f+h fördern und heben 5/2022

FORSCHUNG UND

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG AUFWANDSARMES VERFAHREN ZUR ABLEITUNG VON MODELLIERUNGSDATEN MITHILFE EINES INTELLIGENTEN BEHÄLTERS DATENERFASSUNG IN BESTANDSANLAGEN 01 Dreistufiges Konzept zur Datenerfassung und -aufbereitung Bestehende Förderanlage Datenaufnahme 3 Wie können Messdaten aufwandsam erfasst werden? Messdaten Dateninterpretation Umgebungs- und Bewegungsdaten Rekonstruktion 2 1 Aus welchen Messdaten können Bewegungs- und Umgebungsdaten auf welche Weise abgeleitet werden? Wie können aus Bewegungs- und Umgebungsdaten die Modellierungsdaten rekonstruiert werden? Modellierungsdaten Am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml) an der Technischen Universität München wurde im Rahmen eines Forschungsprojekts ein Konzept für einen intelligenten Behälter erarbeitet, der Daten während seiner Überfahrt über Förderanlagen sammelt. Darauf aufbauend wurde ein Verfahren entwickelt, welches die erfassten Daten so verarbeitet, dass sich daraus automatisch Informationen über den Aufbau der Förderanlage ableiten. Dadurch können auch für Bestandsanlagen, bei denen Datenaktualität ein häufiges Problem ist, Digitale Modelle genutzt werden, um Optimierungen oder Modernisierungen abzusichern. Automatisierte Förderanlagen sind in der Intralogistik weit verbreitet. Aufgrund einer vergleichsweise hohen Lebensdauer ihrer Mechanik werden sie im Laufe des Lebenszyklus immer wieder an veränderte Gegebenheiten adaptiert, modernisiert, mithilfe neuer Erkenntnisse optimiert oder aufgrund gesteigerten Bedarfs erweitert. Hierbei kommen vermehrt Digitale Modelle zum Einsatz, um die dafür notwendigen Änderungen an den Förderanlagen vorab zu testen und somit die Qualität und Effizienz bei der Änderungsdurchführung zu erhöhen. AUFWAND DER DATENERFASSUNG ALS HINDERNIS Ein häufiger Grund, warum Digitale Modelle trotz des hohen Nutzens nicht eingesetzt werden, ist der vergleichsweise hohe Aufwand. Vor allem die Erfassung der notwendigen Modellierungsdaten trägt dazu maßgeblich bei [1]. Dies verstärkt sich bei bestehenden Anlagen, da Daten hier oftmals nicht vollständig, aktuell oder nicht in der Form vorliegen, die für eine Modellierung benötigt wird. Die Daten müssen somit mit einem großen Aufwand manuell aufgenommen und aufbereitet werden. Aus diesen Gründen wird häufig das Risiko auftretender Probleme bei der Inbetriebnahme der Änderungen und dem Anlagenanlauf in Kauf genommen, anstatt den Aufwand der Modellierung auf sich zu nehmen. 82 f+h 2022/05 www.foerdern-und-heben.de

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG DREISTUFIGES KONZEPT ZUR DATENERFASSUNG UND -AUFBEREITUNG Vor diesem Hintergrund hatte das Forschungsprojekt „Automatisierte Generierung digitaler Daten von bestehenden Intralogistikanlagen für eine aufwandsarme Modellerstellung“ das Ziel, ein Verfahren zur aufwandsarmen Erfassung und Aufbereitung von Daten aus bestehenden Förderanlagen zu entwickeln. Als Ergebnis entstand ein dreistufiges Konzept (Bild 01), bestehend aus den Teilkonzepten „Datenaufnahme“, bei dem aus einer Bestandsanlage Messdaten aufgenommen werden, „Dateninterpretation“, das aus den Messdaten Umgebungs- und Bewegungsdaten generiert und „Rekonstruktion“, welches die Ableitung von Modellierungsdaten aus den Umgebungs- und Bewegungsdaten zum Ziel hat. Zur Erstellung und Detaillierung dieser Konzepte dienten die drei Leitfragen: 1 2 3 Wie können aus Bewegungs- und Umgebungsdaten die Modellierungsdaten rekonstruiert werden? Aus welchen Messdaten können Bewegungs- und Umgebungsdaten auf welche Weise abgeleitet werden? Wie können Messdaten aufwandsarm erfasst werden? Mithilfe eines iterativen Verfahrens entstanden im Projekt die drei beschriebenen Teilkonzepte, welche auf Basis demonstratorischer Umsetzungen getestet werden konnten. DATENAUFNAHME DURCH INTELLIGENTEN BEHÄLTER Die Grundlage für die Aufnahme von Messdaten bildet ein intelligenter Behälter. Dieser soll in den regulären Betrieb einer Anlage störungsfrei integriert werden können und so während seiner Überfahrt Daten aufnehmen und speichern. Hierfür werden zwei Kameras zur Aufnahme von Farb- und Tiefenbildern (Intel Realsense D435) für die Aufnahme der Längs- und Querbewegung des Behälters, eine inertiale Messeinheit (IMU – Bosch Sensortec DAS VERFAHREN ZEICHNET SICH DURCH EINE HOHE PRAXISRELEVANZ AUS BMI085) zur Erfassung von Beschleunigungen und Drehraten sowie Photodioden (Vishay BPW34) zur Erkennung von Lichttastern oder Lichtschranken in der Förderanlage, eingesetzt. Um das Verfahren aufwandsarm zu gestalten, sollen für den Einsatz des Behälters keine Anpassungen an der Anlage und der externen Infrastruktur notwendig sein. Zudem soll der Behälter autark, also ohne zusätzliche Infrastruktur einsetzbar sein. Daher werden zur Steuerung der Aufnahme und Speicherung der Daten während clever – creative – sustainable – smart Nachhaltig in Bewegung. Utz EUROTEC sind optimal vorbereitet auf die Integration in automatische Förderanlagen. Produziert aus UIC ® und damit ein Teil des nachhaltigen Utz Produkt-Kreislaufs. Startpunkt: LogiMAT (31.05. bis 02.06.2022), Halle 6, Stand F51. utzgroup.com Georg Utz GmbH · Nordring 67 · 48465 Schüttorf · Germany Phone +49 5923 805 0 · Fax +49 5923 805 805 · info.de@utzgroup.com · www.utzgroup.com