Logistics Journal: Proceedings
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Integration von Virtual Reality und optischem Motion Capturing in die Planung und Optimierung von Materialflusssystemen
Get PDFBei der Planung und Optimierung von Materialflusssystemen ist eine hinreichend präzise Erfassung der Leistungsfähigkeit des Faktor Mensch nur bedingt möglich. Die Systeme werden vielfach mit Eingabeparametern gespeist, welche bis zu einem gewissen Grad abgeschätzt werden aber in vielen Fällen nicht ausreichend empirisch abgesichert sind. Die Folge können Über- und Unterdimensionierungen sein. Durch die Kopplung von Motion Capturing mit Virtual Reality können Arbeitsplätze und -prozesse am physischen Modell gestaltet, evaluiert und optimiert werden. Die empirisch gewonnenen Daten bilden die später realisierte Leistungsfähigkeit der Komponenten des Materialflusssystems präziser als bisher ab.In the planning and optimizing of material flow systems, the performance of the human factor is often not gathered with sufficient accuracy. In many cases, the systems are fed with input parameters, which are estimated to some extent but lack empirical verification. The result can be over- and underdimensioning. By coupling motion capture with virtual reality, workplaces and processes can be designed, evaluated and optimized based on a physical model. The empirically obtained data represents the later realized performance of the components of the material flow system more accurately
Schwingungsmodell zur Abbildung der dynamischen Beanspruchung von Gittermast-Fahrzeugkranen und Lkw-Ladekranen
Get PDFDie Auslegungsberechnung von Gittermast-Fahrzeugkranen und Lkw-Ladekranen erfolgt gemäß der gültigen europäischen Normen durch quasistatische Berechnungen. In zahlreichen Forschungsarbeiten konnte bereits gezeigt werden, dass die dynamischen Beanspruchungen der Krane nur näherungsweise mit den vorgeschriebenen Dynamikbeiwerten der aktuellen Berechnungsnormen abgebildet werden. Mit Hilfe eines neu entwickelten Schwingungsmodells können die dynamische Effekte genauer beschrieben werden als mit den bisherigen Ansätzen. Anhand einer repräsentativen Auswahl von Kranen unterschiedlicher Tragfähigkeitsklassen mit verschiedenen Rüstzuständen und Auslegerstellungen wird in diesem Beitrag die Anwendbarkeit des Modells für den Vorgang „Drehen“ bewertet.According to the valid European standards the stress calculation of lattice boom mobile cranes and loader cranes follows quasi-static calculations. Several research projects have shown, that the dynamic behaviour of cranes is described only approximately by the current standards of calculation. The dynamic effects can be characterized more accurately with a newly developed vibration model. This paper assesses the applicability of the vibration model for the process ‘slewing’ for a representative choice of cranes with various set-ups and different boom positions. ibration model to describe the dynamic behaviour of lattice boom mobile cranes and loader crane
Kombination von Eigenspannungen und betrieblichen Spannungen in einem Kranlaufrad
Get PDFAuch bei Normgerecht dimensionierten Laufrädern an Portal- und Brückenkränen treten regelmäßig ähnliche Schäden an Radkränzen auf. Für die Festigkeitsberechnung nach Norm ist alleine die Betriebslast ausschlaggebend. Untersuchungen zeigen jedoch, dass Kranräder aus dem Fertigungsprozess bereits mit hohen Eigenspannungen vorbelastet sind. Die Vorliegende Arbeit kombiniert diesen Eigenspannungszustand analytisch und mittels FEM mit den Betriebslasten. Der dadurch errechnete Gesamtspannungszustand gibt Hinweise auf die Ursache der auftretenden Schadensmuster. Die errechneten Spannungen zeigen auch, dass dem Eigenspannungszustand des Rades in der Kranraddimensionierung auf jeden Fall Beachtung geschenkt werden sollte.Even with crane wheels of gantry cranes and overhead cranes complying to current EN standards, similar damages to wheel rims occur regularly. For design and stress analysis only the operating load is considered in the standards. Studies show, however, that crane wheels are already subject to high residual stresses from the production process. The present work combines this residual stress state analytically and by means of FEM with the operating loads. The calculated total stress state gives indications of the cause of the occurring damage patterns. The calculated stresses also show that attention should definitely be paid to the residual stress state in the crane wheel design process
Deep-Learning-Verfahren zur 3D-Objekterkennung in der Logistik
Get PDFDie zuverlässige Erkennung von Objekten in Sensordaten ist Grundvoraussetzung für die Autonomisierung logistischer Prozesse. Insbesondere die Erkennung von Objekten in 3D-Sensordaten ist für flexible autonome Anwendungen wichtig. Für die Objekterkennung in 2D-Bilddaten stellen auf neuronalen Netzen basierenden Deep-Learning-Verfahren den Stand der Technik dar. Dieser Beitrag diskutiert verschiedene aktuelle Ansätze, Deep-Learning-Verfahren auch für die 3D-Objekterkennung zu nutzen. Wesentliches Merkmal dieser Ansätze ist die Verwendung von Punktwolken als Eingangsdaten, gegebenenfalls nach vorheriger Segmentierung oder Umwandlung in Voxelgitter. Beispielhafte Anwendungen in der Logistik sind autonome Flurförderzeuge und Kommissionierroboter. Herausforderungen für einen Einsatz bestehen in fehlenden Trainingsdaten, hohen erforderlichen Rechenleistungen für Echtzeitanwendungen und einer noch nicht ausreichenden Erkennungsgenauigkeit.The reliable detection of objects in sensor data is a fundamental requirement for the autonomization of logistic processes. Especially the recognition of objects in 3D sensor data is important for flexible autonomous applications. Deep learning represents the state of the art for object recognition in 2D image data. This article presents various current approaches to use deep learning for 3D object recognition. An essential feature of these approaches is the use of point clouds as input data, possibly after prior segmentation or conversion into voxel grids. Examples of applications in logistics are autonomous guided vehicles and order picking robots. The challenges for an application are a lack of training data, high computing requirements for real-time applications and an accuracy that is not yet sufficient
Optimierung von Fabrikplanungsprozessen durch Drohneneinsatz und automatisierte Layoutdigitalisierung
Get PDFDie Layoutaufnahme und Layoutauswertung stellen bei Fabrikplanungsprojekten einen hohen Aufwand dar, da sie durch manuelle Prozesse geprägt sind. Mit dem Einsatz von Drohnen und automatisierten Auswertealgorithmen sollen diese Prozesse beschleunigt und verbessert werden. Durch diesen Beitrag wird das steigende Digitalisierungsbedürfnis in der Industrie aufgegriffen und erste Ansätze für die digitale Aufnahme und Weiterverarbeitung eines Fabriklayouts aufgezeigt. Der Schwerpunkt liegt in dem Einsatz einer Drohne innerhalb eines Fabrikgebäudes und der Aufbereitung von dreidimensionalen Punktwolkenmodellen für Fabrikplanungsprozesse.For factory planning projects the layout capturing and layout processing process need a huge amount of effort, because they are typically done by hand. These processes could be accelerated and optimized by using a drone and automated analysis algorithms. Furthermore, this article shows a way to raise the digitization level for industrial processes. The key aspect lies on the usage of a drone in indoor environment and the processing of three-dimensional point cloud models for factory planning processes
Simulation model for the verification of a safety-related control system in a hoist application
Get PDFDie Entwicklung von sicherheitsbezogenen Steuerungen erfordert umfangreiche Tests, um die korrekte Funktion des entwickelten Systems unter allen Umständen zu überprüfen. In dieser Arbeit wird ein Simulationsmodell eines neuartigen Hebezeugkonzepts gezeigt. Das Simulationsmodell besteht aus einem kompletten elektromechanischen Modell des Antriebsstrangs einschließlich polumschaltbarem Induktionsmotor, Rutschkupplung und Bremse, gekoppelt mit einem Zwei-Massen-Feder-Dämpfer-Modell des Hubwerks, der Last und der Kranbrücke. Das Simulationsmodell ermöglicht die modellgestützte Verifikation einer im Rahmen eines Forschungsprojektes entwickelten Hubwerksteuerung. Wir besprechen die Vorgehensweise beim Software-Testen anhand des entwickelten Modells.Development of safety-related control systems requires extensive testing to verify correct functionality of the developed system in all circumstances. In this work, a simulation model of a novel hoist concept is shown. The simulation model consists of a complete electromechanical model of the drivetrain, including the pole-changing induction motor, slipping clutch and the brake, coupled with a two-mass spring-damped model of the hoist, the load and the crane bridge. The simulation model enables model-assisted testing of a hoist supervision unit currently being developed as part of a research project. We discuss the taken approach to software testing using the developed model
Entwicklung einer mehrkomponentigen Bewertungsmethodik für die Energieeffizienz von Regalbediengeräten
Get PDFIm folgenden Beitrag wird eine auf Basis von Messergebnissen und Simulationen entwickelte Methode vorgestellt, mit der sich die Energieeffizienz eines Regalbediengerätes charakterisieren lässt. Die Methode basiert auf einer Bewertung, die sich aus verschiedenen Komponenten zusammensetzt. Die Bewertung umfasst sowohl die einzelnen Funktionen eines Regalbediengeräts als auch seine gesamte logistische Leistung.The following article presents a method developed on the basis of measurement results and simulations, which enables the rating of the energy efficiency of a rack feeder. The method is based on a rating that is composed of individual components. The assessment covers both the individual functions of an rack feeder and its overall logistical performance
Dezentrales Steuerungskonzept für antreibende Tragrollen
Get PDFIn diesem Beitrag wird ein Steuerungskonzept für antreibende Tragrollen als neuartige Zwischenantriebe für Gurtförderanlagen im Bereich des Berg- und Tagebaus vorgestellt. Die Steuerung erfolgt auf zwei Hierarchieebenen über ein dezentrales Optimierungsmodell, welches die notwendigen Steuerungsparameter für den Betrieb der antreibenden Tragrollen ermittelt. Das Optimierungsmodell entsteht auf der Grundlage des experimentell untersuchten Kraftübertragungsverhaltens von antreibenden Tragrollen und wurde hinsichtlich einer schnellen und vor allem antriebsanzahlunabhängigen Anwendbarkeit weiterentwickelt.This paper presents a distributed control concept for drive roller as a novel approach for intermediate drives for belt conveyor systems in the field of mining. The control is based on a two-level, distributed optimization model which determines necessary control parameters for the operation of driven idlers. Experimentally investigated power transmission behavior of drive roller is used as an input for the distributed optimization model. The main target of the used model is a rapid solution finding irrespective of the number of drive roller
Numerische Simulation eines Schubelementeförderers
Get PDFDer Schubelementeförderer, der von der Firma Bühler AG unter dem Markennamen TUBO entwickelt und vermarktet wird, ist ein innovatives Fördersystem für den Materialtransport von nicht-mineralischen Schüttgütern. Er setzt vor allem in der Agrar- und Lebensmitteltechnik neue Maßstäbe in punkto flexibler Linienführung und einfachem Aufbau. Anders als bei heutigen Systemen wird das Schüttgut in einem geschlossenen Rohr ohne Zugmittel über so genannte Schubelemente transportiert.The tubular push conveyor, developed and marketed by Bühler AG under the brand name TUBO, is an innovative conveying system for the transport of non-mineral bulk materials. It sets new standards in terms of flexible conveying routes and simple design especially in the agricultural and food industry. Unlike the most of today\u27s conveying systems, the bulk material is transported in a closed tube without traction by the help of so-called push elements
Spielerisch zum Trainingserfolg: Evaluationsstudie eines PC-basierten Serious Games für die Verpackungslogistik bei DB Schenker
Get PDFEinhergehend mit der zunehmenden Digitalisierung der Logistikbranche entstehen innovative virtuelle Methoden der Mitarbeiterqualifizierung. In dem folgenden Beitrag werden die Ergebnisse einer Evaluationsstudie eines PC-basierten Serious Games eines Verpackungsarbeitsplatzes vorgestellt, das für die Schenker AG in Leipzig/Deutschland entwickelt wurde und zu Trainingszwecken neuer Mitarbeiter/-innen eingesetzt wird. Die Ergebnisse der Studie sind äußerst zufriedenstellend: Sowohl die Usability als auch die User Experience bezogen auf das virtuelle Training werden als positiv bewertet. Die mentale Beanspruchung während des PC-Games ist moderat, die Probanden sind weder über- noch unterfordert. Insgesamt konnten die abgefragten Lernaspekte sehr gut vermittelt werden, junge sowie ältere Teilnehmer/-innen waren hoch motiviert. Die Kombination von Serious Games mit virtuellen Welten stellt ein neues Forschungsfeld dar und bietet eine moderne, effiziente Alternative zu klassischen Schulungsmethoden in der Intralogistik.With the increasing digitalization of the logistics industry, innovative virtual methodes of employee qualification are emerging. The following article presents the results of an evaluation study of a PC-based serious game of a packaging workplace that was developed for Schenker AG in Leipzig/Germany and is used for training purposes by new employees. The results of the study are extremely satisfactory: Both the usability and the user experience related to the virtual training are evaluated as positive. The mental workload during the PC game is moderate, the test persons are neither over- nor understrained. All in all, the learning aspects surveyed could be communicated very well; young and older participants were highly motivated. The combination of serious games with virtual worlds represents a new field of research and offers a modern, efficient alternative to classical training methods in intralogistics