Logistics Journal: Proceedings
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Flächenbewegliche Fahrantriebe für moderne Materialflusselemente am Beispiel von KARIS
Get PDFDie Anforderungen an Materialflusselemente befinden sich im Wandel. Zum einen werden hohe Durchsätze und hohe Einzelverfügbarkeiten gefordert und zum anderen eine hohe Flexibilität sich auf schnell wechselnde Anforderungen einstellen zu können.
Am KIT ist, in enger Zusammenarbeit mit der Industrie, das Projekt KARIS entstanden. Dabei handelt es sich um dezentral gesteuerte Einzelelemente welche intralogistische Aufgaben ausführen können. Die Elemente agieren entweder als Einzelmodul, oder bilden Funktionscluster um größere Aufgaben übernehmen zu können. Eine typische Aufgabe für ein Einzelmodul ist der Transport eines Kleinladungsträgers (KLT) über eine bestimmte Strecke. Die Funktionscluster unterteilt man in Unstetig- und Stetigförderer. Schließen sich z.B. vier Einzelelemente zusammen um gemeinsam als größeres FTS eine Palette zu befördern ist dies ein Unstetigcluster. Ein typisches Szenario für einen Stetigförderer ist die temporäre Bildung eines Förderbandes aus mehreren Elementen um einen LKW mit Paketen zu be- oder entladen.
Dieses Einsatzspektrum stellt besondere Anforderungen an die Fahrwerke der Einzelelemente. Kann ein Element alleine noch Aufgaben mit einem standardisierten Fahrantrieb bewältigen, ist es im Verbund schon deutlich schwieriger. So ist es für eine starr gekoppelte Formationsfahrt, z.B. vier Elemente transportieren gemeinsam eine Palette, notwendig ein Fahrwerk mit mehr Freiheitsgraden zu verwenden. Ebenso profitiert auch das Einzelmodul von einer höheren Beweglichkeit. So fällt das Rangieren in engen Bereichen eines Lagers deutlich leichter, wenn auch eine Querfahrt oder das Wenden auf der Stelle möglich sind.
Die Gewährleistung dieser Funktionalität der Einzelmodule setzt einen flächenbeweglichen Antrieb, idealerweise einen holonomen Antrieb, voraus
LogoTakt - hochfrequente, getaktete Belieferung in kleinen Sendungseinheiten
Get PDFInnerhalb des im Rahmen des Projektes LogoTakt (BMWi, Förderkennzeichen 19 G 7036 E) entwickelten Transportkonzeptes für Großladungsträger wird zwischen Versendern und Empfängern eine hochfrequente Taktung eingeführt, die zu einer Reduktion der Bestände und höherer Zuverlässigkeit führt. Um zu vermeiden, dass durch die höhere Frequenz die Transportkosten steigen, müssen die Transporte in einem offenen Netzwerk mehrerer Teilnehmer stattfinden und die so entstehenden Konsolidierungseffekte genutzt werden. Im Projekt LogoTakt wurde für ein solches Netzwerk ein Anreiz- und Vergütungsmodell entwickelt, das die Zusammenarbeit von Versendern, Verladern, Spediteuren und Empfängern regelt. Durch die erhöhte Zuverlässigkeit entsteht trotz höherer Frequenz weniger Dispositionsaufwand, da die Transporte auf strategischer Ebene geplant werden können. Weiterhin wird die Disposition durch ein Abweichungsmanagement unterstützt, das alle laufenden Transporte überwacht und bei Bedarf aus der Historie mögliche Lösungen für die Abweichung vorschlägt. Diese KI-Komponente sorgt gleichzeitig durch eine ständige Analyse der historischen Daten für einen strukturierten kontinuierlichen Verbesserungsprozess, der die operative mit der strategischen Ebene verbindet. LogoTakt ermöglicht durch die Integration strategischer und operativer Komponenten zu einem Softwaretool eine bessere Planbarkeit eines komplexen Transportsystems unter Einbeziehung von Lean-Erkenntnissen. Letztendlich können durch dieses Konzept gleichzeitig Ziele, die häufig im Bezug auf Green Logitics diskutiert werden, wie beispielsweise CO2-Einsparungen oder die Reduktion von Straßenkilometern, erreicht werden
Optimierung von Fließproduktionssystemen mit Nachbearbeitungsschleifen
Get PDFoai:ojs2.ojs.hbz-nrw.de:article/669Die Verteilung der Arbeitsmenge auf die Bearbeitungsstationen in einer Fließproduktionslinie (FPL) ist im Prinzip möglichst gleichmäßig durch Fließbandabstimmung durchzuführen. Im Fall nichtlinearer Fließproduktionssysteme (FPS) führen die Ein- und/oder Ausschleusungen zur Änderung der Stationsauslastungen und dadurch zur Entstehung von Engpässen bzw. Verlustzeiten.
Der Beitrag beschreibt eine neue Strategie zur verbesserten Verteilung der Arbeitsmenge in nichtlinearen FPS. Als Beispiel solcher Systeme wird ein FPS mit Nachbearbeitungsschleife (NBS) behandelt. In Analogie zu hydraulischen Anlagen, in denen eine Beziehung zwischen den Werten der Querschnittsflächen von Rohren und dem Volumenstrom besteht, können die Bearbeitungszeiten der Stationen in den Fließlinien vor und nach den Vernetzungselementen (Einschleusungs- und Zuführungselemente) bestimmt werden. Anschließend wird die Beziehung zwischen diesen Bearbeitungszeiten analysiert und in Formeln übersetzt. Weiterhin wird ein Algorithmus zur Durchführung der Optimierung entwickelt und angewandt. Durch eine Wiederholung der Arbeitsverteilung auf die Stationen wird bei diesem Vorgehen der Engpass des betrachteten Systems vermieden
Das unterirdische Güterverkehrssystem CargoCap - Systemdarstellung und aktueller Stand des Projekts
Get PDFCargoCap ist ein neuartiges Güterverkehrssystem für Ballungsräume, bei dem individuell angetriebene, automatisierte Transportfahrzeuge Stückgüter durch ein unterirdisches Fahrrohrleitungsnetz transportieren. Eine Grundlage für die Realisierung sind dabei die Entwicklungen im Bereich des grabenlosen Rohrvortriebs.
Die „Caps“ nehmen je zwei Paletten auf. Ihren Antrieb übernehmen frequenzgeregelte Drehstrommotoren. Sie beziehen ihre Energie über ein berührungslos arbeitendes, induktives Energieversorgungssystem. Bordrechner steuern die autonom fahrenden Fahrzeuge, die sich bei erhöhtem Transportbedarf zu Fahrverbänden gruppieren. Ein speziell für CargoCap entwickeltes Weichensystem erlaubt es den Fahrzeugen, sich bei voller Fahrt in einen Verband einzugliedern oder ihn zu verlassen. Die CargoCap-Technik stellt ihre Leistungsfähigkeit derzeit auf einer 1:2-Modellstrecke in Bochum unter Beweis.
CargoCap ist eine Lösung für die aktuellen Verkehrsprobleme und die damit einhergehenden Umweltbelastungen in Ballungsräumen. Es erfüllt betriebliche Rentabilitätsforderungen und ist problemlos in die bestehenden Transportketten integrierbar.
Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Hintergründe der Idee zu CargoCap, den technischen Aufbau des Systems und informiert über den aktuellen Stand des an der Ruhr-Universität Bochum und von der CargoCap GmbH bearbeiteten Projekts
Lean Logistics - Innovative Bewertungsmethodik zur Auswahl schlanker Materialbereitstellungsstrategien
Get PDFDie starke Individualisierung der Kundenwünsche hat eine stetig wachsende Variantenvielfalt zur Folge. Unternehmen, insbesondere aus dem Automotive- und High-Tech-Sektor, sind bestrebt, ein dauerhaftes Vorhalten aller Variantenteile im Montageprozess aufgrund hoher Kapitalbindung, zunehmenden Flächenbedarfs sowie steigenden Handlingaufwands zu vermeiden. Durch die konsequent wertschöpfungsorientierte Planung der Montageprozesse ist es möglich, innerhalb eines Montagetakts größere Teileumfänge zu verbauen. Das Angebot an Bereitstellflächen erhöht sich jedoch nicht, so dass Kosteneinsparungen aus Montageoptimierungen zum Teil nicht ausgeschöpft werden können. Diese Einsparungen können erst zusammen mit einem angepassten und standardisierten Materialbereitstellungsprozess voll wirksam werden. Die Materialbereitstellung muss darüber hinaus auch für individuelle Teilespektren eine adäquate Teileversorgung sichern sowie innerhalb ihrer Systemgrenzen einen optimalen Prozessablauf ermöglichen. Für die Auswahl geeigneter Bereitstellungsstrategien fehlt eine auf den Bereitstellungsprozess abgestimmte Bewertungsmethode, die eine nach Lean Management Grundsätzen vergleichende Prozessbetrachtung ermöglicht und zudem bauteilspezifische Kriterien wie Variantenvielfalt, Reichweite oder Größe berücksichtigt. Ziel des Beitrags ist es daher, eine neuartige Bewertungsmethode vorzustellen
Simulation der Logistik auf Erdbaustellen
Get PDFDie Planung von Erdbaumaßnahmen stellt eine komplexe Aufgabe dar. Der Einsatz unterschiedlicher Maschinenkonfigurationen sowie alternativer Szenarien im Baustellenlayout (z.B. bezüglich der Transportrouten oder Zwischenlager) ist durchgängig zu prüfen und auszulegen. Falsche Entscheidungen können zu Verzögerungen oder einer unwirtschaftlichen Lösung führen und somit Projektdauer und -kosten beeinträchtigen. In der Praxis beruht dieser Planungsprozess auf dem Erfahrungswissen der Verantwortlichen, Tools zur Entscheidungsunterstützung in der Einsatzplanung von Aushub- und Transportgeräten werden entgegen der zentralen Bedeutung aber bislang nicht genutzt. Deshalb wurde im Rahmen des Forschungsverbundes „ForBAU – Virtuelle Baustelle“1 ein Lösungsweg erarbeitet, mit dem die Planung der Baustellenabläufe im Erdbau durch die Anwendung der ereignisorientierten Ablaufsimulation unterstützt werden kann. Hierzu wurden die Verfahren der Leistungsberechnung von Erdbaugeräten um statistische Komponenten ergänzt, für eine Anwendung in der Simulation adaptiert und in eine Bausteinbibliothek implementiert. Die Ermittlung der Transportzeiten basiert in der vorgestellten Lösung auf einem eigens entwickelten Algorithmus zur kinematischen Simulation der Fahrzeiten, welcher die Beschleunigungs- und Bremsvorgänge eines Fahrzeugs auf der Wegstrecke unter Berücksichtigung der Beladung nachbildet.
Dipl.-Ing. Johannes Wimmer, Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. Willibald A. Günthne
RFID-assistierte Stückguterfassung und -handling anhand eines kognitiven Robotersystems
Get PDFIm Rahmen des durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Forschungsvorhabens „ASEM“ wurde die RFID-Transponderortung für den Einsatz in der Stückgutlokalisierung untersucht. Hierzu wurde mit Transportmodulen eine Lagerhausumgebung nachgebildet und ein Industrieroboter zum Aufnehmen und Palettieren von Stuckgütern mit einem selbstentwickelten Greifersystem ausgestattet. Ein zwischen den Vakuumsaugern des Greifers integriertes RFID-Antennenarray ermöglicht dem Robotersystem in Verbindung mit einer definierten Transponderanordnung auf verschiedenen Musterpaketen Produkterfassungs- und Geometrieerkennungsprozesse ohne einen Werkzeugwechsel für die nachfolgenden Bearbeitungsschritte. Die erreichbare Genauigkeit der Positionserfassung ist in verschiedenen Versuchsreihen insbesondere unter Berücksichtigung der Prozessgeschwindigkeit analysiert worden. Da unterschiedlich große Stückgüter zuverlässig und schnell erfasst werden konnten, ist dieser Prozess besonders für die Verarbeitung von unpalletierter und mit hoher Frequenz anfallender Waren, wie beispielsweise bei der Post oder dem Versandhandel, geeignet
Neue Bauweisen in der Intralogistik durch Holzverbundwerkstoffe - Verbindungselemente für dynamische Belastungen
Get PDFIn der technischen Logistik bieten Bauweisen aus Holzverbundwerkstoffen, speziell aus schichtförmigen aufgebauten Halbzeugen (WVC – Wood-Veneer-Composites), eine Alternative zu Konstruktionen aus Metallwerkstoffen, vor allem aufgrund ihrer guten spezifischen mechanischen Eigenschaften sowie ihrer günstigen Korrosionseigenschaften. Benötigte Verbindungsmittel entstammen dabei dem Bau- oder Möbelsektor und sind vorrangig statischen Belastungen angepasst.
Der Vortrag gibt einen kurzen Einblick in Bauweisen mit WVC und stellt dabei Forschungsergebnisse zu statischen und dynamischen Untersuchungen an prinzipiell geeigneten Verbindungselementen in den Vordergrund. Dabei wird vor allem auf holztypische Problemstellungen im Zusammenhang mit dynamischen Belastungen eingegangen. An Funktionsmustern werden mögliche Anwendungen in der Fördertechnik, speziell für den Stückguttransport, dargestellt
Paket Royale - Dezentrale Steuerung für das Internet der Dinge
Get PDFIm vorliegenden Beitrag wird das dezentrale Steuerungskonzept Paket Royale vorgestellt. Konzipiert wurde Paket Royale nach dem Grundgedanken des Internet der Dinge und basiert auf einer Service-orientierten Architektur (SOA) und nutzt (Software-)Agenten als digitale Stellvertreter der zu transportierenden Güter. Die Kombination aus SOA und Agenten soll die Entwicklung von modularen Logistik-systemen erleichtern, die sich vor allem durch höhere Flexibilität und bessere Integration in die betrieblichen IT-Systeme auszeichnen
Modellierung und Steuerung kleinskaliger Fördermodule mittels Zellulärer Automaten
Get PDFKleinskalige, multidirektionale Transportmodule bieten ein Höchstmaß an Flexibilität in Förderanlagen. Werden mehrere dieser Module zu einer Matrix verbunden, beherrscht die Matrix alle Funktionen herkömmlicher Stückgutförderer. Funktionalitäten wie das Sortieren, Transportieren oder Drehen der Transporteinheiten können an jedem beliebigen Ort im System realisiert werden. Zur Lösung komplexer Transportaufgaben müssen sich mehrere Module zu Gruppen zusammenschließen und kooperieren.
Um die Herausforderung der Steuerung dieser Modulmatrix zu bewältigen, wird das System als Zellulärer Automat modelliert. Jedes Modul entspricht einer Zelle und agiert aufgrund eigener Sensorinformationen und der Zustände benachbarter Module. Die Regeln jeder einzelnen Zelle sind dabei einfach, erzeugen in der Summe aber ein komplexes und zielgerichtetes Verhalten des Gesamtsystems. Durch die Modellierung als Zellulärer Automat wird eine vollständig dezentrale und selbstorganisierende Steuerung erreicht und so der Konfigurationsaufwand minimiert