Logistics Journal: Proceedings
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Planning and calculating the performance availability of complex logistics systems
Get PDFDas Verständnis von Leistungsverfügbarkeit, wie sie in der VDI-Richtlinie 4486 definiert ist, reicht für die Planung komplexer, dynamischer und teil-autonomer Systeme nicht aus. Die Definition in der VDI 4486 setzt den Fokus ausschließlich auf den Erfüllungsgrad vereinbarter Prozesse bei der Inbetriebnahme lo-gistischer Anlagen und regelt die Messungen und Be-rechnungen der Leistungsverfügbarkeit zu diesem Zeitpunkt. Es bleibt die Frage, wie ein Materialflusssystem für eine spezifizierte Leistungsverfügbarkeit geplant werden kann. Dazu werden die Wirkzusammenhänge zwischen dem logistischen System und seinen Sub-Systemen z.B. vertikale Integration von Wirkzusammenhängen der Instandhaltung, von Echtzeiteffekten der Kommunikationsprozesse oder Effekten der Ma-schinensteuerung, betrachtet.The prevailing understanding of the term ‘performance availability’ as defined by the German guideline VDI 4486 does not appear to be sufficient for the planning of dynamic and semi-autonomous systems. The definition of VDI 4486 is intended for use when lo-gistical systems are brought to service. This article aims to answer the question how the planning of a material flow system can be targeted to achieve a specific degree of performance availability during operations. For that purpose the interrelationships between the warehousing system and its subsystems are examined, e.g. the vertical integration of interrelationships of maintenance services, real-time effects of communication processes within a warehouse and effects of the machine controls
FiFi – Robustness of Person Detection for Gesture Controlled Vehicles in Intralogistics
Get PDFDie Steuerung des Fahrerlosen Transportfahrzeuges „FiFi“ erfolgt berührungslos durch Gesten- und Personenerkennung basierend auf 3D-Daten der Umgebung. Die genutzten Verfahren zur Personenerkennung führen in einigen Fällen zur Falsch-Erkennung von Personen in Objekten. Das Paper beschreibt die Ursachen der Fehlerkennung und stellt die umgesetzten Lösungsansätze zur Vermeidung vor. Experimente bestätigen, dass die entwickelten Verfahren die Robustheit des Systems erhöhen.The Automated Guided Vehicle (AGV) “FiFi” is controlled by recognition of gestures and persons based on 3D data of the environment. The algorithms of person recognition lead to false detection of persons in some cases. The paper describes error causes and presents some solutions. Experiments confirm that the developed method increases the robustness of the system
Schmatzomat – chocolate packaging in a different way
Get PDFAm Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) wurde zur Unterstützung und Entlastung der behinderten und nicht behinderten Mitarbeiter der Ostalb-Werkstätten der Samariterstiftung eine Apparatur zur Verpackung von Schokoladenriegeln entwickelt. Grundlage des „Schmatzomaten“ sind dabei rein mechanische Prinzipien, die den Durchsatz der verpackten Schokoladenriegel (des „Schmatz“) erhöhen, gleichzeitig aber auch zu einer Erleichterung des Gesamtprozess führen.At Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) a chocolate packaging machine was developed to support and to relieve the handicapped and non-handicapped employees at Ostalb-Werkstätten Samariterstiftung Aalen. Basic principles of this device are mechanical ways to increase the throughput of packed chocolate bars and to make the process easier for all members
Constructive design of a bio-inspired picking gripper for intralogistical handling tasks
Get PDFIn diesem Beitrag wird ein neuartiger biologisch inspirierter Universalgreifer beschrieben. Dieser soll in einem automatisierten Kommissionier-Szenario selbstständig Waren aus Kisten greifen, anheben und an anderer Stelle ablegen um somit das manuelle Kommissionieren von Hand zu substituieren. Auf dem Weg zu einer ausgereiften Konstruktion werden zahlreiche Fragestellungen zur Gestaltung und Anordnung der Finger und deren Antrieb gelöst. Ein für diesen Anwendungsfall entwickelter Biegeaktor wird zur Krümmung der Finger eingesetzt und bietet als Alleinstellungsmerkmal ein nahezu verschleißfreies Gelenk bei einem sehr einfachen konstruktiven Aufbau.In this paper, a proposal for a novel bio-inspired universal gripper is described. The gripper inde-pendently engage in an automated picking scenario goods from boxes gripping, lifting and dropping else-where, as to substitute the manual picking by hand. Towards a sophisticated design many questions about layout and arrangement of the fingers and their drive are solved. A bending actuator, developed for this ap-plication, is used to drive the finger. A unique feature offers a virtually wear-free joint with a very simple constructive structure
Concept of a proactive risk management in logistics networks
Get PDFLogistiknetzwerke von Unternehmen wachsen sehr schnell und werden immer komplexer. Unternehmen wissen oft nicht, von welchen anderen Unternehmen sie abhängig sind und welche geschäftskritischen Risiken sich daraus für sie ergeben. Aus diesem Grund wird in diesem Artikel ein Konzept eines proaktiven Ri-sikomanagements in Logistiknetzwerken vorgestellt. Das Konzept basiert auf der Big Data Technologie und verwendet zur Identifikation von Risiken und zum Aufbau eines Logistiknetzwerkes neben internen Unternehmensdaten auch externe Daten, z. B. Social Media Plattformen oder andere Datenportale. Diese Daten werden ausgewertet und mit Risiken behaftete Beziehungen werden dem Bediener grafisch angezeigt. Zusätzlich dazu kann das System dem Benutzer mögliche Alternativen zur Vermeidung dieser Risiken aufzeigen und somit zur Entscheidungsunterstützung genutzt werden.Logistics business networks are growing rapidly and becoming more and more complex. Companies often do not know of what other companies they depend and which business-critical risks are consequences of these dependencies. For this reason, a concept of a proactive risk management in logistics networks is presented in this article. The concept is based on the Big Data technology and used for the identification of risks and the development of a logistics network using in addition to internal company data, external data such as social media platforms or other data portals. These data are analyzed and risky relationships are graphically displayed to the operator. In addition, the system can identify possible alternatives to the user to avoid these risks and thus be used for decision support
Comparison of additive and conventional manufactured structures for an innovative shuttle for rack feeding
Get PDFDer Einsatz additiver Fertigungsverfahren ist in den vergangenen Jahren stark angestiegen. Technische Weiterentwicklungen der Maschinen machen den Einsatz dieser Fertigungsverfahren für Industrieanwen-dungen immer attraktiver. In einer Untersuchung am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML wurden die Einsatzmöglichkeiten additiver Fertigungsverfahren im Bereich autonomer Regalfahrzeuge analysiert. Die Adaption eines neuartigen Förderfahrzeuges für den Einsatz in Regalanlagen steht hierbei im Fokus der Untersuchung. Diese Analyse stellt die Besonderheiten der additiven Fertigung heraus und vergleicht den Herstellungsprozess mit herkömmlichen Verfahren.In recent years the application of additive manufacturing techniques increased strongly. Significant technical enhancements in this field attract the industrial usage of additive production processes. The Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistics IML analyzed possible applications of additive manufacturing technologies in the field of autonomous shuttle for rack feeding. Within this study the focus concentrates on the adaption of the novel rack shuttle concept. The analysis examines characteristics of the additive manufacturing process and compares them with conventional techniques
Adaptive part-feeding in flexible production systems using an agent-based transport control concept
Get PDFZur Sicherstellung einer schnellen und flexiblen Anpassung an sich ändernde Anforderungen sind innerbetriebliche Materialbereitstellungskonzepte in immer stärkerem Maße zu flexibilisieren. Hierdurch kann die Erreichung logistischer Ziele in einem dynamischen Produktionsumfeld gesteigert werden. Der Beitrag stellt ein Konzept für eine adaptive Materialbereitstellung in flexiblen Produktionssystemen auf Grundlage einer agentenbasierten Transportplanung und -steuerung vor. Der Fokus liegt hierbei auf der Planung und Steuerung der auf Basis von Materialbedarfsmeldungen ausgelösten innerbetrieblichen Transporte. Neben Pendeltouren zur Versorgung des Produktionssystems findet auch das dynamische Pickup-and-Delivery-Problem Berücksichtigung. Das vorgestellte Konzept ist an den Anforderungen selbstorganisierender Produktionsprozesse ausgerichtet.To ensure a fast and flexible adaptation in terms of changing requirements, the part-feeding in production processes has to be organized more flexible. This allows an improvement of logistic goals in dynamic production environments. The paper presents a concept for adaptive part-feeding in flexible production systems using an agent-based transport control system. Planning and control of internal transport processes is brought into focus. In addition to direct transport relations to supply production systems with material, the dynamic pickup and delivery problem is considered. The concept is adjusted to requirements of self-organizing production processes
Energy efficiency considerations of logistics systems
Get PDFEnergieeffizienz in der technischen Logistik. Die Auswirkungen energieeffizienter Produkte und Prozesse auf die Senkung des CO2-Ausstoßes in die Atmosphäre unterliegen komplexen Mechanismen und sind schwer zu quantifizieren. Unter der Berücksichtigung der klimatischen Ursachen und des politischen des politischen Prozesses wird die Entwicklung einer energieeffizienten Förderkette und ihre Vermarktung mittels einer Produktumweltdeklaration vorgestellt. Dies dient als Beispiel für die Berechnung der Umweltwirkung fördertechnischer Anlagen mittels Ökobilanzierung.Energy efficiency in technical logistics. The impact of energy efficient products and processes on the reduction of CO2 emissions into the atmosphere is subject of complex mechanisms and is thus difficult to quantify. Paying regard to both, climatic reasons and political process, this paper deals with the development of an energy-efficient conveyor chain by the means of an Environmental Product Declaration. This serves as an example for calculating the environmental impact of material handling systems using life cycle assessment methods
Generation of design features by means of cluster analysis to develop a bioinspired picking gripper for intra-logistics
Get PDFKurzbeschreibung: In der Automatisierung von intralogistischen Kommissioniervorgängen ist ein großes Zukunftspotential erkennbar. Elementarer Bestandteil des Automatisierungsprozesses ist der Einsatz von Industrierobotern, die mit einem geeigneten Endeffektor, dem Greifer, ausgestattet werden müssen. Die Robotik ist in der Lage schneller, präziser und ausdauernder als die menschlichen Kommissionierer zu arbeiten und trägt damit entscheidend zur Effizienzsteigerung bei. Eine wesentliche Herausforderung für diesen Entwicklungsschritt zur Substitution der manuellen Kommissionierung ist die Konstruktion und Bereitstellung eines geeigneten Greifsystems. Am Lehrstuhl für Maschinenelemente und Technische Logistik der Helmut-Schmidt-Universität wurde mit der Erfahrung aus einem vorangegangenen Forschungsprojekt die Methode der Clusteranalyse erstmalig zur Untersuchung von Greifobjekten zur Entwicklung eines bionischen Universalgreifers für die Kommissionierung von Drogerieartikeln verwendet. Diese Abhandlung beschreibt einen Beitrag zur Entwicklung dieses Greifers am Beispiel handelsüblicher Drogerieartikel, die aktuell manuell kommissioniert werden. Diese werden hinsichtlich der für das Greifen relevanten Objektmerkmale geclustert und die daraus resultierenden Erkenntnisse in Form von Konstruktionsmerkmalen abgeleitet. Nach einer Analyse und Festlegung der greifrelevanten Merkmale der Greifobjekte wird eine Objektdatenbasis erstellt. Mit Hilfe geeigneter Methoden wird die gewonnene Datenbasis aufbereitet und reduziert. Im Anschluss werden die Greifobjekte bzw. deren Merkmalsausprägungen einer hierarchischen Clusteranalyse unterzogen. Hierbei werden die Grenzen der gebildeten Cluster mittels der zugehörigen Greifobjekte festgelegt und analysiert. Abschließend werden bestimmte greiferspezifische Merkmale auf die Anwendbarkeit in den Clustern überprüft und bewertet. Diese Betrachtungen ermöglichen es, dass spezielle Anforderungen an den Greifer, die direkt aus den Eigenschaften der Greifobjekte herrühren, zuverlässig erkannt und konstruktiv berücksichtigt werden können.Abstract: In the automation of intralogistical systems,it is discernible that order picking has a
great potential for the future. Fundamental part of the automation process is the use of industrial robots that have to be equipped with a suitable end-effector, the gripper. The robot is capable of faster, more precise and more durable than the human pickers and thus contributes significantly to the efficiency increase. A major challenge for this development step for the substitution of manual picking is the design and provision of a suitable gripper system. With the experience of a previous research project, at the Chair of Machine Elements and Technical Logistics of the Helmut Schmidt University, the method of cluster analysis was first used to study the development of grasping objects, for a biomimetic universal gripper for picking drugstore products. This paper describes a contribution to the development of this gripper on the example of commercial drugstore products that are currently picked manually. These are clustered in terms of object features relevant for grasping and derived the resulting insights in the form of design features. After an analysis and definition of the relevant characteristics of grasping objects cross a database object is created. Using suitable methods based on the data obtained is processed and reduced. Following the gripping objects and their characteristic values of a hierarchical cluster analysis is carried out. Here, the boundaries of the clusters formed are determined by the associated gripping objects and analyzed. Finally, certain specific gripper features are reviewed and evaluated for applicability in the clusters. These considerations make it possible that special requirements on the gripper, which resulting directly from the properties of objects, these can reliably be constructive recognized and considered
Approaches for determination and reduction of non-productive times of drilling rigs for deep wells
Get PDFAufgrund der hohen Kosten für Tiefbohrungen ist eine wirtschaftliche Stromerzeugung aus der tiefen Geothermie derzeit nur bedingt möglich. Da die Herstellkosten einer Tiefbohrung direkt von der Herstellzeit abhängig sind, wird eine Optimierung der nichtproduktiven Prozesse angestrebt. Vorrangig sind die Prozesse zu betrachten und zu optimieren, durch die eine Unterbrechung des Bohrens auftritt. Dies ist hauptsächlich beim Transport der Rohre zwischen Lager und Arbeitsplattform sowie bei den Verschraubungsprozessen der Rohre der Fall. Im Rahmen dieses Beitrags werden Konzepte zur Umgestaltung dieser Prozesse und Bewegungsabläufe an Tiefbohranlagen entwickelt und auf ihr zeitliches Einsparpotential untersucht.Because of the high drilling costs an economic power production of deep geothermal energy is currently elusive. Since the production costs of deep wells depend directly on the production time, the non-productive processes require an intensive optimization. Primarily, processes which lead to an interruption of the drilling process will be analyzed and optimized. These processes are mainly the transport of the pipes between rack and working platform as well as the connection process of the pipes. In context of this paper, approaches to rede-sign the processes and motion sequences for a deep drilling rig are developed and their time savings are investigated