähige Transportplanungs- und -steuerungssysteme zu konzipieren. Der Beitrag untersucht, inwieweit eine noch stärkere Berücksichtigung des agentenbasierten Planungsparadigmas zur Verbesserung der logistischen Leistung eines Transportsystems im Kontext veränderungsfähiger Produktionssysteme beitragen kann.Forward thinking design of production and logistics systems requires a consideration of changeability aspects. AI methods such as intelligent and autonomous agents represent an approach to design and build up changeable transport planning and control systems. This paper examines to which amount a more intensified consideration of the agent paradigm within planning and control of transport processes might lead to improved logistics performance of such processes
Verfahren und Technologien zur Positionsbestimmung von unbegleiteten Trailern in RoRo-Terminals
Get PDFEinen großen Anteil an den Ladeeinheiten im RoRo-Verkehr haben unbegleitete LKW-Trailer. Diese werden auf Stellplatzflächen der RoRo-Terminals zwischengelagert und von terminaleigenen Transportfahrzeugen (Tugmaster) auf die RoRo-Fähren verladen. Beim landseitigen Eingang zum RoRo-Terminal werden die ankommenden Trailer registriert und einem Stellplatz oder einer Parkzone zugeteilt. Kommt es bei Standortinformationen bezüglich der unbegleiteten Trailer zu Inkonsistenzen, da ein Trailer nicht auf der zugeteilten Fläche abgestellt wurde, führt dies zu aufwendigen Suchprozessen seitens der Tugmaster. Darüber hinaus kann es zu Fällen kommen, in denen Trailer innerhalb der zur Verfügung stehenden Umschlagszeit nicht auffindbar sind. Der Einsatz von Systemen zur Positionsbestimmung von unbegleiteten Trailern auf dem Terminalgelände würde dazu führen, dass zeitaufwendige Suchprozesse vermieden werden. Für die Bestimmung der Position von Objekten existieren jedoch eine Vielzahl unterschiedlicher Verfahren und Technologien. Dieser Beitrag untersucht und diskutiert daher verschiedene Verfahren und Technologien zur Positionsbestimmung von unbegleiteten Trailern auf RoRo-Terminals.Unaccompanied truck trailers account for a large proportion of the loading units in RoRo- traffic. These are temporarily stored on the parking spaces of the RoRo-terminals and loaded onto RoRo-ferries from terminal-owned transport vehicles. At the landward entrance to the RoRo-terminal, the arriving trailers are registered and assigned to a parking space or a parking zone. If there are inconsistencies in location information regarding the unaccompanied trailers, since a trailer has not been parked on the assigned area, this leads to elaborate search processes on the part of the Tugmaster. In addition, there may be cases in which trailers cannot be found within the available turnover time. The use of systems for determining the position of unaccompanied trailers on the terminal site would lead to the avoidance of time-consuming search processes. However, a variety of different methods and technologies exist for determining the position of objects. This paper examines and discusses different methods and technologies for determining the position of unaccompanied trailers on Ro-Ro-terminals