F&E-Projekte

Die ersten gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsprojekte wurden in der zweiten Jahreshälfte 2007 gestartet. Erste Projektergebnisse wurden am 16. März 2009 vorgestellt. Das zweite wissenschaftliche Symposium wurde am 5. Juli 2010 in Stuttgart, das dritte am 29. September 2011 in Freiburg und das vierte am 19. September 2012 in Stuttgart durchgeführt. Das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst hat bisher sieben vorwettbewerbliche Verbundprojekte unterstützt, die alle erfolgreich abgeschlossen werden konnten. Das Ministerium für Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg fördert zwei der Projekte, und eines der laufenden Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt:

eCULTS – Energieautarkes konfigurationsfreies Ultraschall-Trackingsystem für mobile Objekte

Das Projekt gehört in die Spitzencluster-Aktivitäten von MicroTEC-Südwest und startete im Oktober 2012. Bis Juni 2015 widmet es sich der Entwicklung energieautarker Sensoren für die Ultraschall-Lokalisierung mobiler Objekte in Indoor-Umgebungen. Diese Neuentwicklung soll zudem in realen Umgebungen getestet und für bestimmte Anwendungsfälle optimiert werden. I.N. will eine solche neuartige Technologie schnellstmöglich für den innerbetrieblichen Warenfluss erschließen. Darüber hinaus engagieren sich drei Forschungsinstitute und vier Unternehmen im Projekt, welches vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Das Projekt beinhaltet vier Arbeitsbereiche:

  • Theoretische Analyse und Systemkonzept,
  • Software und Algorithmik,
  • Hardware,
  • Tests unter realen Bedingungen, Analyse.

Kurzbeschreibung des Projektes als PDF.

EfProTec – Effizienz von Prozessen, Systemen und Technologien in der Intralogistik

Im Bearbeitungszeitraum von Juli 2007 bis Dezember 2008 wurde ein praxisorientiertes Benchmarking-System entwickelt, mit dessen Hilfe unterschiedliche Intralogistiksysteme verglichen werden können. Die Aufgabenverteilung unter den Projektpartnern (siehe Abbildung) ermöglichte es, unterschiedliche Projektperspektiven zu verfolgen. Aufgabe der Wissenschaft war es,

  • bestehende Benchmarking-Systeme zu analysieren und zu bewerten,
  • sowie am Beispiel von Systemen der Distributionslogistik neue wissenschaftliche Methoden und Modelle zur Analyse, Bewertung und Optimierung von Intralogistiksystemen zu entwickeln und zu erproben.

Aus Sicht der beteiligten Industriepartner waren folgende Fragestellungen zu beantworten:

  • Wie effizient arbeitet das individuelle Logistiksystem im Vergleich zu anderen?
  • Welche Schwachstellen können identifiziert werden?
  • Welche Lösungsansätze zur Verbesserung der Abläufe und Effizienz können erarbeitet werden?

Projektkonsortium

  • Adolf Würth GmbH & Co. KG
  • Transpharm GmbH (ratiopharm Gruppe)
  • Kaufland Stiftung & Co. KG
  • Koch, Neff & Volckmar GmbH
  • MLOG Logistics GmbH
  • Protema Unternehmensberatung GmbH
  • FIFL GmbH
  • Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT), Universität Stuttgart
  • Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL), Universität Karlsruhe
  • Lehrstuhl für Allgemeine Betriebswirtschaftslehre und Logistik (ABWL), Universität Mannheim
  • Institut für Automatierungs- und Softwaretechnik (IAS), Universität Stuttgart
  • Institut für Arbeitswirtschaft und Technologiemanagement (IAT), Universität Stuttgart
  • Bereich Informationslogistik, Hochschule für Technik, Stuttgart
Projektkonsortium und Aufgabenverteilung

Projektkonsortium und Aufgabenverteilung

 

 

 

 

 

 

 

Vorgehensweise

  1. Standortanalyse auf Basis für das geplante Kennzahlen- und Benchmarking-System im Hinblick auf Prozesse, Technologien, Strategien, Organisationen und Kennzahlen,
  2. Auswertung der erhobenen Daten (fachbezogene Auswertung der beteiligten Institute),
  3. Erarbeitung industriepartnerbezogener Individualergebnisse,
  4. Darstellung des betrachteten Logistiksystems zum Zeitpunkt der Analyse,
  5. fachbezogene Schwachstellenanalyse,
  6. mögliche Verbesserungsansätze und
  7. Aufzeigen strategischer Standortoptionen.
EfProTec_Abb-2_Warehouse

Der Untersuchungsgegenstand abgebildet als Prozesskette „Warehouse“

 

 

 

 

 

 

 

 

Projektergebnis

Im Verlauf des Projektes wurde die „EfProTec – Benchmarking-Pyramide“ erarbeitet, die vier Ebenen umfasst (siehe Abbildung) :

  • Ebene 1: Festlegung von TOP-Level-Kennzahlen,
  • Ebene 2: Integration des Distributions-Center-Referenz-Modells (Universität Karlsruhe) auf Aufgaben- und Kostenebene,
  • Ebene 3: Prozesse als Basis der Vergleichbarkeit logistischer Systeme bis hinunter zur
  • Ebene 4: Aktivitätenebene, der detaillierten Darstellungsebene zur Identifizierung von Schwachstellen.

 

EfProTec - Benchmarking-Pyramide

EfProTec – Benchmarking-Pyramide

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Entlang dieser Pyramide wurde das „Benchmarking-System EfProTec“ entwickelt (siehe Abbildung). Ausgehend von den unterschiedlichsten Daten und Analyseergebnissen bei den Unternehmenspartnern wurde der Aufbau des Gesamtsystems (von der Erzeugung des Referenzmodells über Kennzahlensysteme und Best Practices bis hin zur Realisierung eines anwendungsbezogenen Konzeptes) zur Auswertungsebene hin dargestellt, um die unterschiedlichen Vergleiche ziehen zu können.

Graphische Visualisierung der Komplexität eines Logistiksystems

Graphische Visualisierung der Komplexität eines Logistiksystems

 

Fortführung der Arbeiten: Informationen zum Anschlussprojekt „WaBe“ finden Sie unter dem entsprechenden Gliederungspunkt.

Kontakt: FIFL GmbH , Protema Unternehmensberatung GmbH

Kurzbeschreibung des Projektes als PDF.

 

FlexADis – Flexible Automatisierbarkeit der Handhabungsprozesse paketfähiger Ware in Distributionszentren

Im Projektzeitraum von April 2009 bis März 2011 wurden Lösungsansätze erarbeitet, wie Produkte unterschiedlichster Art bei der Warenvereinnahmung, Kommissionierung und Verpackung mit kombinierten manuellen und automatischen Verfahren gehandhabt werden können. Denn durch einfache mechanische Lösungen könnte der heute oft sehr teure automatische Handhabungsprozess wirtschaftlicher gestaltet oder auch die Flexibilität eines Logistiksystems durch eine Kombination aus automatischen und manuellen Prozessen gesteigert werden.

Projektkonsortium

  • Adolf Würth GmbH & Co. KG
  • Arotec Automation und Robotik GmbH
  • FIFL GmbH
  • Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT), Universität Stuttgart
  • Sick AG

Ausgangssituation

Üblicherweise wird der Handhabungsprozess von Waren in Distributionszentren entweder vollautomatisch oder rein manuell durchgeführt. Aufgrund der enormen Vielfalt der unterschiedlichen Artikeleigenschaften ist allerdings ein automatisches Handling für die Gesamtheit aller möglichen Artikel aus heutiger technischer Sicht nicht umsetzbar.

Vorgehensweise

  1. Analyse der Handhabbarkeit von Artikeln mit Bewertung hinsichtlich ihrer technischen Greifbarkeit, einschließlich experimenteller Greifversuche,
  2. Optimierung der Greifermatrix,
  3. Aufbau einer roboterbasierten Demonstrationszelle als funktionaler Nachweis für die automatische Kommissionierung; hier mit einem einem 6-Achs-Industrieroboter mit zugehöriger Steuerung KRC2, der zur Erweiterung des Arbeitsraums auf einer Linearachse montiert und mit einem Kombi-Greifer versehen wurde, der einerseits die Produkte über eine integrierte Sensorik auf den Paletten lokalisiert, andererseits die lokalisierten Produkte mit einem Vakuumgreifer aufnehmen kann,
  4. Entwicklung einer Methodik zur Planung flexibler Handhabungssysteme.

Projektergebnis

Es wurde eine Methode neu entwickelt, die die gegenseitigen Abhängigkeiten sowie komplexen Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Artikeln, Handhabungstechniken und Bereitstellungsverfahren berücksichtigt. Auf der Grundlage einer datenbankgestützten Informationsbasis kann nun bereits in der Planungsphase eines (halb-)automatischen Handhabungssystems eine technischen Machbarkeitsuntersuchung durchgeführt werden. Zusätzlich wurden die Praxistauglichkeit neuer Verfahren im Bereich der optischen dreidimensionalen Objekterkennung erforscht und innovative Ideen für die Entnahme von Einzel- bzw. Mehrfachartikeln entwickelt.

FlexADis: Greiferanordnung

FlexADis: Greiferanordnung

FlexADis: 6-Stufen-Plan

FlexADis: 6-Stufen-Plan

 

Projektziel FlexADis

Projektziel FlexADis

Kontakt IFT Universität Stuttgart

Kurzbeschreibung des Projektes als PDF

Green Warehouse – Energieeffizientes Logistikzentrum

Der Energiebedarf von Logistikzentren gewinnt in der Praxis wegen steigender Energiekosten, durch Kundenanforderungen im Sinne einer nachhaltiger Entwicklung und der Frage des Carbon-Footprints an Bedeutung. Heute gehen in Logistikzentren die Lichter an, ob nun viel oder wenig logistische Leistung erbracht wird. Mit der Einbeziehung des Energieverbrauchs in die Planung und Steuerung eines Logistikzentrums können deutliche Einsparungen ohne große weitere Investitionen erzielt werden. In dem vorwettbewerblichen I.N.Verbundprojekt arbeiteten die Partner zwischen Januar 2011 und August 2013 daran, eine Lösung zu finden, welche die bisher getrennten Welten von Haustechnik, Logistikleitstand und ERP-Systemen erstmals zu einem System zusammenführt.

Projektkonsortium

  • Aberle GmbH
  • LSU Schäberle Logistik & Speditions-Union GmbH u. Co. KG
  • PPI Informatik, Dr. Prautsch & Partner Ingenieure
  • Hochschule Mannheim

Vorgehensweise

Das Verständnis der Energieeffizienz als Quotient von logischer Leistung und Energieverbrauch bietet zwei Forschungsansätze:

  • Reduktion des spezifischen Energiebedarfs von Anlagen.
  • Bedarfsgerechte Steuerung des Energiebedarfs in Abhängigkeit von der logistischen Leistung.

Während der erste Forschungsansatz bei Neu- oder Ersatzinvestitionen greift, kann der Energieleitstand in bestehenden Logistikzentren zum Einsatz kommen.

Ziele

Der Logistikleiter erhält einen Leitstand, der ihm den gesamten Input und Output seiner Anlage vor Augen führt, eine energieeffiziente Prozesssteuerung erlaubt und darüber hinaus auch noch dauerhaft Betriebskosten spart – ohne größere Umrüstungen vornehmen zu müssen.

Projektergebnis

  • Konzept Energieleitstand,
  • Schnittstellen und Prozessbeziehungen des Energieleistands,
  • Modell zur Analyse des Energieverbrauchs,
  • Effizienzanalyse mittels Data Envelopment Analysis (DEA),
  • Energieeffziente Kommissionierstrategie,
  • Demonstrator, an dem das Zusammenwirken der Komponenten im Energieleitstand gezeigt und getestet werden kann.

Die Verknüpfung des Energieleitstands kann für verschiedene Bus-Systeme sichergestellt werden. Der Energieleistand erhält über diese Schnittstellen aktuelle Informationen über Beleuchtung, Lüftung, Temperatur und Heizung. Die Effizienzmessung mittels DEA erfolgt durch den Vergleich aller Input- und Output-Faktoren des Logistikzentrums unter Zuhilfenahme eines geeigneten Effizienzmaßes relativ zueinander. Der Energieleitstand entscheidet folglich unter energetischen und logistischen Anforderungen über die Durchführung einer logistischen Leistung in einem Lagerbereich, wie beispielsweise der Kommissionierung. Die Realisierung der Schnittstellen erleichtert den Einsatz in Bestandsanlagen.

Multi-Input/Output-Modell

Multi-Input/Output-Modell

 

Entwicklung eines Energie-Leistands

Entwicklung eines Energie-Leistands

 

Energiekosten eines Logistikzentrums

Energiekosten eines Logistikzentrums

 

Zielkonflikt Energie- und Logistikkosten

Zielkonflikt Energie- und Logistikkosten

Kontakt Hochschule Mannheim

Kurzbeschreibung des Projektes als PDF.

KARIS – Kleinskaliges Autonomes Redundantes IntralogistikSystem

Dieses Projekt der Arbeitsgemeinschaft Technologie Intralogistik Baden-Württemberg (AGT) unter dem Dach des Intralogistik-Netzwerks BW e.V. strebt die technologische Weiterentwicklung wichtiger in der Intralogistik vorkommender Materialflusselemente und Automatisierungssysteme an. Z iel des hier vorgestellten Innovationsvorhabens ist es, die konventionelle Leichtfördertechnik mit ihren starren, unflexiblen und nicht rekonfigurierbaren Systemelementen durch ein neuartiges Transportsystem zu ersetzen. Damit wird es möglich, die Intralogistik eines jeden Anwenders preiswert, skalierbar und den tatsächlichen Bedürfnissen anpassbar zu gestalten – und dies praktisch kontinuierlich während der Systemnutzungsphase, ohne Reengenierung, ohne Umbauten und ohne Invest, dessen Nutzungsgrad (wie bei konventionellen Anlagen) in der Anfangsphase mehr als fragwürdig ist. Innerhalb einer Laufzeit von November 2007 bis August 2012 gliederte sich das Projekt KARIS in drei Phasen. Am Projekt wirkten drei Forschungsinstitute und zwölf Unternehmen mit.

Projektkonsortium

  • August Faller KG
  • Dr. Thomas & Partner GmbH & Co. KG
  • ebm-papst St.Georgen GmbH & Co. KG
  • etifix GmbH
  • Grenzebach Automation GmbH
  • HIMA Paul Hildebrandt GmbH & Co. KG
  • Leuze electronic GmbH & Co. KG
  • Pepperl + Fuchs GmbH
  • SCHUNK GmbH & Co. KG
  • SEW Eurodrive GmbH & Co. KG
  • SICK AG
  • viastore systems GmbH
  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Informatik
  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Mikrosystemtechnik
  • Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme

Ausgangssituation

Die Anforderungen an Materialflusssysteme haben sich verändert: In Zeiten knapper Ressourcen spielen die Flexibilität, die Modularität und vor allem die Rekonfigurierbarkeit eines Materialflusssystems eine immer wichtigere Rolle. Einerseits erreichen bestehende Lösungen wie fahrerlose Transportsysteme nicht die erforderlichen Durchsätze, andererseits bieten Stetigförderer wie beispielsweise Rollenbahnen nicht die gewünschte Flexibilität und erfordern hohe, den Leistungen der Anfangsbetriebszeit unangemessene Investitionen („Man plant ja mit Reserve …“). Zielsetzung war damit die Entwicklung eines automatisierten Materialflussystems, das höchste Flexibilität bietet, die Inbetriebnahmedauer auf ein Minimum reduziert, und dessen Komponenten wiederverwendbar sind.

Vorgehensweise

  1. In der ersten Phase (November 2007 bis Juni 2008) wurde ein erstes Labormodell entwickelt, anhand dessen gezeigt werden kann, wie sich eine starre Anlagenhardware durch einen mobilen Schwarm intelligenter Fördermodule ersetzen lässt.
  2. In der zweiten Phase (Juli 2008 bis Dezember 2009) wurde ein Versuchssystem aufgebaut, in dem sich mehrere Fördermodule simultan bewegen und gemeinsam – oder unabhängig voneinander – verschiedene Aufgaben durchführen können.
  3. Die dritte Phase (November 2010 bis August 2012) diente vor allem dazu, die Fahrzeugkonzeption industrialisierbar zu machen, also auch weitere Randbedingungen wie z.B. Sicherheit zu integrieren, und Demonstratoren für den Einzeltransport im Punkt-zu-Punkt- und im Punkt-zu-Multi-Punkt-Betrieb bereit zu stellen.

Projektergebnis

  • Es ist ein fördertechnisches Element entwickelt worden, das alle wesentlichen Funktionen (Energieübertragung, Antrieb, Sensorik, sowie die zum Schwarmverhalten notwendigen Steuerungselemente) integriert und in der Lage ist, Behälter mit einer Grundfläche von 300 mm x 400 mm, von einem Punkt zu einem anderen Punkt automatisch zu transportieren. Ein Cluster derartiger Elemente könnte zukünftig die Beförderung einer Palette übernehmen. Ein temporärer Verbund von Einzelelementen kann auch als Förderer zwischen Quelle und einer oder mehreren Senken tätig werden.
  • Die Elemente interagieren dezentral: Das Multi-Roboter-Pfadplanungsproblem wurde mit Hilfe von drei Verfahren gelöst und mit einer balancierten Aufgabenverteilung gekoppelt, so dass die Elemente ihren Weg selbständig finden, sich gegenseitig nicht behindern und flexibel auf das Auftragsaufkommen reagieren.
  • Die Elemente können sich im System automatisch anmelden, so dass die Inbetriebnahme stark vereinfacht wird.
  • Es wurde eine umfassende Sicherheitsspezifikation erstellt, in Sicherheitskonzepte integriert und in ein industrialisierbares Steuerungsmodul überführt. Damit ist KARIS steuerungsseitig in der Lage, im Arbeitsumfeld mit dem Menschen sicher zu interagieren.

LogiMAT-Fachvortrag 2013 zu KARIS

Fachbeitrag aus  „Hebezeuge Fördermittel“ – KARIS – dezentral gesteuert“

Ausblick

Die sicherheitgerichtete Ausführung wird noch durch die entsprechenden miniaturisierten Maschinenelemente in einer weiteren Arbeitsphase zu ergänzen sein. In einem Folgeprojekt sollen zudem Lösungen für die Verbundfahrt und die automatische Regalbeschickung entwickelt werden. Link zum Folgeprojekt KARIS PRO.

KARIS-Sicherheitskonzept mit dynamischen Schutzfeldern

KARIS-Sicherheitskonzept mit dynamischen Schutzfeldern

 

KARIS-Sicherheitskonzept mit "virtuellem Taststock"

KARIS-Sicherheitskonzept mit „virtuellem Taststock“

 

KARIS-Funktionscluster

KARIS-Funktionscluster

 

KARIS-Modul safe

KARIS-Modul safe

Kontakt AGT Intralogistik, Kontaktaufnahme über die I.N. Geschäftsstelle

IFL KIT – Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme

Kurzbeschreibung des Projektes als PDF.

MensoLIn – Der Mensch als steuernder und operativer Leistungsträger in der Intralogistik

Im Bearbeitungszeitraum von Dezember 2007 bis November 2009 wurde der Mensch in seinen verschiedenen Funktionen innerhalb der Intralogistik betrachtet: Im Fokus der Untersuchung standen planende, steuernde und ausführende Tätigkeiten. Zielsetzung war es, praxisgerechte Methoden und Instrumente für die Leitung intralogistischer Betriebe zu schaffen.

Projektkonsortium

  • 6 baden-württembergische Unternehmen mit unterschiedlichen Intralogistik-Anwendungsbereichen
  • Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT), Universität Stuttgart
  • Institut für Arbeitswirtschaft und Technologiemanagement (IAT), Universität Stuttgart

Ausgangssituation

Bei der Optimierung von Intralogistiksystemen dominieren technische Aspekte, damit wird der Mensch als flexible und anpassungsfähige Komponente oft nicht ausreichend wahrgenommen. Bedarf wird außerdem darin gesehen, die Mitarbeitermotivation und die Identifikation der Mitarbeiter mit dem Unternehmen zu verbessern. Wie sich in der Sondierungsphase dieses Projektes – über den Erfahrungsaustausch innerhalb des Netzwerks – zusätzlich herausschälte, erfolgt die Mitarbeitereinsatzplanung in der Regel erfahrungsbasiert, Führungskräften stehen häufig keine systematischen oder keine praxisgerechten Planungssysteme zur Verfügung.

Vorgehensweise

  1. Festlegung der Themengebiete in Absprache mit beteiligten Unternehmen: Arbeitsplatzgestaltung, Prozessdokumentation und -gestaltung, Personaleinsatzplanung, Motivation, Qualifizierung, Strukturierung von Informationen und Gestaltung von Dokumenten, u.ä.,
  2. Bestandsaufnahme und Klassifizierung bestehender Strategien, Methoden, Richtlinien und Normen sowie Bewertung ihrer Eignung für die Intralogistik,
  3. Adaption, Entwicklung und Validierung von Methoden und Instrumenten zur Steigerung der Effizienz des Menschen in der Intralogistik.

Projektergebnis

  • Bereitstellung von einfach umsetzbaren Methoden und Instrumenten zur Mitarbeitereinsatzplanung, zur Gestaltung mensch-orientierter Arbeitssysteme sowie zur Mitarbeiterqualifizierung und -motivation in einem Betriebsleiterhandbuch,
  • Checklisten für die Identifizierung und Einschätzung des Handlungsbedarfs in mensch-relevanten Intralogistikbereichen,
  • die neu entwickelten oder adaptierten Methoden und Instrumente wurden in Pilotimplementierungen bei den projektbeteiligten Unternehmen validiert,
  • Experten-Feedback der Forschungseinrichtungen bei komplexeren Aufgabenstellungen in den projektbeteiligten Unternehmen.
Der Mensch im Fokus

Der Mensch im Fokus

Statements aus projektbeteiligten Unternehmen – PDF Bei Interesse am MensoLIn-Betriebsleiterhandbuch wenden Sie sich bitte an die I.N. Geschäftsstelle

Kontakt

IFT Universität Stuttgart

IAT Universität Stuttgart

Kurzbeschreibung des Projektes als PDF.

Optiwear – Optimierung von Verschleiß- und Antriebselementen in Regalbediengeräten und Stetigföderern

Ziel dieses anspruchsvollen Projektes war es, im Zeitraum von Juli 2010 bis Dezember 2011 eine Methode zu entwickeln, mit der die Lebensdauer von Polyurethanrädern besser abgeschätzt werden kann. Zusätzlich wurden daraus innovative Lösungsansätze abgeleitet, um das Radsystem von Regalbediengeräten (RBG) und Stetigförderern in seinen verschiedenen Funktionen (als Stützrolle, Antriebsrad, gebremstes oder gelenktes Rad) im Hinblick auf seine spezifischen Einsatzbedingungen in der Intralogistik zu verbessern.

Projektkonsortium

  • Blickle Räder+Rollen GmbH & Co. KG
  • Dambach Lagersysteme GmbH & Co. KG
  • MLOG Logistics GmbH
  • Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT), Universität Stuttgart
  • viastore systems GmbH

Ausgangssituation

Stetig- und Unstetigförderer sollen heute nahezu hundertprozentig verfügbar sein und ihre Umschlagleistung weiter steigern. Folglich müssen die Ausfallzeiten z.B. durch Werkstoffversagen oder ungünstige Belastungen minimiert werden. Das IFT verfügt über einen weltweit einzigartigen Kreisaktuator-Prüfstand, der sowohl die zerstörungsfreie als auch die zerstörende Prüfung von Rädern und Rollen von Indoor-Gabelstaplern erlaubt, ebenso von anderen Stetig- und Unstetigförderern.

Kreisaktuator-Prüfstand

Kreisaktuator-Prüfstand

Vorgehensweise

1. Analyse- und Bewertungsphase zum Stand von Forschung und Technik, mit

  • systematischer Bestandsaufnahme der heutigen Konstruktionen und der verwendeten Werkstoffe sowie ihrer Probleme im Praxiseinsatz,
  • Ermittlung des Istzustands der Lebensdauer aus statistischen Daten,
  • Analyse und Bewertung auftretender Schäden,
  • Untersuchung der unterschiedlichen Einsatz- und Belastungsbedingungen in den Unternehmen,
  • Ableitung einsatzspezifischer Anforderungsprofile,
  • experimentellen Untersuchungen der Lebensdauern und der Verschleißmechanismen sowie Versagensursachen (z.B. Interaktion Rad/Boden, Reibkrafterfassung),
  • Ableitung der Verbesserungspotentiale.

 

Rad mit abgedrehter Bandage

Rad mit abgedrehter Bandage

2. Entwicklungsphase mit

  • Ableitung konstruktiver Optimierungsmaßnahmen für die Basiselemente einschließlich der Schnittstelle zwischen Verschleiß- und Antriebselement und dem Gegenpartner,
  • Computergestützten Simulationen zur Beurteilung der Wirksamkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen.

3. Verwertungsphase

Projektergebnis

Aus den durchgeführten Versuchen wurden Belastungsgrenzen für verschiedene Räder abgeleitet: So können einerseits die mechanischen Belastungsgrenzen für die Beschleunigungswerte unterschieden und andererseits Antriebs- und Bremsmomente ausgewertet werden. Die zulässige Kombination aus Radlast und Geschwindigkeit kann ebenfalls ausgewertet werden, um ein thermisches Versagen zu verhindern. Das IFT bietet allen Rad- und Rollenherstellern sowie RBG-Herstellern an, weitere Prüfstandsversuche (z.B. zu anderen Rad-Geometrien) anzuschließen.

Kontakt IFT Universität Stuttgart

Kurzbeschreibung des Projektes als PDF.

PInLog – Entwicklung einer Planungsplattform für intralogistische Systeme

Das Projekt PInLog wurde im Zeitraum von Januar 2009 bis August 2012 mit dem Ziel bearbeitet, eine benutzergesteuerte Methodik zu entwickeln, welche den Planer systematisch bei den notwendigen Planungsstufen zur Generierung eines Intralogistiksystems – von der ersten Definition der Anforderungen über die Konzeptgestaltung und Dimensionierung bis hin zur Realisierung – unterstützt. Kernelemente dieser neuen Plattform sind die entscheidungsbaum-basierte Generierung von Lösungsvarianten, die Ableitung von Komponentenkatalogen sowie die Verknüpfung mit logistischen Prozessen.

Projektkonsortium

  • 8 Industriepartner mit unterschiedlichen Intralogistik-Anwendungsbereichen bzw. Tätigkeitsfeldern
  • Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT), Universität Stuttgart

Ausgangssituation

Ergebnisse des Vorgängerprojektes EfProTec zeigen, dass – obwohl alle betrachteten Distributionszentren gleiche Grundaufgabenstellungen vorweisen (Warenvereinnahmung, Einlagerung, Kommissionierung sowie Versand) – unterschiedlichste Umsetzungen in Bezug auf Techniken, Organisationsprinzipien, Prozesse oder Strategien realisiert wurden. Daraus leitet sich die grundsätzliche Fragestellung ab, wie logistische Aufgaben innerhalb eines Intralogistik-Systems unter Abwägung aller sich ergebenden Varianten aus den Parametern Strategie, Materialfluss-Komponenten, Organisationsform, Informationssystem, usw. technisch und betriebswirtschaftlich optimal geplant, überprüft und letztendlich auch umgesetzt werden können. In diesem Zusammenhang stellt sich, insbesondere vor dem Hintergrund der Arbeitsplatzgestaltung, auch die Frage, wie hoch eine Automatisierung bzw. technische Unterstützung in Distributionszentren gehen muss, und welche Vor- und Nachteile damit verbunden sind.

Ergebnis des Vorgängerprojektes EfProTec - Planungssituation vor PInLog

Ergebnis des Vorgängerprojektes EfProTec – Planungssituation vor PInLog

Vorgehensweise

1. Entwicklung des Planungsmodells:

  • Aufteilung eines Distributionszentrums in dessen organisatorischen Funktionsbereiche vom Wareneingang über die Kommissionierung bis zum Warenausgang,
  • Entwicklung von analytisch beschriebenen Standardsystemen (sogenannte Basissysteme) je Funktionsbereich unter Einsatz von Weg-Zeit Formeln, vorbestimmte Zeitwerte aus MTM, usw.,
  • Verknüpfung kompatibler Basissysteme zu funktionsfähigen Varianten eines Distributionszentrums mit Hilfe der Graphentheorie.

2. Ermittlung der Planungsdaten:

  • Aus vordefinierten Artikelstamm- und Kundenauftragsdaten werden gleichartige Artikel anhand von 4 Kriterien geclustert (Abmessungen, Gewicht, Zugriffshäufigkeit und Mange je Zugriff),
  • Ermittlung von standardisierten Kennwerten je Cluster (beispielsweise: durchschnittliche Anzahl Positionen je Auftrag).

3. Bewertung und Systemauswahl:

  • Einspeisung der Cluster und von deren Kennwerten in den Ausgangspunkt der Planung: Funktionsbereich Kommissionierung bzw. dessen Basissysteme,
  • Dimensionierung der Basissysteme der Kommissionierung und Ermittlung der Outputdaten: Anzahl Beschickungseinheiten und Anzahl kommissionierte Behälter,
  • Einspeisung der Outputdaten in die Funktionsbereiche bzw. Basissysteme zu deren Dimensionierung in Richtung Wareneingang (Anzahl Beschickungseinheiten) und Warenausgang (Anzahl kommissionierte Behälter),
  • im Zuge des Dimensionierungsvorgangs kompatibler Basissysteme werden deren Kosten auf die Verbindungskanten des Graphen gelegt, es entsteht ein bewerteter Graph,
  • analog zu einem Navigationssystem wird nun statt dem kürzesten Weg die kostengünstigste kompatible Basissystemkombination je Cluster ermittelt. Damit ist ein funktionsbereichsübergreifender Systemvorschlag entstanden.
Bewerteter Graph: Wirtschaftlichstes Gesamtsystem innerhalb eines Distributionszentrums

Bewerteter Graph: Wirtschaftlichstes Gesamtsystem innerhalb eines Distributionszentrums

Projektergebnis

Mit Hilfe der PInLog-Methodik ist es nun erstmals möglich, rechnergestützt Distributionszentren funktionsbereichsübergreifend, objektiv und nachvollziehbar zu planen. Es werden Leistungswerte, Kapazitätsbedarfe und Kosten ermittelt und erfasst. Die bisher „erfahrungsgetriebene“ und sehr zeitaufwendige Planung wird durch die Betätigung weniger Mausklicks ersetzt.

Kontakt IFT Universität Stuttgart

Kurzbeschreibung des Projektes als PDF.

Benchmarking Verpacken – Systematik für die Bewertung von Verpackungsbereichen

Im Zeitraum von Dezember 2010 bis Februar 2012 wurde ein systematischer Ansatz zur Bewertung von Versandverpackungsbereichen entwickelt. Mit ihm lassen sich Verbesserungspotentiale bereits existierender Versandverpackungsbereiche aufzeigen. Zusätzlich können ‚Best-Practices‘ beschrieben werden, an denen sich Firmen bei Neugestaltung von eben diesen Bereichen orientieren und so von Anfang an Verschwendung und Ineffizienz vermeiden und somit Ressourcen schonen können. Der Bereich der Verpackungs- und Versandtätigkeiten war als anwendungsbezogenes Forschungsgebiet der Intralogistik zuvor kaum wahrgenommen worden.

Projektkonsortium

  • 6 Industriepartner (Berater, Verpackungsspezialisten, Systemintegratoren, Intralogistik-Anwender)
  • Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL), Karlsruher Institut für Technologie

Vorgehensweise

  • detaillierte Recherche über bisherige Forschungsergebnisse im Bereich des Verpackens von Versandeinheiten,
  • Entwicklung einer standardisierten Dokumentation für technische und organisatorische Abläufe,
  • Vor-Ort-Termine in unterschiedlichsten Distributionszentren zur Dokumentation der durchzuführenden Aufgaben und der dortigen technischen und organisatorischen Abläufe,
  • Erarbeitung von Prozessbeschreibungen in Form von „ereignisgesteuerten Prozessketten“ für die identifizierten Tätigkeiten im Verpackungsbereich,
  • Auswertung der Erkenntnisse in Form einer Marktstudie zum aktuellen Stand der Technik in den 84 besuchten Verpackungsbereichen,
  • Definition eines geeigneten Kennzahlensystems (angelehnt an VDI-RL 4400),
  • Ermittlung der Kennzahlen und Identifikation von Best-Practices, um allgemeingültige Aussagen zur Gestaltung von Versandverpackungsbereichen abzuleiten,
  • Projektdokumentation und intensive Diskussion der Ergebnisse mit Logistikleitern und Wissenschaftlern, auch im Rahmen regelmäßiger I.N.Expertenworkshops.

Projektergebnis

Ein wesentliches Ergebnis sind die identifizierten Aufgaben. Die aufgabenorientierte Systematik berücksichtigt den Komplexitätsgrad der unterschiedlichen Tätigkeiten – vom einfachen Etikettieren und Versenden von ganzen Lagereinheiten (P1) bis hin zum individuellen Bilden von Packeinheiten mit nicht standardisierten Verpackungen (P12). Sie erlaubt eine technikunabhängige, branchenübergreifende Vergleichbarkeit sowie ein Benchmarking verschiedener Verpackungsbereiche. Die erstellte Technikdokumentation ermöglichte es, eine Marktstudie durchzuführen, die die gegenwärtige Situation repräsentiert sowie interessante Erkenntnisse liefert. So ist beispielsweise ein Bruch im Automatisierungsgrad erkenntlich: Erfolgt die Anlieferung des Packguts noch in rund 60% der Fälle automatisch, so ist der Abtransport des fertigen Packstücks nur noch zu circa 34% automatisiert. Anhand der unternehmensspezifischen Benchmarkings sowie unternehmensübergreifende Best-Practice-Auswertungen wurde deutlich, dass eine sinnvolle Automatisierung zur Verbesserung der Prozessqualität beitragen kann. Losgelöste Automatisierungslösungen führen jedoch nicht unbedingt zu Verbesserungen. Weitere Erkenntnisse sind, dass Packmittelvorschläge, konkrete (und wenige) Standards sowie klare Strukturen sehr hilfreich sind – die Abbildung rechts verdeutlicht diese Effekte auf Kleinladungsträgerebene.

Fazit

Versandverpackungsbereiche bieten in vielerlei Hinsicht noch ein großes Optimierungspotenzial; Automatisierungen können hilfreich sein. Insbesondere sollten Versandverpackungsbereiche detailliert und ganzheitlich geplant werden.

Best Practice - Beispiel Kleinladungsträger

Best Practice – Beispiel Kleinladungsträger

Benchmark - Beispiel Arbeitsergonomie

Benchmark – Beispiel Arbeitsergonomie

 

Marktstudie - Automatisierungsgrad

Marktstudie – Automatisierungsgrad

 

Ermittelte Aufgabensystematik

Ermittelte Aufgabensystematik

Kontakt IFL KIT – Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme

Kurzbeschreibung des Projektes als PDF.

WaBe – Warehouse-Benchmarking

Im Zeitraum von August 2011 bis Juni 2012 wurde eine Methode zur Messung, Analyse und Bewertung der Effizienz von Prozessen, Strategien und Betriebsmitteln in Distributionszentren systematisch hergeleitet und evaluiert. Zielsetzung war dabei die Entwicklung eines adaptionsfähigen und branchenübergreifenden Benchmarkingsystems für Distributionszentren und deren Teilsysteme. Als Ausgangsbasis dienten die Erkenntnisse und Ergebnisse des Projektes EfProTec.

Projektkonsortium

Im Projekt wurden die Distributionszentren von insgesamt sieben Projektpartnern durch das Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT) der Universität Stuttgart analysiert und bewertet.

Vorgehensweise

In der Ist-Analyse wurden die eingesetzten Betriebsmittel, die ablaufenden Prozesse sowie die realisierten Strategien dokumentiert. Weiterführend wurden die für den Systemvergleich relevanten Kennzahlen aus Betriebsdaten des jeweiligen Projektpartners generiert.

Vorgehensweise im Projekt ‚WaBe‘

Vorgehensweise im Projekt ‚WaBe‘

Projektergebnis

Mit Hilfe des ‚WaBe‘-Kennzahlensystemes können Distributionszentren und deren Teilsysteme in einem überschaubaren Zeitraum bewertet werden. In Kombination mit der erstellten Dokumentation können Leistungsdifferenzen zum Klassenbesten, d.h. dem Benchmark, interpretiert werden. Hierauf aufbauend können aus der Dokumentation des Benchmarks Handlungsempfehlungen, z.B. Anpassung von Prozessen oder die Änderung von operativen Strategien, abgeleitet werden. Neben dem direkten Benchmark bestehender Systeme können Logistiksystemplaner anhand der Kennzahlen und Dokumentationen zusätzlich Anhaltspunkte erhalten, unter welchen Rahmenbedingungen – d.h. bei welchem Ressourceneinsatz bzw. welchen realisierten Prozessen und operativen Strategien – welche Leistung in der Praxis erreicht werden kann.

Praxisrelevanz

In „WaBe“ wurde eine schlanke Analysemethode entwickelt, mit der Distributionszentren in ein bis zwei Tagen vollständig erfasst werden können. Dies bildet einen Beitrag zur zügigeren Datenerhebung und -auswertung und erleichtert damit auch den wiederholten Einsatz der Methode, beispielsweise für Vergleiche vor und nach einer Umstrukturierung. Die Betrachtung der Komplexität aus Prozess- und Ressourcensicht ist eine Perspektive, die bisher nicht im Rahmen von Benchmarkingsystemen berücksichtigt wurde. Dieses Kriterium ist neben der Standortstrategie, z.B. Kostenminimierung oder Leistungsmaximierung, anwendbar zum branchenübergreifenden Vergleich von Distributionssystemen. Die hierbei erhobene Kennzahl „Technologisierungsgrad“ ist zudem ein Aspekt, der sowohl zur Klassifizierung als auch zur Bewertung von Distributionssystemen eingesetzt werden kann.

Kontakt IFT Universität Stuttgart

Kurzbeschreibung des Projektes als PDF.