Technisches Logistikmanagement (TLM)

Projekt: Lego Mindstorms


Multifunktionales System

- von Jan Buck, Simon Haiber, Lars Hoffmann, Marijo Vidovic

Technisches Logistikmanagement ist nicht umsonst ein junger Studiengang. Schlanke Logistikprozesse äußern sich heute anhand schwarzen Unternehmenskennzahlen. Effiziente Automatisierungssysteme erhöhen den Durchsatz und gewinnen damit zunehmend an Bedeutung in der Intralogistik. Im Rahmen der Vorlesung Angewandte Automatisierungstechnik rückt die Schnittstelle Mensch/ Technik in den Vordergrund. Ein Highlight neben der eigenständigen Simulation diverser Logistiksysteme mittels speicherprogrammierbarer Steuerung ist das freiwillige Lego-Mindstorms-Projekt. Hier treffen technische Grundlagen aus dem Grundstudium auf erlernte Projektmanagement-Methoden. Die Kreativität angehender Logistikplaner, Projekt- und Supply Chain-Manager kommt in der neuen Umgebung mittels Konstruktion und Programmierung zum Vorschein. Unter Einbindung der Theorie werden innovative Produkte mit Marktpotenzial spielerisch entwickelt.

Das im Video dargestellte „Multifunktionale System“ (kurz: MFS) ist das erfolgreiche Beispiel einer Gruppenausarbeitung. Vorgestellt wird die Entwicklung eines flexibel anpassbaren Grundgerüsts für Staubsaug- sowie Mähroboter. Der individuell gestaltbare Baukasten ist damit für unterschiedliche Anwendungszwecke im trockenen Innen- und Außenbereich geeignet. Die Realisierung erfolgt anhand eines Lastenhefts innerhalb eines vorgeschriebenen Zeitplans. In Form gleich gewichteter Arbeitsteilung wird die Motivation im Team gefördert. Ein verbesserter Kundennutzen steht im Mittelpunkt des Handelns. Das MFS ermöglicht automatisiertes Fahren auf verschiedenen Ebenen. Unmittelbar bevorstehende Hindernisse werden wahrgenommen. Zudem bringt das mobile Gerät eine entscheidende Neuerung mit sich: Mittels einer manuellen Fernsteuerung wird dem Kunden ein zusätzlicher Nutzen geboten. Auf diese Weise hebt sich das Endprodukt vom bestehenden Anbietermarkt ab. Des Weiteren lässt sich das MFS in diverse Systeme integrieren: Anhand einer farblich hinterlegten Spur kann beispielsweise ein bestimmter Aktionsbereich vorgegeben werden. Dieses Prinzip eignet sich auch ideal für den Mähvorgang auf Fußballplätzen. Dem Endkunden wird mit den erwähnten drei Hauptfunktionen eine auf das individuelle Bedürfnis ausgerichtete Einwirkung in das technische Geschehen geboten. Dank des Hinterradantriebs mit zwei großen Elektromotoren werden Bewegungen des MFS mit der Getriebeuntersetzung im Verhältnis 24/40 = 0,6 umgesetzt. Auftretende Hindernisse werden zeitnah erkannt und geschickt umfahren, sodass ein frontales Anstoßen sicher umgangen wird. Der Automatisierungsgrad wird durch die entsprechend aufwendige Programmierung ermöglicht. Das MFS fährt geradeaus, bis es über die eingebauten Ultraschallsensoren ein Objekt in Fahrtrichtung erkennt und diese Information an den als Schaltzentrale fungierenden EV3-Stein übermittelt. Daraufhin wird die Fahrt zuverlässig in entgegengesetzter Richtung fortgesetzt. Die ferngesteuerte Bedienung mittels Smartphone ermöglicht zusätzlich die flexible Steuerung des mobilen Geräts auf verschiedenen Ebenen. Hier greift der Endanwender auf das automatisierte Transportsystem manuell ein und die flexible Anpassungsfähigkeit des MFS, insbesondere während komplizierten Streckengegebenheiten, kommt zum Vorschein. Ob Perfektionist oder Teamplayer - Ideen sind gefragt!


Projekt Sortieranlage mit fahrerlosem Transportsystem

- von Andreas Unrau, Marcel Gayer, Felix Jegl, Johann Zimmer und, Denis Jakovlev

Unsere Gruppe überlegte sich ein Zusammenspiel zwischen einem Fahrerlosen Transportfahrzeug (FTF) und einer Sortieranlage. Das FTF ist in der Lage einer vorgegebenen Spur zu folgen. Es verfügt über eine Ladefläche, auf welcher Produkte (hier: farbige Kaugummis) transportiert und an der Sortieranlage abgeliefert werden können.

Das Fahrzeug wird über mehrere Motoren gesteuert. Hierbei werden Lenkung und Antrieb der Räder separat angetrieben. Desweiteren verfügt das FTF über ein Differenzialgetriebe. Um die Produkte exakt an der Sortieranlage ablegen zu können, wurde das FTF mit einem Ultraschall-Sensor ausgestattet.

Nach dem Abladen an der Sortieranlage, werden die Produkte via Förderband zum Greifarm transportiert. Bei diesem Vorgang wird jedes einzelne Produkt von einem Farbkennungs-Sensor gescannt. Die Farben Rot, Blau und Gelb werden vom Greifarm in vorgegebene Behälter sortiert, die anderen Farben gelten als „Ausschuss“ und werden direkt in einen speziellen „Ausschuss“- Behälter weitergeleitet.

Das gesamte Projekt brachte uns die Theorie der Vorlesung Angewandte Automatisierungstechnik spielerisch näher. Hierbei wurden vor allem die beiden Themengebiete Sensorik und die Elektromechanische Antriebe mit Getriebe vertieft. Es kam zudem zu einem fächerübergreifenden Transfer mit Fächern aus den vorherigen Semestern (Technische Mechanik, Projektmanagement, etc.).

Das Video zeigt den Versuchsaufbau und die beschriebenen Abläufe:


Projekt fahrerloser Gabelstapler

- von Habibe Kavakli, Daniel Weiß, Valerij Ottenbacher

Da alle Projektmitglieder Technisches Logistikmanagement studieren, waren wir uns schnell einig, ein fahrerloses Transportsystem mit den Funktionen eines Gabelstaplers zu entwickeln.

Unser Gabelstapler wurde aus dem gegebenen Legobausatz realisiert. Der Stapler legt eine vorgegebene Strecke fahrerlos zurück und erfüllt dabei die gängigen Funktionen eines Hubstaplers. Zu den Funktionen zählt unter anderem, das zu transportierende Fördergut in Form einer Europalette im Maßstab 1:10 aufzunehmen. Des Weiteren wird das Fördergut angehoben und abgelassen.


Es ist vorgesehen den Stapler für den Transport von Paletten einzusetzen. Er sollte das Fördergut vom Wareneingang an eine vorgegebene Position im Palettenlager transportieren und sich anschließend selbst in Parkposition begeben.

Der Staplerfahrer und seine Funktion (bedienen/ steuern des Staplers) wurden durch die Software Lego Mindstorms EV3 Home Edition simuliert.

Der Motor zum Heben der Last wurde am hinteren Ende verbaut, wodurch der Schwerpunkt weiter nach hinten verlagert werden konnte. Das Hubwerk wurde robust ausgelegt, um schwere Lasten aufheben zu können. Das Heben der Last erfolgt mithilfe einer Seilwinde, somit ist kein zusätzliches Zahnradgetriebe notwendig, da der Hubmotor in Verbindung mit dem im Motor verbauten Getriebe und der Seiltrommelkonstruktion (dient auch als Getriebe) ausreichend dimensioniert ist. Des Weiteren wurden Kontakt- und Farbsensoren zur selbstständigen Orientierung des Fahrzeugs verbaut, mit der Möglichkeit zur Erweiterung je nach Anforderung.

Das Projekt hat uns geholfen, die bislang im Studium erlangten theoretischen Fachkenntnisse ins Praktische umzusetzen. Wir haben unser Wissen aus den Bereichen Konstruktionslehre, Projektmanagement, Regelungs- und Automatisierungstechnik bei dieser Aufgabe anwenden und weiter vertiefen können.


Projekt Regalbediengerät

- von Emre Akyol, Onur Dogan, Deniz Yilmazer und Cansu Cakrak

Im Rahmen der Vorlesung Angewandte Automatisierungstechnik ist die Verbindungsstelle zwischen Technik und Mensch ein wichtiger Punkt.Durch wirksame Automatisierungssysteme sind in der Logistik, in vielen Bereichen, zahlreiche Optimierungen realisierbar.

Erforderlich waren nicht nur die technischen Grundlagen für das freiwillige Lego-Mindstorms-Projekt sondern auch die erworbenen Projektmanagement-Tools aus dem Studium. Unsere Gruppe wollte sich nicht stark abweichen vom Studiengang TLM und entschied sich somit für das Projektthema Regalbediengerät (RBG). Durch das Projekt (Lego-Mindstorms) ermöglichte sich eine praxisnahe Erfahrung an die Vorlesung Angewandte Automatisierungstechnik (AAT) und ein besseres Verständnis für das Gebiet AAT.

Im Folgenden Video seht ihr unser Endergebnis vom Projekt:


Automatisches Hubwerk mitSortierfunktion

- von Bernd Galter, Stefan Klose, Tilo Schürmann

In unserem Projekt ging es um die Entwicklung eines gebündelten Antriebes zum automatischen Druckaufbau eines mitPneumatik betriebenen drehbaren Hubwerkes. Für das gesamte Antriebspaketsollen nur zwei Elektromotoren eingesetzt werden. Diese sollen sowohl denDruckaufbau, die Steuerung der Ventile als auch noch ein zusätzlichenAusgang fürden Betrieb der Endanwendung übernehmen. Das Hubwerk soll eine Last aufnehmen können und diese je nach Farbe automatischeinlagern.

Wir konnten viele Methoden aus den Vorlesungen für unser Projekt verwenden: Von der Projektierung, Projektmanagement, Konstruktion bis zur Automatisierungstechnik.