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f+h fördern und heben 5/2019

f+h fördern und heben 5/2019

FORSCHUNG UND

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG INTUITIVE FLURFÖRDERZEUGSTEUERUNG DURCH HAPTISCHES FEEDBACK Hubgerüst heben/senken Hubmastneigung nach hinten Gabelzinken nach links fahren Hubmastneigung nach vorne Hubmastneigung nach hinten Hubgerüst heben/senken Zinkenweite Regulierung Gabelzinken nach rechts fahren Hubmastneigung nach vorne Aufgrund des Fachkräftemangels sowie des flexiblen Einsatzes von Mitarbeitern nimmt die Anzahl an unerfahrenen Gabelstaplerfahrern in der Logistikbranche zu. Die fehlende Kenntnis im Umgang mit Flurförderzeugen führt in der Praxis zu einem hohen Gefahrenpotenzial und einer geringen Umschlagsleistung. Im Fokus des Projekts „Entwicklung einer intuitiven Gabelstapler- Hubgerüststeuerung mit haptischem Feedback“ steht daher die Konzeption einer neuen Steuerung, die dabei helfen soll, die Einarbeitungszeit neuer Mitarbeiter und das Auftreten von Anwendungsfehlern zu reduzieren. 1 DER PROJEKTINHALT In der Praxis sind zahlreiche, herstellerspezifische Bedienkonzepte für die Steuerung von Flurförderzeugen anzutreffen. Diese i. Allg. mit Hand- oder Fingerhebeln ausgeführten Steuerungen sind vor allem für unerfahrene Mitarbeiter, zu deren Aufgaben bis dato nicht der Umgang mit Flurförderzeugen gehörte oder die nur gelegentlich mit einem Gabelstapler arbeiten, nicht intuitiv bedienbar. Verstärkt wird dieser Sachverhalt noch, wenn zur Flurförderzeugflotte verschiedene Gerätetypen gehören. Darüber hinaus ist das Gefahrenpotenzial nicht zu unterschätzen, wenn das Flurförderzeug anders reagiert, als vom Bediener erwartet wird. Die Initiatoren des Projekts „Entwicklung einer intuitiven Gabelstapler-Hubgerüststeuerung mit haptischem Feedback“ wollen diese Umstände verbessern. Das Konzept sieht die Aufteilung der Hubgerüststeuerung und die Steuerung der Fahrbewegungen mithilfe von ergonomisch gestalteten Joysticks auf die beiden Hände des Fahrers vor. Neben der intuitiven Bedienung soll die neue Steuerung in der Lage sein, dem Nutzer haptisches Feedback zu geben. Dem Fahrer werden so z. B. durch Vibration oder Verstärkung des Widerstands bei der Betätigung der Joysticks zusätzliche Informationen bereitgestellt. Dadurch soll eine Bedienung des Gabelstaplers ohne weitere Informationsanzeigen, die den Blick des Fahrers von der Arbeitsaufgabe ablenken, ermöglicht werden. So ist es geplant, z. B. durch einen sprunghaften 42 f+h 2019/05 www.foerdern-und-heben.de

Gabelzinken nach links fahren Gabelzinken nach rechts fahren FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG Zinkenweite Regulierung Hubmastneigung nach vorne Hubgerüst heben/senken Hubmastneigung nach hinten wird so deutlich intuitiver und leichter zu erlernen. Für neue Mitarbeiter lässt sich dadurch die Einarbeitungszeit verkürzen und darüber hinaus ein fehlerminimierter Flurförderzeugbetrieb sicherstellen. Mithilfe des Assistenzsystems soll außerdem für alle Gabelstaplerfahrer eine fehlerhafte Bedienung des Flurförderzeugs erkannt und angezeigt werden. Schlussendlich soll somit die Anzahl der Betriebsunfälle reduziert werden. Das übergreifend zu entwickelnde Predictive-Maintenance- System wiederum soll die Voraussetzungen dafür schaffen, bevorstehende Defekte z. B. Gabelzinkenbrüche zu erkennen. Zu den weiteren Zielsetzungen gehört u. a. eine Verlängerung der Wartungsintervalle. 3 DIE PROJEKTPARTNER 2 Anstieg der erforderlichen Kraft zur Auslenkung des Hubgerüst-Bedienelements dem Fahrer eine Rück meldung über den aktuellen Beladungszustand oder die Hubhöhe zu geben. Des Weiteren ist es beabsichtigt, durch die Stellung des Bedienelements die Hubgerüstneigung als Wegrückmeldung umzusetzen. Darüber hinaus soll durch das haptische Feedback vor kritischen Betriebsfällen (potenzielle Überlast etc.) gewarnt werden. Somit wird die Bedienung des Flurförderzeugs weiter vereinfacht und für den Fahrer „fühlbar“ gemacht. Neben der haptischen Feedbacksteuerung soll die Sensorik und Software gleichzeitig in der Lage sein, Daten für ein Fahrerassistenzsystem und ein Predictive-Maintenance- System zu sammeln und zu interpretieren. Mithilfe des Fahrerassistenzsystems lassen sich z. B. vordefinierte Hubhöhen oder Neigungen des Hubgerüsts vereinfacht anfahren. Das Predictive-Maintenance-System soll hingegen frühzeitig Verschleiß oder Ausfälle von Komponenten detektieren und zielgerichtet Warnungen aussprechen. DAS PROJEKTZIEL 4 Neben dem Lehrstuhl Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml) der Technischen Universität München (TUM) sind am Projekt die Vemcon GmbH und die bassen-electronicgmbh beteiligt. Der Lehrstuhl fml übernimmt dabei die Ausarbeitung der Hub gerüst-Steuerungsmethode, die Ergonomiebewertung der Steuerungselemente sowie die Evaluation der Projektziele in Probandenversuchen. Die Entwicklung einer alternativen Fahrzeugsteuerung per Joystick und des Fahrerassistenzsystems liegt in den Händen der Vemcon GmbH. Des Weiteren werden durch den Projektpartner die Bedienelemente gestaltet und prototypisch umgesetzt. Das Unternehmen bassen-electronic-gmbh ist für die Ausarbeitung und Umsetzung des Predictive-Maintenance- Systems verantwortlich und unterstützt die Projektpartner bei der Sensorauswahl und bei der Softwareentwicklung. DER FÖRDERHINWEIS Das Projekt „Entwicklung einer intuitiven Gabelstapler- Hubgerüststeuerung mit haptischem Feedback“ wird unter dem Kennzeichen ZF4492102HM8 durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) gefördert. Ziel des Projekts ist die Steigerung der Einsatzsicherheit und -effizienz eines Flurförderzeugs durch die Neugestaltung der Steuerung. Die Bewegungsachse des Bedienelements soll der tatsächlichen Bewegungsachse der Maschine entsprechen. Die Steuerung des Hubgerüsts und der Lenkung Grafiken: Lehrstuhl fml Autor: Leonhard Feiner M.Sc. ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml) der Technischen Universität München www.fml.mw.tum.de www.foerdern-und-heben.de f+h 2019/05 43

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