Logistics Journal: Proceedings
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Dynamische Risikoorientierung durch Predictive Analytics am Beispiel der Instandhaltungsplanung
Get PDFAutonome Steuerungsverfahren gelten als vielversprechender Ansatz, um einer zunehmend dynamisch und komplexer werdenden Produktionsumgebung gerecht zu werden. Während Steuerungsverfahren im Rahmen der Produktionsplanung immer kürzere Planungszyklen anstreben, konnte die Planbarkeit für Instandhaltungsmaßnahmen durch Predictive Maintenance-Ansätze erst gewonnen werden. Um die Potenziale eines kombinierten Ansatzes nutzen zu können, stellt diese Arbeit eine Verhandlungsumgebung dar, die auf dem Contract Net Interaktionsprotokoll basiert. Durch die Gewährleistung der Vergleichbarkeit zweier Auftragsarten soll eine bessere Integration von zustandsabhängigen Instandhaltungsaufträgen in die reaktive Maschinenbelegungsplanung von autonomen Steuerungsverfahren erreicht werden.Autonomous control methods (ACMs) are considered as a promising approach to deal with an increasingly dynamic and complex production environment. However, existing ACMs do not sufficiently utilize the potential arising out of the plannability offered by condition based maintenance orders in the context of predictive maintenance when doing dynamic and myopic production scheduling. In order to better leverage the potentials of a combined approach, this work presents a negotiation environment based on a reversed contract net protocol to enable a monetary comparability of both order types. This is intended to realize a better integration of condition based maintenance orders into the reactive machine allocation decisionmaking of ACMs
Methodik zur Temporären Analyse Logistischer Systeme auf Basis von Entfernungsdaten und Methoden der Prozessklassifizierung
Get PDFIn kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) besteht für logistische Prozesse die Herausforderung einer unvollständigen Datenbasis. KMU können nur eingeschränkt auf verfügbaren Methoden zur Datengenerierung zurückgreifen. Manuelle Methoden erfordern einen hohen Ressourcenbedarf und die generierte Datenbasis ist ungenau und subjektiv. Tracking Systeme sind kostenintensiv, unflexibel und mit hohem Installationsaufwand verbunden. Um eine fundierte Datengrundlage zu schaffen, stehen für KMU derzeit keine geeigneten Methoden zur Verfügung. Aus diesen Gründen wird eine Methodik vorgestellt, die der Zielstellung unterliegt, eine KMU-gerechte Vorgehensweise zur effizienten, temporär durchführbaren Datenerhebung und -auswertung in Produktions- und Logistiksystemen als Basis zur Prozessanalyse und verbesserung zu entwickeln. Die Gesamtmethodik fokussiert die retrospektive Lokalisierung und Analyse von Materialflussobjekten. Die technologische Grundlage bilden auf Bluetooth Low Energy (BLE)-basierende Signalsender, sogenannte Beacons, und handelsübliche Smart Mobile Devices (SMD) als Empfänger, zwischen denen Entfernungsdaten gemessen und retrospektiv Bewegungsprofile abgeleitet werden. Im Entwicklungsfokus steht eine Software-basierte Methodik. Dafür stehen die Auswahl und Implementierung von Mustererkennungsverfahren zur automatischen Prozesserkennung sowie Verfahren zur Visualisierung von relativen Entfernungsdaten im Forschungsfokus.Small and medium-sized enterprises (SMEs) face the challenge of a missing or incomplete database, especially for logistics processes. In addition, SMEs have only limited access to currently available methods for data acquisition. Manual methods usually requires a very large amount of resources and result in a limited database. Indoor tracking systems are costintensive, inflexible and require a high installation effort. There are currently no suitable methods available for SMEs to create a well-founded and reliable data basis. For these reasons, a methodology is presented which is subject to the objective of developing an SME-appropriate approach for efficient, temporarily feasible data collection and evaluation in production and logistics systems as a basis for process analysis and improvement.. The overall methodology focuses on the retrospective, event-based tracing and analysis of material flow objects. The technological basis are innovative BLE-based signal transmitters, so-called beacons, and commercially available Smart Mobile Devices (SMD) as receivers, between which distance data are measured and retrospectively derived movement profiles. As a basis for the interpretation of relative movements of transmitters and receivers based on the distance data, a modular software architecture is to be developed. The selection and implementation of pattern recognition methods for automatic process recognition as well as methods for the visualization of relative distance data are in the research focus
Effizientes Labeln von Artikeln für das Einlernen Künstlicher Neuronaler Netze
Get PDFGefaltete Neuronale Netze (CNN) wurden in den letzten Jahren auf Grund ihrer hohen Erkennungsgenauigkeit sowie ihrer hohen Erkennungsgeschwindigkeit zunehmend in der Objekterkennung eingesetzt. Trotz einer schnellen und zuverlässigen Klassifizierung besteht einer ihrer größten Nachteile darin, dass das Training eines solchen Netzes sehr zeitaufwendig ist. Der Grund dafür ist, dass abhängig von der Komplexität des zu erkennenden Objekts mehrere hundert bereits klassifizierte Lernbilder benötigt werden. Das Erstellen dieser Lernbilder erfolgt bisher überwiegend manuell. Aus diesem Grund wurde am Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) ein Assistenzsystem entwickelt, welches das Einlernen neuer Objekte gegenüber der klassischen manuellen Methode um ein Vielfaches beschleunigt.Convolutional neural networks (CNN) have been increasingly used in object detection in recent years due to their high detection accuracy and high detection speed. Despite fast and reliable classifications, one of the biggest disadvantages is that the training of such a network is very time consuming. The reason for this is that, depending on the complexity of the object to be detected, several hundred already classified learning images are required. Until now, the creation of these learning images was mainly done manually. For this reason, an assistance system was developed at the Institute for Material Handling and Logistics (IFL), which accelerates the learning of new objects considerably compared to the traditional manual method
Anwendungsszenario des Internet der Dinge am Beispiel von Tragrollenheißläufern bei Gurtförderanlagen
Get PDFDie Überwachung von Tragrollenheißläufern ist, insbesondere bei langen Gurtförderanlagen in unwegsamen Gelände, eine große Herausforderung. Durch die Entwicklung neuer, energiesparender Übertragungsmethoden im Kontext von Industrie 4.0 ist eine automatische, funkbasierte Überwachung der Temperatur jedes einzelnen Tragrollenlagers möglich. Die Tragrolle wird so Teil des Internet der Dinge. Im Beitrag erfolgt eine Einordnung des entwickelten Überwachungssystems in den Kontext des Internet der Dinge. Es wird die Anwendung des LoRa WAN Standards zur energiesparenden Datenübermittlung über lange Strecken am Beispiel von Gurtförderanlagen vorgestellt. Die Notwendigkeit sicherer Übertragungsverfahren wird diskutiert und eine Lösung aufgezeigt. Weiterhin wird das neu entwickelte Datenanalyseverfahren erläutert.The identification of damaged bearings in idlers of belt conveyors is one important aspect to prevent belt fires. The monitoring of the idlers condition is a challenging task due to the number of idlers and the difficult environmental conditions in industrial and mining operation. However, the increasing degree of digitalisation as well as the trend of decreasing prices for sensors and new data transfer technologies improve the conditions for the realisation of this task. Although several solutions for the idler condition monitoring have been developed and published, there is no solution which is widely used in belt conveyor plants. One reason for this situation are the costs which are connected with the condition monitoring for a large number of idlers. Hence, a new low-cost solution for the identification of damaged idler bearings was developed by the German idler manufacturer Artur Küpper GmbH & Co. KG and the Chair of Material Handling at the University of Magdeburg. The concept is based on the collective analysis of the idlers bearing temperature and uses long range but low energy wireless technology to transmit data. The paper will give an overview about the design of the sensing idler technology as well as about the challenges in developing a robust sensor network for large-scale conveyor systems using Long Range Wide Area Network (LoRa WAN) techniques. Furthermore, the application of the analysis method is presented
Flexibles und mitwachsendes Logistikkonzept für technologieorientierte Startups
Get PDFOftmals beschäftigen sich technologieorientierte Startups erst in einer späten Entwicklungsphase mit logistischen Fragestellungen, wenn bereits viel Geld, Kapazität und Arbeitskraft in Sonderprozesse, ineffiziente Lagerung der Materialien, ungünstige Lieferantenverträge usw. geflossen sind. Dies lässt sich jedoch vermeiden, wenn frühzeitig Aspekte der Logistik berücksichtigt werden. In diesem Beitrag wird ein flexibles und mitwachsendes Konzept für die Logistik vorgestellt, das speziell auf die Anforderungen technologieorientierter Startups zugeschnitten ist.Technology-oriented start-ups often consider problems of logistics in a late development phase, when a lot of money, capacity and manpower have already spent into special processes, inefficient storage of materials or unfavorable supplier contracts. However, this can be prevent if logistics aspects are considered at an early stage. This article presents a flexible logistics concept, which grows with them and is especially tailored to the requirements of technology-oriented startups
Verbesserung der Umweltwirkung von Stetigförderern mit Kunststoffketten
Get PDFKunststoffgleitkettenförderer, welche im intralogistischen Transport innerhalb von Handels- und Produktionseinrichtungen eingesetzt werden, haben großen Einfluss auf Klimagasemissionen. Die effiziente Reduktion der Umweltschädigungen in der Intralogistik impliziert jedoch genaue Kenntnisse über deren Entstehung. In einem aktuellen Forschungsprojekt, gefördert durch die Röchling Stiftung, wird deshalb die systematische Analyse von Scharnierbandkettenförderern durchgeführt, die u. a. in der Getränkeindustrie zum Einsatz kommen. Hierbei wird der gesamte Lebenszyklus, d. h. die Herstellungs-, Nutzungs- sowie Entsorgungsphase, einbezogen. Die daraus erstellten Ökobilanzen der Förderanlagen dienen als Grundlage zur Bestimmung der ökologisch relevanten Einflussparameter. Es wird aufgezeigt, in welchem Maße bspw. Werkstoffe, Kettendesign, Anlagenlayout oder Belastungsparameter zum ökologischen Fußabdruck beitragen und wo Verbesserungspotential besteht. Zusätzlich soll ein Ausblick auf eine mögliche Rückführung von wertvollen Rohstoffen, im speziellen technischen Kunststoffen, gegeben werden. Im Fokus stehen dabei Recyclingkonzepte für gebrauchte Kunststoffgleitketten.Plastic slide chain conveyors are used in intralogistical transport and have a large influence on greenhouse gas emissions.
To reduce environmental damage, it is necessary to know where the origin of those degradations are. For that reason, a systematic analysis of slat-band chain conveyors are conducted. These conveyors are often exploited in the beverage industry. Within the project, which is supported by the Röchling Foundation, the entire life cycle i. e. the production phase, use phase and disposal phase are included. The life cycle assessment of the conveyors resulting will serve as the basis for determining ecologically relevant influence parameters.
It is shown here how e. g. materials, design of the chain, conveyor layout or stress parameters affect the ecological footprint and where the potential for improvement lies. In addition, an outlook of the recovery of engineering plastics is given. The focus here is the recycling of plastic slide chains
Vorstudie zum Einsatz hochfester Faserseile in schnelllaufenden Treibscheibenanwendungen
Get PDFDer Einsatz von Stahldrahtseilen in traktionsbehafteten Seiltrieben bietet durch den hohen Wissensstand über die Lebensdauer laufender Seile eine sehr hohe Betriebssicherheit. Bei Förderhöhen über 500 Metern sind Stahldrahtseile jedoch nicht mehr wirtschaftlich einsetzbar. Daher werden alternative Materialen für den Einsatz in Treibscheibenanwendungen erprobt.The use of steel wire ropes in traction rope drives offers a very high level of operating safety due to the high level of knowledge about the lifetime of running ropes. However, steel wire ropes can no longer be used economically at heights of more than 500 meters. Alternative materials are therefore being tested for use in traction sheave applications
Erkennung von freistehenden Behältern für die Feinpositionierung eines Fahrerlosen Transportfahrzeugs
Get PDFIn modernen und flexiblen Produktionsumgebungen müssen Fahrerlose Transportfahrzeuge für spezifische Aufgabenstellungen die Position einzelner Objekte im Raum mit geringen Toleranzen erkennen können. Im Rahmen dieser Studie wird am Beispiel von FLIP®, einem Fahrzeug zur infrastrukturlosen dezentralen Behälterlagerung, die Positionserfassung freistehender Behälter untersucht. Dafür werden zwei unterschiedliche Sensorsysteme und Verfahren für die Erfassung der Behälterposition relativ zur momentanen Fahrzeugposition erprobt.In modern and flexible production environments, automated guided vehicles (AGV) must be able to detect the position of individual objects in space with low tolerances for specific tasks. Within the scope of this study, the position detection of freestanding containers is investigated using the example of FLIP®, a vehicle for infrastructureless decentralized container storage. Two different sensor systems and methods for the detection of the container position relative to the current vehicle position will be tested
Parametrierung eines Integrierten Superelastikreifenmodells und Anwendung in der Gesamtfahrzeugsimulation
Get PDFDie Fahr- und Kippstabilität sowie die Schwingungsbelastung auf den Fahrer werden bei Flurförderzeugen erheblich durch die Reifeneigenschaften beeinflusst. Für die detaillierte Beurteilung des dynamischen Fahrzeugverhaltens kommen Mehrkörpersimulationen zum Einsatz, durch die eine genaue Auskunft über das Fahrzeugverhalten getroffen werden kann. Um die Reifeneigenschaften im Rahmen dieser Simulationen realitätsnah abbilden zu können wird ein zuverlässiges und valides Reifenmodell benötigt, welches die auftretenden Kräfte und Momente in die Fahrzeugstruktur einleitet. Hierbei ist von besonderem Interesse, dass die speziellen nichtlinearen Eigenschaften von Flurförderzeugreifen hinsichtlich der Vertikal- und Querdynamik durch das Modell abgebildet werden können.
In diesem Beitrag wird ein dreidimensionales, nichtlineares Reifenmodell für Superelastikreifen vorgestellt, mit dem die Fahrdynamik von Flurförderzeugen bei unterschiedlichen Fahrmanövern untersucht werden kann. Nach einer kurzen Beschreibung des grundsätzlichen Modellaufbaus wird auf die Parametrierung des Modells eingegangen, wodurch der theoretische Ansatz an das reale Reifenverhalten angepasst wird. Neben experimentellen Daten werden hierfür Simulationsergebnisse herangezogen, welche durch einen eigenentwickelten strukturmechanischen Ansatz generiert werden. Im Anschluss wird das Reifenmodell durch den Vergleich zwischen Simulations- und Messergebnissen validiert bzw. verifiziert, wodurch die Gültigkeit in verschiedenen Einsatzgebieten überprüft wird.The driving and tipping stability as well as the vibration load on the driver are considerably influenced by the tyre properties of industrial trucks. Multibody simulations are used for the detailed assessment of dynamic vehicle behaviour, which can provide precise information on vehicle behaviour. In order to be able to realistically reproduce the tyre properties within the framework of these simulations, a reliable and valid tyre model is required which introduces the occurring forces and moments into the vehicle structure. It is of particular interest that the special nonlinear properties of industrial truck tires with regard to vertical and lateral dynamics can be mapped by the model.
This paper presents a three-dimensional, nonlinear tire model for superelastic tires that can be used to investigate the driving dynamics of industrial trucks during different driving maneuvers. After a short description of the basic model structure, the parameterization of the model is discussed, whereby the theoretical approach is adapted to the real tire behavior. In addition to experimental data, simulation results are used, which are generated by an own developed structural mechanical approach. The tire model is then validated or verified by comparing the simulation and measurement results, which checks its validity in various areas of application
Anwendung von Support Vector Regression zur vorausschauenden Identifikation von Störungswirkungen in der Produktionslogistik
Get PDFDie Liefertermintreue ist eine der wichtigsten logistischen Kennzahlen. Diese hängt insbesondere bei produzierenden Unternehmen in hohem Maße von der Einhaltung geplanter Fertigstellungstermine ab. Unerwartet auftretende Störungen verursachen signifikante Abweichungen von geplanten Prozessabläufen und beinträchtigen somit die Einhaltung der Fertigstellungstermine. Der Einsatz von Frühwarnsystemen im Rahmen von betrieblichen Störungsmanagement kann dazu beitragen, potentielle Störungswirkungen frühzeitig zu identifizieren, um somit den Handlungszeitraum für adäquate Reaktionen auf Störungen zu verlängern. In diesem Beitrag wird daher die Untersuchung der Support Vector Regression (SVR) bezüglich der Anwendbarkeit und Einsatzfähigkeit zur Identifikation von Störungswirkungen in der Produktionslogistik vorgestellt.On time delivery performance is one of the most important logistic indicators. In particular, for producing companies the on-time delivery performance depends to a high degree on the fulfillment of planned completion dates. Unexpected disruptions cause significant deviations from planned processes and thus impair the compliance with the completion dates. The use of early warning systems in the context of operational disruption management can help to identify potential disruptive effects at an early stage in order to extend the action period for adequate reactions to disruptions. Therefore, in this paper the study of support vector regression (SVR) with regard to applicability and operational capability for the identification of disruptive effects in production logistics is presented