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Sprachassistenten sind Systeme, welche auf Sprachbefehle reagieren und im Anschluss daran gewisse Aktionen ausführen. Sie sind Teil eines aktuellen Trends, welcher vor allem durch die künstliche Intelligenz geprägt ist. In Fachkreisen werden intelligente Sprachassistenten als Vorboten der 5. industriellen Revolution gesehen, weshalb schon heute der Funktionsumfang und die möglichen Einsatzbereiche evaluiert werden müssen, um durch den richtigen Einsatz von intelligenten digitalen Assistenten (IDA) einen Wettbewerbsvorteil zu generieren. Bei der vorliegenden wissenschaftlichen Arbeit soll festgestellt werden, ob es möglich bzw. inwieweit es sinnvoll ist, durch den Einsatz von IDAs, wie beispielsweise Amazons Alexa oder Googles Assistant, Anlagen in der Industrie teilweise oder zur Gänze durch Sprachbefehle zu steuern. Durch die Ergebnisse dieser Arbeit soll eine Einbindung von Sprachassistenten in das bestehende Gebäudeleitsystem der Firma Isovoltaic AG, einem Hersteller von technischen Kunststoffverbundfolien für die Photovoltaikindustrie, und somit eine Sprachsteuerung von Teilbereichen der Infrastruktur, wie beispielsweise der Beleuchtung, Kühlung, Heizung und Lüftung, ermöglicht werden. Diese Schalthandlungen sind derzeit nur über die Visualisierung der Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) Software Cimplicity (Version 8.2) möglich. Hierfür wurden die bekanntesten Sprachassistenten eingehend untersucht und gegenübergestellt. Das am besten geeignete System für den industriellen Einsatz konnte anschließend durch Versuchsaufbauten und Messungen eruiert werden. Dabei konnte nur der Sprachassistent von Google zur Gänze überzeugen, da dieser, im Vergleich zu Amazons Alexa, die Sprachbefehle der Benutzer sehr viel besser und genauer erkannte. Durch die Realisierung dieses Projekts wurde einerseits der Beweis erbracht, dass Sprachassistenten in der Industrie eingesetzt werden können, andererseits konnte durch die Implementierung der IDAs in das bestehende Gebäudeleitsystem der Firma Isovoltaic AG die Bedienung einiger Infrastrukturanlagen erleichtert und somit eine Zeitersparnis bei Schalthandlungen erreicht werden.
Ein Prozessleitsystem (PLS) kann einzelne Prozesse oder ganze Industrieanlagen zentral steuern. Ein solches System beinhaltet sämtliche Komponenten von Steuerungen bis zu den Anzeige- und Bedienkomponenten, was diesem eine Durchgängigkeit beim Konfigurieren und Anwenden ermöglicht. Mit einem PLS wird eine effiziente Herstellung von Produkten ermöglicht. Um kostspielige Produktionsausfälle zu vermeiden, muss so ein Produktionssystem eine hohe Zuverlässigkeit haben. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Evaluierung und Modernisierung eines Leitsystems, welches verschiedene Produktionsanlagen und Maschinen steuert. Diese werden benötigt um unterschiedliche technische Medien, welche für die Stahlerzeugung benötigt werden, zu erzeugen und zu verteilen. Das bestehende System wird in den kommenden Jahren vom Hersteller abgekündigt, womit bei Fehlern im System kein Support mehr garantiert werden kann. Es soll dennoch auch in der Zukunft ein ausfallsicherer Betrieb ermöglicht werden, um kostspielige Stillstände zu vermeiden, womit sich der Schwerpunkt dieser Arbeit beschäftigt. Dafür werden vorerst die theoretischen Grundlagen von Leitsystemen bearbeitet, in denen der Aufbau und die Schnittstellen ausführlich erläutert und unterschieden werden. Im praktischen Teil wird vorerst das bestehende System evaluiert, um festzustellen, welche Teile des Leitsystems modernisiert werden müssen und wo welche Redundanzen benutzt werden oder geschaffen werden müssen. Anschließend werden drei verschiedene Leitsysteme betrachtet und bewertet. Abschließend wird ein Schema für den Aufbau und die Migration auf ein neues System erstellt. Durch den Austausch der Visualisierungsebene und der Schaffung von neuen Schnittstellen und Redundanzen soll es auch in Zukunft möglich sein die Produktionsanlagen ausfallsicher und effizient miteinander betreiben, zu können.
Der innerbetriebliche automatisierte Warentransport mit Stetigförderern ist bei vielen KundInnen und auch Unternehmen der Einstieg in die Intralogistik. Diese Art von Fördertechniksystemen in dieser Masterarbeit hat keine Anbindung an ein übergeordnetes System und dient zur automatisierten Bewegung von Ladegütern von einer Transportquelle an ein Transportziel. Im Unternehmen Jungheinrich Systemlösungen GmbH, mittlerweile auch einer der bekannten Komplettlösungsanbieter von komplexen Intralogistikanlagen, werden diese kleinen Projekte zunehmend an den Mitbewerb verloren. Aufgrund dessen beschäftigt sich diese Arbeit damit, mit welcher Art von Steuerungskonzept diese Projekte gewonnen respektive die Kosten gesenkt werden können. Aktuell werden für diese Projekte hoch performante und überdimensionierte Komponenten und Bauteile verwendet. In dieser Arbeit werden neue Steuerungskonzepte in Bezug auf Komponenten und Aufbau vorgestellt. Des Weiteren soll auch das zugehörige Softwarekonzept analysiert, modularisiert und standardisiert werden. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Konzept anhand von spezifizierten Kriterien zu wählen und die Verifikation anhand eines verlorenen Projektes zu prüfen. Zudem sollen auch die weiteren Schritte und nötigen Aufwände analysiert werden, um dieses Konzept umsetzen zu können.
Aufgrund des starken Wachstums, sowie der kontinuierlichen Weiterentwicklung des Unternehmens, ist der Arbeitsablauf im Firmenlager zeitaufwändiger und kostenintensiver geworden. Im Zuge des sich ändernden Firmensitzes, soll eine Verbesserung in Bezug auf Zeit- und Kostenreduktion in der Lagerverwaltung erfolgen. Grundlage dafür ist die Kanban-Methode zur Produktionssteuerung im Just-in-Time- und Lean-Management. Kanban ist eine Methode der Produktionskontrolle, die ausschließlich auf dem tatsächlichen Materialverbrauch am Liefer- und Verbrauchsort basiert. Eine Marktforschung schlüsselt bestehende Systeme auf und zeigt das vorherrschende Problem der lieferantenübergreifenden Systeme.
Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit dem Konzept, der Entwicklung und dem Bau eines Prototyps für ein autarkes Kanban-System. Zunächst werden die Kernprinzipien des Lean Managements und relevante theoretische Themen im Zusammenhang mit der Kanban-Methode betrachtet. Anhand dieser Informationen werden analoge und digitale Sensorsysteme analysiert, um die verschiedenen Lagerkomponenten und Behälter im Regal erfassen zu können. Der praktische Teil dieser Masterarbeit umfasst die Konstruktion und Programmierung des lieferantenübergreifenden Prototyps. Das Ergebnis ist ein Prototyp, der einen Materialmangel automatisch erkennt. Ein zentrales System sendet eine E-Mail mit allen für die Bestellung erforderlichen Informationen an den richtigen Lieferanten.
Die Ergebnisse dieser Masterarbeit werden verwendet, um im zukünftigen Betriebsgebäude ein neues Lagerverwaltungssystem zu erstellen. Tests mit dem ersten Prototyp haben gezeigt, dass der Aufwand für das Bestandsmanagement wesentlich reduziert werden kann.
