52.47 Fördertechnik, Lagertechnik
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Regalbediengeräte haben einen sehr volatilen Energiebedarf, welcher in weiterer Folge zu hohen Lastspitzen führt. Neben dem reinen Stromverbrauch einer Anlage haben auch diese Energiebedarfsspitzen Auswirkungen auf die Kosten für die Energieversorgung und die dafür notwendige Infrastruktur. Zur Reduktion des Spitzenbedarfs einer Anlage mit mehreren Regalbediengeräten ist eine entsprechende Koordination der Geräte in Form eines Lastmanagements notwendig. Ziel dieses Lastmanagements ist es, die Überlagerung von Lastspitzen der einzelnen Regalbediengeräte zu verhindern. Im Rahmen dieser Masterarbeit wurden verschiedene Konzepte für ein entsprechendes Lastmanagement erarbeitet. Diese Konzepte wurden als zusätzliches Softwaremodul in die bestehende Standardsoftware für Regalbediengeräte von Jungheinrich Systemlösungen integriert. Die Wirksamkeit und Effizienz des Lastmanagements wurde im realen Anwendungsumfeld geprüft und verifiziert. Dabei wurden sowohl die mögliche Reduktion der Energiebedarfsspitzen als auch die Auswirkung auf die Systemleistung betrachtet. Als Ergebnis entstanden verschiedene Lösungen, die den Energiebedarf bzw. die Systemleistung unterschiedlich stark beeinflussen. Dadurch ist es möglich, abhängig von den Anforderungen der KundInnen, das jeweils passende Lösungskonzept anzubieten.
Durch den laufenden Verdrängungswettbewerb in der Intralogistik ist es wichtig, wettbewerbsfähig zu sein und langfristig auch zu bleiben. Eine kontinuierliche Optimierung des Produktes und der Produktion, ermöglichen ein Maximum an Flexibilität und Qualität im Bereich Lagerlogistik und Lagerautomation. Aufgrund dessen soll der derzeitige Schweißprozess mittels Industrieroboter optimiert werden, was die Aufgabenstellung dieser Masterarbeit darstellt. Im Zuge dieser wurde der bestehende Schweißprozess in Prozessgruppen zerlegt und analysiert. Auf Basis dieser Analyse stellte sich heraus, dass eine Optimierung des Schweißprozesses mittels Industrieroboters wirtschaftlich nicht rentabel ist. Der Fokus wird daher auf die Senkung der Nebentätigkeiten beziehungsweise auf die Optimierung der Verbindungstechnik der Schweißbauteile gelegt. Durch Verwendung neuer Technologien wie Clinchen oder das Thermdrill-Verfahren, können Fertigungskosten als auch Gewicht eingespart werden. Zusätzlich zeigen konstruktive Veränderungen und Optimierungen an den Schweißbaugruppen, eine erhebliche Verbesserung des gesamten Fügeprozesses auf. Abschließend werden die gewonnenen Erkenntnisse, die während der Erarbeitung der Masterarbeit entstanden sind, und die Handlungsempfehlungen an das Unternehmen dargelegt.
: LiDAR-Sensoren werden bereits seit vielen Jahren erfolgreich in diversen Anwendungsgebieten eingesetzt. Durch die fortwährende Weiter- und Neuentwicklung von Technologien werden zudem immer mehr Anwendungsfälle erschlossen. Die Einsatzgebiete reichen mittlerweile von der Kartografie über die Forstwirtschaft und dem Einsatz im Militär bis hin zu Automotive- und Haushaltsanwendungen. Gerade durch das Aufkommen von autonomer Mobilität werden neue Lösungen benötigt, die Umgebung eines Fahrzeuges in Echtzeit zu erfassen und zu analysieren. In der vorliegenden Masterarbeit wird eine Applikation für den Betrieb eines LiDAR-Sensors entwickelt, durch die der Sensor betrieben und die Daten ausgewertet werden können. Dazu wird eine Benutzeroberfläche erstellt, welche Steuerelemente, ein dreidimensionales Diagramm und Textfelder enthält. Die erfasste Punktwolke wird analysiert und der Boden von den restlichen Datenpunkten getrennt. Weiters wird der Boden auf seine Neigung untersucht. Durch mehrere Berechnungen wird ermittelt, ob es sich um eine Steigung oder um ein Gefälle handelt. Die restlichen Datenpunkte werden durch einen Algorithmus analysiert, um zusammenhängende Gebilde zu ermitteln. Diese werden als Objekte im dreidimensionalen Diagramm dargestellt. Der Abstand zum nächstgelegenen Objekt wird ermittelt und in den Textfeldern gemeinsam mit der errechneten Steigung dargestellt. Durch diese Applikation mitsamt den Analysen und Darstellung wird eine Objekterkennung realisiert, die in weiterer Folge optimiert und ausgebaut werden kann. Der LiDAR-Sensor kann so in einem System eingebaut und betrieben werden.
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.
Entwicklung eines Stoppers
(2017)
Das Unternehmen SSI SCHÄFER ist ein weltweit operierender Generalunternehmer im Bereich der Auslegung, Planung und Realisierung von schlüsselfertigen Logistikzentren. Eine zentrale Bedeutung in der Intralogistik spielt die Fördertechnik mit den entsprechenden Produktlösungen und Komponenten, zu denen auch der Stopper zählt. Im Wesentlichen wird der Stopper dazu verwendet, um das Fördergut auf der Fördertechnik exakt zu positionieren und am Absturz zu hindern. Realisiert werden diese Forderungen durch den Einsatz einer versenkbaren, mechanischen Barriere auf Basis eines pneumatischen Aktors.
Ziel dieser Arbeit war einen rein elektrisch funktionierenden Stopper zu konzipieren und zu konstruieren, der die Vorgaben hinsichtlich gleichbleibender Leistungsfähigkeit, nicht größer werdendem Bauraum und Einhaltung des Kostenziels erfüllt.
Die Auswahl des Konzeptes für den elektrischen Hubmechanismus fußt auf der Analyse der zuvor ausgearbeiteten Varianten. Im Anschluss erfolgten die Detailkonstruktion inklusive Auslegung des Antriebs sowie die Kalkulation der Baugruppe. Den Abschluss bildet ein Gesamtkostenvergleich der pneumatischen und elektrischen Ausführung mit dem Ergebnis, dass die Rentabilitätsschwelle erst nach einer Betriebsdauer von ca. 4,5 Jahren erreicht wird.
Das Resultat ist eine abgeschlossene Konstruktion, die eine um 20 % höhere Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Hubzeit aufweist und den Bauraum nicht relevant vergrößert. Einzig die kalkulierten Kosten überschreiten den Zielpreis um 10%.
Mit der Umsetzung eines Prototypen erfolgt eine Evaluierung der Konstruktion und in weiterer Folge eine Überprüfung des elektrischen Hubmechanismus im Dauertest. Die Erweiterung des Produktportfolios um den elektrischen Stopper bietet die Möglichkeit entweder Teilbereiche einer Anlage oder komplette Systeme gänzlich ohne Pneumatik zu realisieren.
Die zunehmende Digitalisierung in Produktionsbetrieben konfrontiert viele Unternehmen mit neuen Herausforderungen. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, investieren viele dieser Unternehmen in die Automatisierung von bewährten Produktionsprozessen. Einerseits haben diese zukunftsweisenden Investitionen viel Potential, andererseits bestehen jedoch auch bedeutende Risiken. Eine gesamtheitliche Betrachtung im Zuge der Entwicklung von automatisierten Systemen stellt sicher, dass die Potentiale bestmöglich ausgeschöpft und die Risiken reduziert werden.
Ziel dieser Masterarbeit war es, die optimale Automatisierungslösung für einen bewährten, manuellen Kommissionier- und Palettierprozess von feuerfesten Erzeugnissen, bei der Firma RHI Magnesita in Trieben, zu erarbeiten. Aufgrund der hohen Komplexität dieses Prozesses existierten mehrere Lösungsmöglichkeiten für dessen Automatisierung.
Zu Beginn der Arbeit wurden die besten verfügbaren Handhabungstechnologien für die Automatisierung des Prozesses aus der Theorie heraus erarbeitet und bewertet. Basierend auf dieser Bewertung wurde in weiterer Folge ein Anforderungsprofil für den betrachteten Prozess erstellt. Auf Basis dieses Anforderungsprofils wurden anschließend drei praktikable Anlagenkonfigurationen abgeleitet. Diese Anlagenkonfigurationen brachten sowohl bedeutende Chancen, als auch neue Aufgabenstellungen, in unterschiedlichen Ausprägungen für das Unternehmen, mit sich.
Das Ergebnis der darauffolgenden Conjoint - Analyse war die Identifikation jener Anlagenkonfiguration, die den zehn für das Unternehmen bedeutendsten Kriterien am besten entspricht. Für diese Anwendung, welche den größten Gesamtnutzen für das Unternehmen aufweist, wurde eine Funktionsbeschreibung erstellt. Ergänzend dazu wurde ein Leitfaden, welcher die weiteren Schritte in der Umsetzung dieser Lösung beschreibt, verfasst.
Das Kerngebiet der Firma Fb Industry Automation liegt in der Intralogistik. Im Niedriglastbereich verbaut Fb Industry Automation automatische Kleinteilelager in kompakter Form. In diesem Bereich wurde ein Shuttlefahrzeug mit maximaler Zuladung von 120 kg entwickelt. Im Anschluss war dieser Prototyp Teil einer Vorstudie, wobei die Schwachstellen des Prototyps analysiert wurden. Auf Grund dieser Vorstudie sollte das Shuttlefahrzeug neu- bzw. weiterentwickelt werden. Ziel dieser Masterarbeit ist es, das Shuttlefahrzeug dahingehend neu zu konzipieren, dass die Anforderungen des Marktes nach Lagerdichte, Durchsatz und Verfügbarkeit stärker berücksichtigt werden und somit das neue Shuttlefahrzeug wettbewerbsfähig ist. Der Durchsatz wird per Neuauslegung des gesamten Antriebsstranges gesteigert. Hierzu werden in der vorliegenden Masterarbeit Nutzwertanalysen hinsichtlich des Shuttletyps sowie des Lastaufnahmemittels vorgenommen. Zudem wird die Zykluszeit des neuen Shuttlesystems berechnet, worauf die neuen Antriebe ausgelegt werden. Mittels einer Neuanordnung der Antriebe sowie der Neuauswahl bestimmter Shuttlekomponenten verringert sich die Shuttlegröße, was zugleich die Lagerdichte erhöht. Die Verfügbarkeit wird über das bessere Handling des Shuttlefahrzeuges gewährleistet. Die verbauten Komponenten werden abschließend in der Arbeit festgehalten; ferner erfolgt ein Ausblick auf künftige Optionen für mögliche Weiterentwicklungen.
Diese Arbeit befasst sich mit der Implementierung von fahrerlosen Transportsystemen in ein bestehendes Logistiksystem. Das System besteht aus traditionellen Regallagern, einem automatischen Kleinteilelager, Anlieferregalen und einer manuellen Intralogistik. Es wurde der Stand der Technik, sowie aktuelle Problemstellungen bezogen auf die Rahmenbedingungen, betrachtet. In Anlehnung an diese Recherche wurde ein Konzept erstellt. Dieses umfasst Standard-Anwendungen im Innenbereich für Kleinladungsträger und Paletten bis Sonderlösungen für den Außenbereich, sowie die notwendigen Änderungen an der Infrastruktur. Basis dafür ist eine umfassende Materialflussanalyse und die zugrunde liegende Primärdatenerhebung. Bezogen auf gegebene Restriktionen wurden unterschiedliche Ansätze des Konzepts so vergleichbar wie möglich bewertet und schlussendlich wurde eine qualifizierte Empfehlung gegeben.