Projektbeschreibung

Die Zunahme des Automatisierungsgrades in intralogistischen Systemen in der Vergangenheit macht innovative Ansätze unerlässlich, da die Ansprüche und Anforderungen der Kunden eine höhere Dynamik in den Prozessen erfordern. Im Zuge der laufenden Klimawandeldiskussion wird ein weiteres Hauptaugenmerk auf energiesparende Lösungen gelegt. Mit der Entwicklung eines schnellen Regalbediengerätes für Behälter sollen diese Ziele besser erreicht werden können.

Die Grundidee hinter dem neuen Regalbediengerät ist die Minimierung der zu bewegenden Last durch die Verwendung einer seilbasierten Stewart-Gough-Plattform. Unter Einsatz mechatronischer Entwicklungsmethoden wird im Rahmen dieses Projektes ein innovatives System realisiert, das Lasten mittels computergesteuerter Seilwinden unter Einsatz modernster Regelungsverfahren schnell und energieeffizient befördert.

Das klassische Regalbediengerät wird dabei durch eine Plattform ersetzt, die an bis zu acht vorgespannten Seilen befestigt ist. Der einfache mechanische Aufbau führt dazu, dass besonders niedrige Massengewichte bewegt werden müssen. In Verbindung mit einer leistungsfähigen Echtzeitregelung werden die Einlagerungs- und die Entnahmeprozesse aus den verschiedenen Lagerplätzen beschleunigt und flexibilisiert.

Dieses Transportsystem wird an bestehende Intralogistiksysteme angeschlossen. Dabei kommt ein spezialisiertes Regelsystem zum Einsatz, das das Potential dieser neuen Technologie voll ausschöpfen kann, gleichzeitig aber eine Kompatibilität zu den etablierten Intralogistiksystemen sicherstellt.

Die mit der Stewart-Gough-Plattform zu erzielenden Potentiale sind vielfältig: sie liegen in den verkürzten Spielzeiten, in der höheren Höchstgeschwindigkeit, in der höheren Beschleunigung und in der optimierten Lagerabmessung.

Auch ist mit reduzierten Kosten für Investition, Instandhaltung, Unterhalt und Abschreibung zu rechnen. Ein weiterer Automatisierungsschub innerhalb der Intralogistik und neue Anwendungsbereiche in Logistiksystemen sind mit der Entwicklung des neuen Regalbediengeräts potentiell realisierbar. Im direkten Vergleich zu klassischen Regalbediengeräten sind die Parameter der Stewart-Gough-Plattform für alle vier Kostenbereiche geringer. Die Investitionskosten können sich sogar bis auf die Hälfte der Investitionskosten klassischer Regalbediengeräte reduzieren.

Insgesamt gilt die Stewart-Gough-Plattform als Technologiesprung unter den Regalbediengeräten. Zu erwartende Nutzeneffekte:

• Sie ist leichter skalierbar für die verschiedenen Traglastbereiche.
• Sie muss erheblich weniger Masse bewegen.
• Sie ermöglicht genauere Positionierung und höhere Lagerausnutzung bei beliebigen Lagerkonfigurationen.

Auch sind aufgrund von Redundanzen sowohl eine höhere Verfügbarkeit als auch die einfache Integrierbarkeit in bestehende intralogistische Systeme gewährleistet. Zudem kann es dadurch eine höhere Energieeffizienz durch niedrigeren Energieverbrauch vorweisen. Es entstehen neue Geschäftsfelder, wie beispielsweise neue Instandhaltungs-Services und neue Lagersystem-Integratoren.

Auf wissenschaftlichem Terrain soll das Forschungsprojekt von zwei Disziplinen, der Mechatronik und der Logistik, unter Beachtung der jeweils eigenen Schwerpunkte betrieben werden:

• Aus Sicht der Mechatronikforschung gilt es, ein regelungstechnisches Steuerungskonzept aufzustellen, die Konfiguration der Motoren und Wege zur Optimierung des Arbeitsraums zu ermitteln sowie die Minimierung des Gewichts zu erreichen.
• Für die Forschung in der Logistik sind die Ermittlung der Konstruktionsparameter, die Bestimmung der Leistungsparameter, die Konfiguration des Systems für die verschiedenen Einsatzgebiete sowie das Zusammenspiel mit intralogistischen Systemen von herausragendem Interesse.

Mit der Entwicklung eines Regalbediengeräts auf Basis der Stewart-Gough-Plattform sind Leistungszuwächse sowie Kosteneinsparungen realistisch erreichbar. Die preiswerteren, neuartigen Regalbediengeräte werden somit zunehmend auch bei den vornehmlich kleinen und mittelständischen Unternehmen der Intralogistik eingesetzt werden können. Diese werden auch die beliebige Konfigurierbarkeit des Lagerraums und die räumliche Flexibilität zu schätzen wissen. Zudem werden die notwendigen Softwareentwicklungen ebenfalls von leistungsstarken und innovativen Unternehmen übernommen werden.

EffizienzCluster LogistikRuhr

Leitthema

Umwelt im Fokus

Projektleitung

Prof. Dr. Bernd Noche
Universität Duisburg-Essen, Transportsysteme und -logistik, Duisburg

Ansprechpartner

Cyril Alias
Universität Duisburg-Essen, Transportsysteme und -logistik, Duisburg
cyril.alias@uni-due.de

Wissenschaftspartner

Universität Duisburg-Essen, Transportsysteme und -logistik, Duisburg
Universität Duisburg-Essen, Mechatronik, Duisburg

Praxispartner

bdf consultants GmbH, Düsseldorf
Lufapak GmbH, Neuwied
mercatronics GmbH, Duisburg
MLOG Logistics GmbH, Neuenstadt am Kocher
Platinex GmbH, Gelsenkirchen
SDZ SimulationsDienstleistungs-Zentrum GmbH, Dortmund
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG, Bruchsal

Projektförderung

Spitzencluster-Wettbewerb des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF)

Projektstart

Juni 2010

Projektlaufzeit

60 Monate (bis Mai 2015)