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Zustandsüberwachung von Intralogistiksystemen

04.10.2016 | id:5020004

Für die Betreiber von Intralogistiksystemen ist die Verfügbarkeit ihrer Anlagen von sehr hoher Bedeutung. Es werden immer höhere Verfügbarkeiten und gleichzeitig niedrigere Kosten der Anlagen gefordert. Die Verfügbarkeit wird maßgeblich durch die Instandhaltung der Anlagen bestimmt. Eine Möglichkeit zur Optimierung der Anlageninstandhaltung ist der Einsatz von Zustandsüberwachungssystemen. Diese sensorbasierten Systeme sind heute bereits in mehreren Bereichen der Technik im Einsatz und können sowohl Belastungen von Bauteilen oder Baugruppen erfassen und protokollieren (Load Monitoring), als auch (Schädigungs-) Zustände von Bauteilen ermitteln (Condition Monitoring).

Im Bereich der Intralogistik sind solche Systeme bisher nur für wenige Anwendungsfälle im Einsatz. Ziel des Forschungsvorhabens war es daher ein sensorbasiertes Zustandsüberwachungssystem für Intralogistiksysteme zu entwickeln, welches zum einen mögliche Schädi-gungsfälle frühzeitig erkennen kann um die Instandhaltung zu optimieren und zum anderen die tatsächlichen im Betrieb auftretenden Belastungen und Beanspruchungen von Bauteilen erfassen kann um zukünftige Geräte genauer an die im Betrieb bestehenden Anforderungen anzupassen und zu dimensionieren.

Zunächst wurden zusammen mit Herstellern von Intralogistiksystemen hochbeanspruchte Positionen, kritische Konstruktionsmerkmale oder häufig ausfallende Komponenten identifiziert und diskutiert. Anschließend wurden verschiedene Messungen an einem Regalbediengerät und einem Brückenkran durchgeführt. Dabei wurden sowohl der Normalzustand, als auch Fehlzustände und Schädigungsfälle betrachtet. Für die ausgewählten logistischen Systeme wurden mathematische und physikalische Modelle erstellt und in einem Simulationsmodell implementiert. Es wurde sowohl das korrekte, als auch das fehlerhafte Verhalten abgebildet.
Für ausgewählte Schädigungsfälle wurden Erkennungsalgorithmen zur Implementierung in einem energieautarken Sensor entwickelt. Auf Basis dieser Algorithmen wurde ein Sensorsystem für die Erkennung von Spiel der Führungsrollen und Radformfehlern der Antriebsrolle an einem RBG umgesetzt und die Funktion unter Laborbedingungen nachgewiesen.

Auf Basis der erzielten Erkenntnisse dieses Forschungsprojektes ist es möglich, anhand von Messdaten verschiedene Schadensfälle und Unregelmäßigkeiten an Systemen der Intralogistik zu erkennen. Die bisher nur als Prototyp umgesetzten Sensoren können nun für einen industriellen Einsatz weiterentwickelt werden. Des Weiteren können mithilfe der in diesem Forschungsprojekt entstandenen Simulationsmodelle weitere Schadensfälle analysiert und weitere Sensorsysteme zur Erkennung dieser entwickelt werden.

Rehner, Johannes
Rehner, Johannes
Datei-Anhänge:
ZIL_Abschlussbericht_.pdf

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