IML 1:

3D-gedruckter Multikopter: »Lastenaufnahme im Flug«

Flugroboter halten Einzug in die Logistik. Sie bieten eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten, ob zum Materialtransport oder für die Inventur. Die Vorteile liegen dabei klar auf der Hand: Höhengängigkeit in Kombination mit einer Traglast von mehreren Kilogramm sowie Flurfreiheit und höhere Geschwindigkeiten. Bereits seit einiger Zeit forscht das Fraunhofer IML an Innovationen rund um die vielzähligen Einsatzgebiete von Drohnen. Ein Beispiel dafür ist das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Projekt »InventAIRy«.
Dessen Zielsetzung ist die Entwicklung eines autonomen Flugroboters, der eigenständig die Inventur durchführt. Hierbei steht die Kombination von Sensorik und Identifikationstechnik im Fokus. Auch an einem möglichst optimalen Design für logistische Anwendungen bis hin zum flugfähigen Prototypen arbeitet das Fraunhofer IML. Dafür drucken und testen die Wissenschaftler mittels 3D-Druck-Verfahren unterschiedlichste Variationen der Flugroboter selbst. Auf der LogiMAT2015 zeigt das Fraunhofer IML eine vollständig im 3D-Druck entstandene Drohne.
Im Rahmen der bisherigen Tests und Marktstudien hat sich vor allem eines bereits klar gezeigt:
Eine der größten Herausforderung beim effizienten Einsatz von Flugrobotern für die Logistik ist das Aufnehmen und Ablegen der Last direkt aus der Flugbewegung heraus. Insbesondere die Lastaufnahme im Flug gestaltet sich schwierig. Bisher existierende Greiferlösungen etc. erfordern häufig manuelles Eingreifen oder mehrfaches Anfliegen und kosten so relativ viel Zeit. Hierfür hat das Fraunhofer IML eine einfache wie geniale Lösung entwickelt und bereits zum Patent angemeldet: Ein Lastaufnahmemittel nach dem Prinzip einer Blende. Das System wird unten an der Drohne montiert und besteht aus einem Adapter für das Transportgut, einer trichterförmigen Zuführung sowie einem automatischen Schließmechanismus nach dem Vorbild einer fotografischen Blende. Der Adapter wird beispielsweise an herkömmlichen Umreifungsbändern festgesteckt und ermöglicht so die automatisierte Aufnahme von Packstücken, ohne dass spezielle KLTs notwendig sind. Für die richtige Justierung des Schließmechanismus über dem Adapter in allen drei Dimensionen sorgt die Trichterzuführung. Seine schrägen Wände sorgen dafür, dass der Adapter in die Mitte des Schließmechanismus geführt wird. Darüber hinaus dient sie als Landegestell und sorgt so dafür, dass sich der Schließmechanismus waagerecht und auf der korrekten Höhe des Adapters befindet. Dadurch kann der Mechanismus ohne weitere Justierung automatisch geschlossen werden. Der Schließmechanismus selbst umschließt den Adapter nach einem ähnlichen Prinzip wie eine fotografische Blende. D. h. er umschließt den Adapter komplett und sorgt für eine formschlüssige Verbindung von Transportgut und Lastaufnahmemittel, was das System sehr stabil und tragfähig macht.
Zusätzlicher Vorteil der Lösung ist, dass der von außen greifende Schließmechanismus einen mittigen Blick von oben auf den Adapter ermöglicht. Dies erlaubt nicht nur eine optimale zusätzliche Ausrichtung mit Hilfe optischer Systeme, sondern beispielsweise auch die Identifikation und Erfassung der Last. Hierfür kann zudem der Adapter mit zusätzlichen Informationen versehen werden.
Als zusätzliche Funktion hält die trichterförmige Zuführung die Drohne flexibel, da sie sowohl als Landegestell für Landungen sowohl auf dem zu transportierenden Gut, als auch auf einem anderen Untergrund geeignet ist.

Neues vom »Bierdeckel«

Mit dem »Coaster« hat das Fraunhofer IML auf der LogiMAT 2014 die erste industrietaugliche und gleichzeitig kostengünstige Mensch-Maschine-Schnittstelle für Industrie 4.0 vorgestellt.
In diesem Jahr zeigt das Institut, was mit dem »Coaster« mittlerweile alles möglich ist:
Neben der Steuerung von Flurförderzeugen, wie dem cubeXX von STILL, sowie der Abarbeitung von Kommissionieraufträgen, kann der Bediener mit dem »Bierdeckel« ganze Produktionsmaschinen ansteuern. Dafür kann er sich einzelne Parameter oder Sensorwerte anzeigen lassen und entsprechend ändern. So können sogar Details reguliert werden, wie z. B. Kräfte, die innerhalb einer Maschine auf einen Werkstoff einwirken. Darüber hinaus zeigt er
Alternativlösungen für die Entscheidung und deren Konsequenzen auf.

Das »iDisplay«: Industrie 4.0 im C-Teile-Management

Im Rahmen des gemeinsamen »Enterprise Lab« haben die Würth Industrie Service GmbH & Co. KG und das Fraunhofer IML das »iDisplay« entwickelt. Das multifunktionale und digitale
Regaletikett samt passender App stellt ein Meilenstein im C-Teile- Management in Richtung Industrie 4.0 dar und ist sowohl auf dem Stand des Fraunhofer IML, als auch direkt gegenüber bei Würth zu sehen. Das mobile Managementsystem sorgt für einen transparenten
Daten- und Informationsaustausch und löst manuelle – und daher aufwendige - Etikettenlösungen ab. Es wird direkt an eine zum Patent angemeldete Regalschiene angesteckt und übermittelt seine Position an das Warenwirtschaftssystem. Jede nachträgliche Positionsänderung oder Entfernung wird erkannt und an die App gemeldet sowie von dieser visualisiert.
So wird die Regalvergabe automatisch aktualisiert und Fehler vermieden. Eine integrierte Pick-by-Light-Funktion und die Anzeige auf dem Display vermitteln dem Kommissionierer jederzeit alle wichtigen Informationen und leiten ihn. Parallel kann er sich von der App eine Kommissionierliste erstellen lassen und seine Wege optimieren. Auch Bedarfsspitzen und Sonderbedarfe können direkt vom Display aus bestellt werden. Das Auffüllen der Behälter
wird durch das System ebenfalls vereinfacht. Die App gibt jederzeit Auskunft über den Status des Kanban-Systems und zeigt auf dem Display die nötigen Informationen für den Systembetreuer an, der die Behälter neu bestückt.

Neue Perspektiven und Ideen: Das Fraunhofer IML in den Messeforen

Zudem gestaltet das Fraunhofer IML weitere Programmpunkte auf der LogiMAT federführend
mit: Am Dienstag, den 10. Februar 2015, findet das Forum »Lean in der Logistik erfolgreich
implementieren« unter der Moderation von Detlef Spee, Abteilungsleiter Intralogistik
und -IT Planung, statt. Im Mittelpunkt der Vorträge und Diskussionen stehen Herausforderungen
und Erfahrungen bei der Nutzung von Lean Warehousing. Der richtige Umgang mit
Retouren steht am Mittwoch, den 11. Februar 2015, ebenfalls unter der Leitung von Detlef
Spee, im Fokus des Forums »Retourenmanagement: Herausforderungen und Lösungsansätze
«, das das Fraunhofer IML gemeinsam mit dem Institut des Interaktiven Handels GmbH veranstaltet. Dr. Volker Lange, Leiter Verpackungs- und Handelslogistik, geht am Donnerstag, den 12. Februar 2015, im Rahmen des »Zukunftsforum Handel – Trends und Visionen des interaktiven Handels und deren Auswirkungen auf die Logistik« gemeinsam mit den Forumsteil Fraunhofer- nehmern der Frage nach »Welchen Einfluss haben Multichannel, Same-Day-Delivery und 3DDruck auf die Logistik?«.

IML 2:

»Übersicht der weiteren Exponate«

1. Logistische Assistenzsysteme und Smart Devices
   
   Logistische Assistenzsysteme und vor allem Smart Devices, wie der »Coaster«, halten rasch Einzug in die Logistik. Neben dem »Coaster« zeigen die Fraunhofer- Wissenschaftler daher auf der LogiMAT 2015, wie sich Tablets als Mensch-Maschine-Schnittstelle einsetzen lassen. Mit Hilfe individueller Apps dienen die sogenannten »ProductionPads« als echtzeitnahe Visualisierungsplattformen, auf denen mobil und
   ergonomisch Planung, Steuerung sowie Zustandsmonitoring jederzeit im Blick sind.
   
   
2. Ausflug in die virtuelle Welt
   
   Einen Blick in die Logistik von morgen können Besucher am Stand des Fraunhofer IML dank zweier »Oculus Rift Virtual Reality-Brillen« werfen. Die Brillen, die sonst besonders bei Computerspielern beliebt sind, ermöglichen es, sich aktiv in der virtuellen Logistik-Umgebung zu bewegen. Auf einem Touchtisch können die unterschiedlichen
   Bereiche einer Supply Chain (Rohstoffe, Produktion, Lager, Kunde) ausgewählt und verschiedene Daten angezeigt werden. Darauf basierend werden einfache Aufträge generiert. Die »Spieler« empfangen diese in der virtuellen Welt und müssen die Güter
   scannen bzw. mittels RFID erfassen und transportieren. Daraus wiederum werden Tracking- und Tracing-Information generiert, die auf dem Touchtisch zu sehen sind.
   
   
3. Software-Steuerung durch Bewegung
   
   Eine virtuelle Reise durch Themen wie Lager- und Materialflussplanung, Lagerreorganisation, Lean-Logistics oder eine Warehouse-Management-System-Auswahl kann der Standbesucher mit Hilfe einer interaktiv-gesteuerten »Kinect-Kamera« antreten.
   Allein durch Körperbewegungen kann der Besucher die Software bedienen, sich Erläuterungenansagen lassen und alle Schritte parallel auf einem Monitor verfolgen.
   
   
4. Big Data Services und Cloud-Lösungen für die Logistik
   
   Das Institut zeigt die Fortschritte im gemeinsamen IT-Projekt mit der STILL AG und SAP: Das Fraunhofer IML hat zusammen mit der SAP SE und STILL für das KonzeptflurförderzeugcubeXX einen »Internet of Things Device Adapter« für die »SAP Cloud HANA Plattform« entwickelt und in einem webbasierten Transportauftragsmanagement eingesetzt. Ziel des Projekts ist die Demonstration der technischen Machbarkeit einer direkten Integration von Smart Devices in die SAP Cloud HANA Plattform – ohne weitere Zwischensysteme wie Datenkonverter. Demonstriert wird dies am Beispiel eines Transportauftragsmanagements auf Basis von SAP HANA.
   
   
5. Fahrerloses Transportfahrzeug »LOCATIVE«
   
   Mit dem gemeinsam mit der BITO-Lagertechnik Bittmann GmbH entwickelten »Low Cost Automated Guided Vehicle« (LOCATIVE) zeigt das Fraunhofer IML exemplarisch den
   Weg einer klassischen Entwicklungskooperation, vom Prototyp bis zur Vorserie. Das FTF ist eine kostengünstige »Plug & Play«-Lösung nach dem Prinzip: aufstellen, Spur kleben, loslegen. Es eignet sich für Behältertransporte bis zu 20 kg und kann Behälter während der Fahrt durch die Kommissionierstation – ganz ohne Abbremsen oder
   Stoppen – auf- und abnehmen.
   
   
6. Der RackRacer
   
   Der »RackRacer« ist ein Shuttle, das sich selbstständig horizontal und diagonal im Regal bewegen kann. Die einfache wie geniale Idee dahinter ist, auf eine durchgehende Fahrschiene für das Shuttle zu verzichten und das benötigte Stück Schiene am Fahrzeug mitzuführen. Dies geschieht durch zwei schwenkbare »Raupenelemente «, die anstelle von Rädern am Shuttle angebracht sind. Sie heften sich im Regal an einzelne Abstützpunkte. So kann sich das Shuttle horizontal, aber auch diagonal und damit zwischen den Ebenen bewegen – ganz ohne Lift. Dazu fährt es einfach über die schiefe Strecke, die sich aus dem Raster der Abstützpunkte ergibt. Um dies zu ermöglichen, sind die Raupenelemente schwenkbar am Shuttle-Rahmen aufgehängt. Damit werden die Wege des Shuttles im Regal kürzer und effizienter.
   
   
7. Blick in die Blackbox
   
   Logistische Systeme sind komplex und daher häufig schwer überschaubar. Hinzu
   kommt, dass Daten teilweise unvollständig sind oder wichtige Zusammenhänge nicht
   gemeinsam analysiert werden. Häufig gleicht die Supply Chain einer Blackbox, in der
   zumindest Teilprozesse im »Dunkeln« liegen. Die Experten des Fraunhofer IML zeigen
   hierzu, wie sich die BlackBox mittels Prozessaufnahmen, Analyse und Aufbereitung
   von möglichen Gegenmaßnahmen in einem Masterplan, Prozesskostenrechnung oder
   Materialflussoptimierungen »durchleuchten« lässt.