Projektdauer: kontinuierlich

Ziel

Auslegung und Optimierung der Steuerungsstrategien automatisierter Lagersysteme mithilfe der Simulation

Ansatz

Realitätsnahe 3D-Modellierung der Materialflüsse und Lagerverwaltungsstrategien für mehrfachtiefe oder gestapelte Ladeeinheiten in Blocklägern zur Steigerung von Durchsätzen oder Kapazitäten; untersucht werden Ein- und Auslagerstrategien sowie Umlagerstrategien (Reorganisation)

Ziel

Aufbau einer Prozesskette Technische Bauteilsauberkeit

Mit einer industriellen Reinigungsanlage, verschiedenen Methoden zur Analyse der filmischen und partikulären Verunreinigungen auf Bauteiloberflächen sowie den bestehenden Einrichtungen der Fakultät wird eine komplette Prozesskette aufgebaut, mit dem Ziel, Wirkzusammenhänge zu untersuchen und das Thema Bauteilsauberkeit in die Ingenieursausbildung zu implementieren.

Ansatz

Bei der industriellen Fertigung von Bauteilen bestimmt die Sauberkeit der Bauteiloberflächen die Qualität vieler Folgeprozesse wie beispielsweise Beschichten, Fügen, Härten oder Schweißen. Reinigungsprozesse sind daher in sämtlichen produzierenden Branchen in die Fertigungsketten integriert. Hierbei gilt es zum einen den Prozess optimal an die Reinigungsaufgabe und an die Anforderungen der gesamten Fertigungskette anzupassen. Zum anderen muss der Prozess durch Qualitätslenkung so geführt werden, dass die Bauteilsauberkeit prozesssicher erreicht wird. Beides erfordert Wissen über die Wirkzusammenhänge zwischen der geforderten Sauberkeit und den sauberkeitsrelevanten Prozessparametern, Abstimmung der Verfahrenstechnik mit der Reinigungschemie sowie Kenntnis der erforderlichen Mess- und Prüftechnik. 

Ziel

Steigerung der Verfügbarkeit von Lagersystemen durch Nutzung von maschinell erfassten Maschinen- und Betriebsdaten mit Methoden des maschinellen Lernens

Ansatz

Der Abnutzungsvorrat als relevantes Maß ausfallkritischer Fördermittel wie Regalbediengeräte, Aufzügen, shuttles etc. soll auf Basis ihrer Elemente (Räder, Rollen, Motoren, …), Komponenten (Fahr-, Hubwerk, LAM, …) und deren spezifischen Betriebsdaten (Drehzahlen, Spannungs- und Stromverläufe, Schwingungen, Temperaturen der Motoren, Verbrauchswerte, …) in realen Anlagen berechnet werden. Verwandt werden mathematisch-statistische Methoden und maschinelles Lernen. Die Daten werden kontinuierlich in einer Cloud gespeichert. Störungen im System werden protokolliert und Veränderungen in den Betriebsdaten untersucht, um die Prognose von Störungen und ihre zukünftige Vermeidung durch prädiktive Instandhaltung zu erzielen.

Promotionszeitraum: 2015 - 2020

Zusammenfassung

Die fortwährende Zunahme der Projektarbeit führt dazu, dass der Beitrag von Projekten zum Erreichen der Unternehmensziele stetig ansteigt und eine ausgewogene Projekterfolgsbewertung von zentraler Bedeutung für Unternehmen ist. Gerade für große, inhabergeführte Unternehmen des Maschinenbaus ist die ganzheitliche Erfolgsbewertung von Produktentwicklungsprojekten von hoher Relevanz, da sie einen Großteil ihrer Umsätze mit neu entwickelten Produkten erwirtschaften müssen. In der Literatur identifizierte Bewertungsansätze eignen sich jedoch nur unzureichend zur ganzheitlichen Erfolgsbewertung von Projekten.

Der Arbeit liegt eine Forschungsmethodik zugrunde, bei der Informationen im theoretischen und praktischen Bezugsrahmen erhoben, daraus ein Ansatz konzipiert und dieser anschließend verifiziert und validiert wird.

Die Dissertation gibt es als kostenfreies E-Book zum Herunterladen:

Promotionszeitraum: 2015 - 2021

Zusammenfassung

Die Arbeit ermöglicht über Modelle und Algorithmen die Ermittlung und Optimierung des Systemverhaltens von Shuttle-Systemen. Shuttle-Systeme sind automatische Lagersysteme, die Shuttle-Fahrzeuge und Heber für die Förderung von Ladeeinheiten einsetzen. Das Optimierungskriterium ist die Maximierung des Durchsatzes. Die Optimierung erfolgt über Lagerstrategien, für die neuartige Algorithmen entwickelt werden. Die Lagerstrategie „Durchsatzbasierte Einlagerung“ ordnet Artikel und Lagerplätze aufgrund von Zugriffshäufigkeiten Zonen zu. Die Lagerstrategie „Reihenfolgesortierung der Aufträge“ sortiert die Reihenfolge der Abarbeitung der wartenden Auslageraufträge. Die Lagerstrategie „Lagerreorganisation“ legt umzulagernde Ladeeinheiten und deren neue Lagerplätze fest. Die Modelle ermöglichen die individuelle Parametrierung von Shuttle-Systemen. Die Modelle können zur Anwendung und Weiterentwicklung von Wissenschaftlern, Planern, Betreibern und Herstellern von Shuttle-Systemen eingesetzt werden.