laufende Projekte - IPS -
| SFB 637 - T6 |
Selbststeuernde Disposition von Verleihartikeln 01.01.2012 - 31.12.2013, DFG Sonderforschungsbereich Das Umlaufmanagement von Verleihartikeln in der Veranstaltungsbranche befasst sich mit der dynamischen Disposition und Steuerung von veranstaltungsspezifischen Aufträgen in einem geschlossenen Logistiksystem. Hierbei werden unter großem Zeitdruck heterogene Ladungen, vom Stuhl bis zur kompletten Bühnentechnik, zwischen dem Zentrallager des Ausrichters und einem oder mehreren Veranstaltungsorten bewegt. Die Disposition und Abwicklung gestalten sich durch besondere Kundenanforderungen bezüglich der Termintreue, der Flexibilität und des Preis-/Leistungsverhältnisses sehr schwierig. Zusätzlich erschweren unerwartete Ereignisse wie technische Defekte oder Diebstähle die Transportplanung, was unter dem durch eventuelle Folgeaufträge bedingten Zeitdruck zu einer komplexen und dynamischen Kommissionierung führt. Das Ergebnis sind oftmals volumenreduzierte und damit in ihrer Effizienz verminderte Transporte. Für den Umgang mit zahlreichen Zielkonflikten in einem dynamischen Umfeld eignet sich der Einsatz von Methoden aus dem Bereich der Selbststeuerung. Seit Januar 2012 beschäftigt sich das Transferprojekt T6 „Selbststeuernde Disposition von Verleihartikeln“ des SFB 637 mit der Erstellung und Erprobung eines selbststeuernden Dispositionssystems für Verleihartikel mit integrierter Tourenplanung. Kooperationspartner des Projektes ist die Joke Event AG, eine Full-Service Agentur im Bereich Eventmarketing und Veranstaltungsmanagement mit Hauptsitz in Bremen.  PDF-Flyer zum Download
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| OT-B |
Forschungs- und Entwicklungsbasierte Logistik- und Ressourcenplanung des Offshore-Terminals Bremerhaven 21.10.2011 - 30.06.2012, Industrielle Auftragsforschung Bremerhaven entwickelt sich zu einem bedeuten Standort für die Offshore-Windenergie-Branche. Diese Relevanz wird unter anderem auch durch den geplanten Offshore-Terminal-Bremerhaven deutlich, der ab dem Jahr 2015 seinen Betrieb aufnehmen soll. Im Rahmen des Projekts OT-B wird eine Vorstudie durchgeführt, welche die Bedarfe an die Logistik und an die nötigen Ressourcen des geplanten Offshore-Terminals untersucht. Der Betrachtungszeitraum der Vorstudie umfasst die Jahre 2015 bis 2045.
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Entwicklung von Prognoseverfahren für die Produktionsprogrammplanung auf Basis von Vorhersagemodellen der Nichtlinearen Dynamik 01.04.2011 - 30.09.2012, DFG Da die Kundennachfrage im Allgemeinen starken Schwankungen unterworfen ist, hat eine präzise Absatzvorhersage für eine effektive Produktionsplanung und -steuerung (PPS) eine sehr hohe Bedeutung. Diese ermittelt auf der Grundlage einer Bedarfsprognose das Produktionsprogramm, die Materialbedarfe und die Produktionsprozesse und führt unter anderem zu einem effizienten Einsatz der vorhandenen Ressourcen. Zum einen ist dies von großer Wichtigkeit für die Planung innerhalb einzelner Unternehmen, findet aber zum anderen in den letzten Jahren vermehrt in der Optimierung von Lieferketten und –netzwerken Beachtung. In der Regel erfolgt die Vorhersage durch eine Analyse und anschließende Extrapolation vorangegangener Bedarfswerte. Dabei kommen unterschiedliche Methoden zum Einsatz, wie zum Beispiel statistische Verfahren, lineare Methoden wie z.B. das ARIMA-Modell, künstliche neuronale Netze, Fuzzy- oder Expertensysteme. Statistische Verfahren können nur unzureichend auf Dynamik reagieren und in den anderen Fällen ist die Prognosegenerierung größtenteils nur mit Fachwissen nachvollziehbar. Weitere Möglichkeiten der Prognose stammen aus dem Bereich der nichtlinearen Dynamik. Hier existieren bereits in anderen Anwendungsbereichen erprobte Methoden. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die dynamischen Änderungen des Bedarfs durch neuartige Prognoseverfahren der nichtlinearen Dynamik besser und nachvollziehbar vorherzusagen und so den PPS-Systemen eine bessere Basis für die Produktionsprogrammplanung zu geben.
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Kognitive Robotik für die Automatisierung logistischer Prozesse 01.02.2011 - 31.01.2014, EU, 7th Framework Programme In Zeiten steigender Containerumschlagszahlen wird die automatisierte Entladung ein immer wichtigeres Thema in der Logistik. Bestehende Systeme sind an enge Szenarien gebunden und selten ausreichend flexibel, anpassbar und robust genug, um auf unterschiedliche, oft unbekannte Packmuster und unterschiedlichen Stückgüter zu reagieren. „RobLog“ setzt hier an und entwickelt Methoden und Technologien zur Entladung von standardisierten Ladungsträgern, in der Regel von Containern. Hierbei liegt der Fokus auf der Kognition bei der Erkennung und Handhabung der Stückgüter , sowie der automatisierten Entladung durch das System.
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Echtzeitmonitoring des Transports und Umschlags von Komponenten zur Offshore-Montage von Windkraftanlagen 01.12.2010 - 30.11.2013, 5. Energieforschungsprogramm Ziel des Verbundprojekts ist die Unterstützung der Produktions- und Logistikprozesse bei der industriellen Serienfertigung und Errichtung von Offshore-Windkraftanlagen. Hierzu ist die Entwicklung einer IT-Forschungsplattform vorgesehen, welche die Validierung der im Vorhaben zu entwickelnden Konzepte ermöglicht. Diese Konzepte sind beispielsweise die Steuerung und das Echtzeitmonitoring von Einzelteilen und Anlagenkomponenten sowie der für den Transport von Großkomponenten verwendeten Ladungsträger. Das Ziel des Gesamtsystems aus Prozessdesign, innovativem Einsatz von IuK-Technologie und IT-Funktionalitäten besteht in der Optimierung der gesamten Supply Chain - ab Zulieferer über Hersteller bis zur Offshore-Montage - als auch in der Steuerung der Rückführung der Ladungsträger zum Hersteller.
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| POWer.net |
Planung und Optimierung wandlungsfähiger Wertschöpfungsnetzwerke 01.09.2010 - 31.08.2013, BMBF Moderne Produktions- und Logistiknetzwerke sehen sich heutzutage vielfältigen, sich dynamisch verändernden Umweltbedingungen gegenüber, welchen oftmals durch eine kurzfristige flexible Systemanpassung nur unzureichend begegnet werden kann. Das Ziel des Verbundprojekts POWer.net ist es in diesem Zusammenhang, Methoden für die reaktionsschnelle und aufwandsarme Wandlung von Unternehmensnetzwerken zu entwickeln und in eine Vorgehensmethodik zu überführen. Diese Vorgehenssystematik für die Bewertung möglicher Netzwerkalternativen sowie ein Monitoringansatz für das Controlling von Wandlungstreibern wird prototypisch in einem Softwaretool implementiert. Durch die Anwendung des Softwareprototypen in ausgewählten Pilotnetzwerken werden die Ergebnisse evaluiert.
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Der Intelligente Container 01.07.2010 - 30.06.2013, BMBF Intelligente und vernetzte Transportgüter, Ladehilfsmittel und Transportmittel können sich selbst und ihren Transport überwachen. Sie haben die Fähigkeit zur Selbststeuerung und können komplexe Logistikaufgaben robust sowie zuverlässig steuern und lösen. Durch Sensoren für die Transportbedingungen und für den Zustand der Güter kann das Logistikprinzip des „dynamic FEFO“ (First Expire, First Out) realisiert werden. Dabei ist der reale Zustand der Ware, wie z.B. der Reifegrad bei Obst, das Kriterium für die weitere Steuerung der Logistikkette. Dieses neue Logistikprinzip ermöglicht die Selbststeuerung logistischer Objekte und damit einhergehend innovative Logistikprozesse.
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RFID-based Automotive Network 01.01.2010 - 31.12.2012, BMWi Im Zuge der Globalisierung haben sich die Rahmenbedingungen in der Automobilbranche verändert. Individuelle Fahrzeugwünsche, neue Antriebstechnologien und ständige Innovationen erzeugen eine stetig wachsende Variantenvielfalt. Aus diesem Grund konzentrieren sich die Automobilhersteller auf ihre Kompetenzen und reduzieren ihre Fertigungstiefe. Dies führt zur Entwicklung komplexer Logistiknetzwerke, die es zu planen und zu steuern gilt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Informationstransparenz in Logistik- und Produktionsnetzwerken der Automobilindustrie zu erhöhen. Dazu wird eine Vorgehensweise zur Integration von produktionslogistischen und produktspezifischen Informationen in betriebliche und überbetriebliche Systeme zur Auftragssteuerung entwickelt. Dadurch kann ein standardisierter echtzeitnaher Austausch prozessrelevanter Daten zur Steuerung und Optimierung der Wertschöpfungskette ermöglicht werden. Auf Basis dieser zu jederzeit aktuellen Daten wird eine hybride (zentral - dezentral) Steuerungsmethodik entwickelt und implementiert, mit der auf Abweichungen vom Plan schnell und flexibel reagiert werden kann.
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| EMOSES |
Entwicklung einer Methode zur Objekterkennung von universellen Stückgütern für die automatische Entladung von Standardladungsträgern aus 3D Laserscandaten 15.10.2009 - 14.10.2012, DFG Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Methode zur Erkennung von Stückgütern. Innerhalb dieser wird eine Lage- und Positionsbestimmung von Stückgütern durchgeführt, so dass anschließend eine automatische Entladung der Stückgüter durch einen Manipulator möglich ist. Der Kern des Forschungsvorhabens besteht in der Konzeption und Implementierung dieser Methode, welche anschließend mit simulierten Daten getestet werden soll. Um die Möglichkeiten und Grenzen der Anwendbarkeit des Verfahrens für die automatische Entladung von Stückgütern bewerten zu können, wird abschließend ein Testaufbau installiert.
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| ISUS |
Innovative Stau- und Umschlagstechnologie für Stahlprodukte/ Development of an innovative magnetic device for the handling of steel sheets in seaports 01.09.2009 - 31.08.2012, BMWi Stahlbleche werden heute in der Regel mit mechanischen Lastaufnahmemitteln umgeschlagen, welche die Last mit Hilfe von Haken, Ketten, Seilen und Gurten aufnehmen. Dieses Anschlaggeschirr ist relativ schwer und unhandlich, überzeugt jedoch durch großzügige Auslegung und Qualität in Bezug auf die Zuverlässigkeit. Allerdings bietet es wenig Innovationspotenzial und Spielraum für Prozessoptimierung. Im Projekt ISUS wird hierzu eine innovative Magnet-Traverse entwickelt, die typische Handlingprobleme reduzieren, die Notwendigkeit zur ständigen Wartung von Anschlagsystemen verringern sowie Beschädigungen der Stahlbleche vermeiden soll. Insgesamt soll der Umschlag der Bleche schneller, sicherer und materialschonender werden.
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Improving Global Supply Chains 01.06.2009 - 30.04.2014, DFG In heutigen Fertigungssystemen werden Informationen über die Einsatzmöglichkeit und Verfügbarkeit der Transportlogistik nur unzureichend berücksichtigt, um effiziente Produktionspläne zu generieren. Demzufolge können Einsparungen bei Durchlaufzeit und Kosten, die mit neuen Produktionssystemen erzielt werden, durch eine unausgewogene, nicht synchronisierte oder instabile Integration von Produktion und Transport vermindert werden. Der Focus des Forschungsprojekts liegt auf der Verbesserung des Informationsflusses an den Schnittstellen zwischen dezentralen Fertigungs- und Logistiksystemen entlang einer Supply Chain. Innerhalb des Framewoks von LogGlobal werden zwei sich ergänzende Forschungsprojekte in Deutschland durchgeführt, die sich mit unterschiedlichen Aspekten der Integration von Produktion und Logistik befassen. Das erste Teilprojekt dient der Entwicklung einer Heuristik für die Ablaufplanung von Produktion und Transport, die die gegenwärtigen Einsatzmöglichkeiten und Verfügbarkeit der beiden Systeme berücksichtigt. Das zweite Projekt untersucht die funktionalen, organisatorischen und nationalen Barrieren entlang einer Supply Chain, die für eine effiziente und nachhaltige Integration von Produktions- und Logistiksystemen überwunden werden müssen. Gemeinsam werden die deutschen und brasilianischen Forschungsprojekte zur Entwicklung von Konzepten und Technologien beitragen, die eine effiziente Integration von Produktion und Logistik ermöglichen.
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B1 - Entwicklung von Methoden zum selbststeuernden Routing autonomer logistischer Objekte 01.01.2008 - 30.06.2012, DFG Sonderforschungsbereich Motivation Da sich aufgrund der Größe von Kommunikationsnetzen (z.B. Internet oder Netze für den Mobilfunk) eine zentrale Steuerung verbietet, sind selbststeuernde Algorithmen in diesen Bereichen seit den Anfängen erfolgreich angewendet worden. Aufgrund großer Ähnlichkeiten von Kommunikations- und Logistiknetzen liegt es nahe, erprobte Algorithmen aus der Datenkommunikation auf logistische Prozesse zu übertragen. Die implizit dort schon vorhandene Eigenschaft der Reaktivität ist auch in logistischen Netzen aufgrund ihrer schlechten Vorhersagbarkeit notwendig und soll durch allgemeine Methoden der Reaktiven Planung und Steuerung erweitert werden. Diese Methoden haben ihren Ursprung im Bereich der künstlichen Intelligenz und sind dadurch gekennzeichnet, daß sie ständig aktuelle Informationen aufnehmen und prozeßbegleitend verarbeiten. Ergebnisse 1. Phase (2004-2007) Grundlage der Arbeiten bildet eine im ersten Arbeitsschritt erstellte Analyse der Elemente und Prozesse logistischer Transportnetze. Hieraus wurden Transportszenarien entwickelt, auf denen die zu untersuchenden Algorithmen getestet und verglichen werden können. Es wurde eine C++ - Simulationsumgebung erstellt, die die Simulation von Transportnetzen auf Basis der Szenarienbeschreibungen ermöglicht. Des Weiteren wurde auf der innerhalb des SFB speziell entworfenen Agentenplattform "PlaSMA" eine Simulationsumgebung entworfen, um eine Kompatibilität zu anderen Teilprojekten zu erhalten. Unter Verwendung der Simulationsumgebungen wurde die Anwendbarkeit von Verfahren festgestellt und in Veröffentlichungen dokumentiert. Die bisherige Entwicklung der Selbststeuerungskonzepte mündete in einem an Algorithmen aus der Datenkommunikation angelehnten "Distributed Logistic Routing Protocol - DLRP". Die Eignung des DLRP für bestimmte Transportszenarien wurde nachgewiesen. Ziele 2. Phase (2008-2011) Als Fortführung des Projektes soll in diesem Vorhaben erforscht werden, wie das selbststeuernde Routing von Stückgütern und Transportmitteln unter erweiterten praxisrelevanten Einschränkungen und unter Berücksichtigung komplexerer Strukturen gestaltet werden muss, und wo die Leistungsgrenzen des in der ersten Projektphase entwickelten und untersuchten Grundkonzeptes liegen. Diese Anforderungen bestehen aus drei Kernpunkten: Berücksichtigung von Ladungsträgerhierarchien, Routingmechanismen für große Netze und Informationsbarrieren, die in der Praxis existieren. Ein weiterer wichtiger Arbeitspunkt, vor allem in Hinblick auf die Bewertung und das Erkennen der Grenzen der Selbststeuerung, ist die Entwicklung realitätsnaher Benchmarkszenarien. Die entwickelten Selbststeuerungskonzepte sind von so grundlegend anderer Struktur, dass die etablierten Benchmarkszenarien (z.B. die sog. Solomon-Instanzen) für die Selbststeuerung nicht genutzt werden können.
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Mikrokaltumformen 01.01.2007 - 31.12.2014, DFG Sonderforschungsbereich Teilprojekt B5 Sichere Prozesse Das Teilprojekt B5 entwickelt ein Verfahren zur prozessintegrierten Qualitätsprüfung von Mikrokaltumformbauteilen. Eine schnelle 3D-Messung erfasst Maß-, Form- und Lageabweichungen und identifiziert Oberflächenunvollkommenheiten. Betrachtungen zur Messunsicherheit und eine logistische Qualitätslenkung ergänzen die messtechnischen Untersuchungen. Im Speziellen wird eine Demonstratorplattform aufgebaut, die eine automatisierte Qualitätsprüfung komplexer Mikrokaltumformbauteile ermöglicht.
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Mikrokaltumformen 01.01.2007 - 31.12.2014, DFG Sonderforschungsbereich Teilprojekt C4 - Simultaneous Engineering Motivation Die industrielle Herstellung metallischer Kleinst- und Mikrobauteile nimmt im Kontext des allgemeinen Trends der Miniaturisierung in vielen Bereichen des Maschinenbaus stetig an Bedeutung zu. Das zentrale Anliegen des Sonderforschungsbereiches ist die Bereitstellung von Prozessen und Methoden für die umformtechnische Herstellung metallischer Mikrokomponenten, wobei die für den Umformprozess von der Werkstoffentwicklung über die Bauteilprüfung bis hin zur Prozessgestaltung wesentlichen Aspekte einbezogen werden. Ergebnisse 1. Phase (2007-2010) In einem ersten Arbeitsschritt wurden Grundlagen für Modellierungsmethoden sowie Vorgehensmodelle entwickelt, welche für die Auslegung von Fertigungsprozessen in der Mikrokaltumformung geeignet sind. Auf dieser Basis wurde ein Methodenbaukasten entwickelt, der den Entwurf, die Untersuchung und die Beurteilung alternativer Produktions- und Logistikszenarien in der Mikrokaltumformung erlaubt. Dieser wird in eine übergeordnete, strukturierte Vorgehensweise zur Projektierung von µ-Prozessketten (Simultaneous Engineering) integriert Ziele 2. Phase (2011-2014) Als Fortführung des Projektes soll die Analyse und Visualisierung der komplexen technischen Wirkzusammenhänge entlang der Prozesskette im Vordergrund stehen. Unter Einbeziehung von logistischen Planungsfaktoren wird ein Modellierungs- und Planungswerkzeug entwickelt, welches eine automatisierte Prognose der Änderungspropagation über die Prozesskette erlaubt und somit eine Optimierung der gesamten Prozessplanung ermöglicht.
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Selbststeuerung logistischer Prozesse - Ein Paradigmenwechsel und seine Grenzen 01.01.2004 - 30.06.2012, DFG Sonderforschungsbereich Die dynamische und strukturelle Komplexität logistischer Netzwerke verhindert zunehmend die Bereitstellung aller entscheidungsrelevanten Informationen für eine zentrale Planungs- und Steuerungsinstanz und erfordert deshalb adaptive logistische Prozesse mit der Fähigkeit zur Selbststeuerung. Mit Selbststeuerung wird hierbei die dezentrale Koordination autonomer logistischer Objekte in einer heterarchischen Organisationsstruktur bezeichnet. Die Autonomie der logistischen Objekte wie Stückgüter, Ladungsträger und Transportsysteme wird dabei durch neue Informations- und Kommunikationstechnologien wie z.B. die Radio Frequency Identification (RFID) und drahtlose Kommunikationsnetze ermöglicht. Diese und andere IuK-Technologien ermöglichen und erfordern neue Steuerungsstrategien und autonome, dezentrale Steuerungssysteme für logistische Prozesse. Dabei stehen Aspekte wie Flexibilität, Adaptivität und Reaktivität auf sich dynamisch verändernde äußere Einflüsse unter Beibehaltung der globalen Ziele im Vordergrund.
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Adaptive Geschäftsprozesse - Modellierung und Methodologie 01.01.2004 - 30.06.2012, DFG Sonderforschungsbereich Zielsetzung ist die Entwicklung eines Modellierungswerkzeugs zur Realisierung selbststeuernder Prozesse in der Logistik, welches die Analyse und Spezifikation adaptiver Geschäftsprozesse unterstützt. Die integrierte Betrachtung von prozess-, wissens- und agentenorientierter Modellierung soll die Lücke zwischen realweltorientierter Geschäftsprozessmodellierung, durch den Prozessspezialisten, und der agentenorientierten Softwareentwicklung, durch den Agentenentwickler, schließen. In der ersten Förderperiode standen Methoden und Werkzeuge zur Analyse und Spezifikation der selbststeuernden Prozesse im Mittelpunkt. In der aktuellen Phase werden die darauf aufbauenden Schritte (Prozesssimulation, Konfiguration der selbststeuerungsspezifischen Infrastrukturkomponenten und Berechnung der Wirtschaftlichkeit) in einen integrierten Methodenzyklus mit einbezogen sowie die bisherigen Ergebnisse überprüft und detailliert.
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Demonstrator und Applikationsplattform für die Selbststeuerung logistischer Prozesse 01.01.2004 - 30.06.2012, Grundlagenforschung verständlich zu vermitteln ist ein oft unterschätztes Vorhaben. Das Teilprojekt Z2 hat somit die wichtige Aufgabe, die Idee und Motivation der Selbststeuerung anhand verschiedener Demonstrationen zu veranschaulichen. Zu diesem Zweck wurden verschiedene Szenarien entwickelt und implementiert, die als Demonstratoren des SFB dienen. Die logistische Selbststeuerung wird praktisch erlebbar gemacht, indem bei den Vorführungen der verschiedenen Demonstratoren die Gutachter und andere Personen in verschiedene Rollen als Objekte versetzt werden, die durch eigene Intelligenz (IT, PDA), d. h. durch Auswertung der Randbedingungen, Entscheidungen hinsichtlich des nächsten Transportweges oder Produktionsschrittes treffen und diese auch entsprechend visualisiert und somit eine Nachvollziehbarkeit gewährleistet. Durch die geschickte Umsetzung mit adäquaten Benutzerschnittstellen, sowie durch den Einsatz von Hardware, die den Stand der Technik repräsentiert, konnte eine hohe Akzeptanz und eine positive Außendarstellung realisiert werden. Darüber hinaus wird im Teilprojekt Z2 eine prototypische Umsetzung der entwickelten Konzepte und Methoden aus den Teilprojekten des SFB angestrebt, damit alle Theoretischen Konzepte praktische Versuche durchführen können. Somit kann sowohl die softwaretechnische Umsetzung als auch eine hardwaretechnische Implementierung der entwickelten Selbststeuerungsmechanismen beherbergt werden. Die Teilprojekte können somit spezifische Untersuchungen in einem Gesamtkontext durchführen, so dass neben dem Praxistest der prototypisch umgesetzten Modelle und Methoden auch ggf. noch existente Konflikte zwischen unterschiedlichen Modellen und Methoden erkannt und behoben werden können.
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