Simulation

Automatisierung von Containerterminals

Automatisierung von Containerterminals

Erfolgsfaktoren für das Management der Automatisierung von Straddle Carriern
Sebastian Eberlein, Stephan Oelker, Serge Jacovis, Vanessa Beckmann, Michael Freitag ORCID Icon
Die strukturelle Bedeutung von Containerterminals für den Produktions- und Logistikstandort Deutschland ist hoch. Die Effizienz der Terminalprozesse ist dabei ein zentraler Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit der Terminalbetreiber. An vielen Containerterminals der deutschen Nordseeküste kommen hierfür die als flexibel geltenden, jedoch mit Risiken behafteten bemannten Portalhubwagen (engl. straddle carrier, SC) zum Einsatz. Im Rahmen des Forschungsprojekts STRADegy wurden durch eine Kombination aus Pilotanlage und Emulation sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Wirtschaftlichkeit der Automatisierung von SC in norddeutschen Containerterminals untersucht. Parallel zur Entwicklung des automatisierten SC-Systems wurden Leitfäden für die Einführung der Technologie erstellt. Der vorliegende Beitrag stellt daraus zentrale Erkenntnisse für ein erfolgreiches Management der Automatisierung vor.
Industrie 4.0 Management | 37. Jahrgang | 2021 | Ausgabe 6 | Seite 6-10
Energieeffiziente Planung von Wertschöpfungsnetzwerken

Energieeffiziente Planung von Wertschöpfungsnetzwerken

Integration von Energieeffizienz in die strategische Gestaltung von Produktions- und Logistiknetzwerken
Lucas Schreiber, Lea Vliegen, Jan-Philipp Jarmer, Andreas Günter, Christian Hohaus, David Grimm, Andrea Vennemann, Christian Fischer
Bei der Auswahl eines neuen Kühlschranks ist die Energieeffizienz heutzutage ein selbstverständliches Auswahlkriterium. In der strategischen und taktischen Planung von Wertschöpfungsnetzwerken ist dies noch nicht der Fall. Mit der im Forschungsprojekt E²-Design entwickelten Toolbox wird eine Berücksichtigung von Energieeffizienz neben den klassischen Leistungs- und Kostengrößen frühzeitig im Planungsprozess von Produktions- und Logistiknetzwerken ermöglicht. Im vorliegenden Beitrag werden die zugrundeliegenden Energiedaten und die entwickelten Planungswerkzeuge vorgestellt sowie der Nutzen aus Anwenderperspektive abgeleitet. Auf Basis des vorgestellten methodisch unterstützten Ansatzes ist es möglich, die grundlegenden Supply Chain Design (SCD)-Entscheidungen frühzeitig unter Berücksichtigung der Energieeffizienz zu treffen, um aus dem Gesamtpotenzial zu schöpfen.
Industrie 4.0 Management | 37. Jahrgang | 2021 | Ausgabe 4 | Seite 51-54 | DOI 10.30844/I40M_21-4_S51-54
Leistungsoptimierte Trocknung und Sauberkeit

Leistungsoptimierte Trocknung und Sauberkeit

Projekt LoTuS: Ansätze zur energetischen Optimierung von Reinigungsanlagen mit integrierter Trocknung
Ghada Elserafi, Adrian von Hayn, Matthias Weigold ORCID Icon
Die Bedeutung der Bauteiltrocknung wächst mit steigenden Qualitätsanforderungen im metallverarbeitenden Gewerbe. Damit wächst das Erfordernis, den Energiebedarf von Trocknungsprozessen zu reduzieren. Im Forschungsprojekt LoTuS wird mit verschiedenen Ansätzen die Gestaltung einer Durchlaufreinigungsanlage mit energieeffizientem Trocknungsprozess angestrebt. Neben dem Einsatz alternativer Trocknungstechnologien soll eine Prozessdigitalisierung für einen bauteilspezifischen Prozess Transparenz bieten. Hier kommen, neben umfassender Sensorik, auch Methoden der künstlichen Intelligenz zum Einsatz, um eine praxistaugliche Prozessüberwachung zu entwickeln. Mithilfe eines intelligenten Lastmanagements sollen Lastspitzen der gesamten Anlage weiter gesenkt werden.
Industrie 4.0 Management | 37. Jahrgang | 2021 | Ausgabe 4 | Seite 8-11 | DOI 10.30844/I40M_21-4_S8-11
GeoForum MV 2020

GeoForum MV 2020

Geoinformation als Treibstoff der Zukunft
[2020] Unter dem Motto „Geoinformation als Treibstoff der Zukunft“ findet am 20. und 21. April 2020 das 16. GeoForum MV im Technologiepark Warnemünde, Rostock statt.
Höchstleistungstechnologie für KMU

Höchstleistungstechnologie für KMU

Wie auch kleine und mittlere Unternehmen Simulationstechnologien nutzen können
Andreas Wierse
Eine effiziente Produktentwicklung kann im Unternehmenswettstreit entscheidend sein - da gerät schnell ins Hintertreffen, wer ohne Simulationstechnologien zurechtkommen muss. Für Großunternehmen längst Alltag, bleiben diese für kleine und mittlere Unternehmen aus Kapazitäts- und Know-How-Gründen oft Wunschdenken. Dabei können auch sie mit der richtigen Hilfestellung und passenden Weiterbildungsprogrammen von den Vorteilen der Simulation profitieren.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 3 | Seite 61-64
I4M 5/2019: Digitaler Schatten

I4M 5/2019: Digitaler Schatten

Effizienz und Innovation in der Fertigung
Die Ausgabe beleuchtet zukunftsweisende Energiekonzepte für Lehr- und Forschungseinrichtungen, die Bedeutung von Nachhaltigkeit in der Industrie und die Auswirkungen von Industrie 4.0 auf Ökonomie, Ökologie und Gesellschaft. Sie untersucht die Kreislaufwirtschaft, Störungsmanagement in Produktionssystemen, Rückverlagerungen von Produktionen und die Transformation der Arbeitswelt im digitalen Zeitalter.
Modellierung und Simulation komplexer Systeme mit annotiertem JavaScript

Modellierung und Simulation komplexer Systeme mit annotiertem JavaScript

Stefan Bosse
Der Entwurf und die Simulation komplexer mechatronischer und verteilter intelligenter Systeme erfordern eine einheitliche Systemmodellierungs- und Programmiersprache. Dieser Beitrag stellt JavaScript als eine vereinheitlichte Modellierungs- und Programmiersprache vor, indem JavaScript mit einem semantischen Typsystem JST erweitert wird, um die Lücke zwischen Modellen und Implementierungen zu schließen. Daraus resultiert die JS+ Superset-Sprache, die Typisierung, Modellierung und Programmierung kombiniert. Es werden verschiedene Modelldomänen und ihre Beziehung zum JS+-Programmierungsmodell einschließlich einiger generischer Transformationsregeln am Beispiel eines sensorischen Materials gezeigt. Schließlich wird das Multidomain-Simulationswerkzeug SEJAM eingeführt, das physikalische und datenverarbeitende Simulation mit Agenten kombiniert.
Industrie 4.0 Management | 35. Jahrgang | 2019 | Ausgabe 1 | Seite 47-52
Automatisierung von Containerterminals

Automatisierung von Containerterminals

Aufbau einer Pilotanlage für automatisierte Straddle Carrier
Sebastian Eberlein, Stephan Oelker, Joy Schumacher, Michael Freitag ORCID Icon
Deutsche See- und Binnenhäfen sind von herausragender Bedeutung für den Produktions und Logistikstandort Deutschland. Die Hafenbranche durchlief in den vergangenen Jahrzehnten verschiedene strukturelle Veränderungen. Aktuell stellt die erwartete Autonomisierung und Digitalisierung der gesamten Lieferkette die Häfen vor neue Herausforderungen. In diesem Kontext beschreibt der vorliegende Beitrag einen Planungsansatz zur Automatisierung von Portalhubwagen (Straddle Carrier) in den spezifischen Umgebungsbedingungen norddeutscher Seehäfen. Um sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Wirtschaftlichkeit eines solchen automatisierten Systems für norddeutsche Megacontainerterminals zu untersuchen, wurde ein prinzipiell aus zwei Schritten bestehender Planungsansatz gewählt: (1) Zunächst soll auf dem Containerterminal Wilhelmshaven (CTW) eine Pilotanlage zur Durchführung prototypischer Experimente unter möglichst realen Umgebungsbedingungen entstehen. Darauf aufbauend wird (2) durch ...
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 6 | Seite 25-29
Der angemessene Grad von Autonomie in Cyber-Physischen Produktionssystemen

Der angemessene Grad von Autonomie in Cyber-Physischen Produktionssystemen

Norbert Gronau ORCID Icon
Existierende Fabriken weisen häufig hierarchische Strukturen bei Entscheidungsfindung und Steuerung auf. Cyber-Physische Systeme ermöglichen es prinzipiell, den Grad an Autonomie bei Entscheidungsfindung und Steuerung zu erhöhen. Unklar ist allerdings bisher weitgehend, bis zu welchem Grad Autonomie tatsächlich nützlich ist. Dieser Beitrag differenziert unterschiedliche Definitionen von Autonomie und Ansätze, diese zu erreichen. Erste experimentelle Erkenntnisse in einer Laborumgebung helfen, die aufgestellten Fragen zu beantworten.
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 6 | Seite 7-12 | DOI 10.30844/I40M_18-6_7-12
Kostenoptimierte Gestaltung von Produktionssystemen

Kostenoptimierte Gestaltung von Produktionssystemen

Einsatzrisiken neuartiger Produktionstechnologien und -prozesse
Michael Lütjen ORCID Icon, Abderrahim Ait Alla ORCID Icon, Joy Schumacher, Daniel Rippel, Michael Freitag ORCID Icon
Neuartige Produktionstechnologien haben ein inhärentes Einsatzrisiko, aber auch etablierte Produktionstechnologien lassen sich nicht immer problemlos auf neue Produkte bzw. Bauteile übertragen. Entsprechend müssen diese technischen Risiken bei der Planung von Produktionssystemen berücksichtigt werden. In diesem Beitrag wird ein Ansatz für die optimierte Allokation von Entwicklungsressourcen hinsichtlich der Einsatzrisiken von Produktionstechnologien und -prozessen vorgestellt. Zunächst wird das Produktionsszenario mittels GRAMOSA modelliert und simuliert. Nachfolgend werden die Simulationsergebnisse für die optimierte Zuordnung des Entwicklungsbudgets mittels mathematischer Optimierung genutzt.
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 2 | Seite 62-66
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