Development of a novel material flow simulation model for the integration of spatial and process relevant information

Simulation techniques are almost indispensable in the analysis of complex systems. Materials- and related information flow processes in logistics often possess such complexity. Further problem arise as the processes change over time and pose a Big Data problem as well. To cope with these issues adaptive simulations are more and more frequently used. This paper presents a few relevant advanced simulation models and intro-duces a novel model structure, which unifies modelling of geometrical relations and time processes. This way the process structure and their geometric relations can be handled in a well understandable and transparent way. Capabilities and applicability of the model is also presented via a demonstrational example.

Simulation and analysis of an emergency lowering system for crane applications

An emergency lowering system for use in safety critical crane applications is discussed. The system is used to safely lower the payload of a crane in case of an electric blackout. The system is based on a backup power source, which is used to operate the crane while the regular supply is not available. The system enables both horizontal and vertical movements of the crane. Two different configurations for building the system are described, one with an uninterruptible power source (UPS) or a diesel generator connected in parallel to the crane’s power supply and one with a customized energy storage connected to the intermediate DC-link in the crane. In order to be able to size the backup power source, the power required during emergency lowering needs to be understood. A simulation model is used to study and optimize the power used during emergency lowering. The simulation model and optimizations are verified in a test hoist. Simulation results are presented with non-optimized and optimized controls for two example applications: a paper roll crane and a steel mill ladle crane. The optimizations are found to significantly reduce the required power for the crane movements during emergency lowering.

Dynamische Standsicherheit von Portalstaplern

Der Artikel beschreibt die Untersuchung der dynamischen Standsicherheit von Portalstaplern. Dazu wurde ein aktueller repräsentativer Portalstapler analysiert und in ein Mehrkörper-Simulationsmodell abgebildet. Die Validierung des Modells erfolgte auf Basis von Messfahrten am realen System. Aus den durchgeführten Simulationsstudien wurden technische Verbesserungsmaßnahmen abgeleitet, welche die dynamische Standsicherheit von Portalstaplern erhöhen.

Simulations- und VR-basierte Steuerungsverifikation zellularer Intralogistiksysteme

Die hohe Komplexität zellularer intralogistischer Systeme und deren Steuerungsarchitektur legt die Verwendung moderner Simulations- und Visualisierungstechniken nahe, um schon im Vorfeld Aussagen über die Leistungsfähigkeit und Zukunftssicherheit eines geplanten Systems treffen zu können. In dieser Arbeit wird ein Konzept für ein Simulationssystem zur VR-basierten Steuerungsverifikation zellularer Intralogistiksysteme vorgestellt. Beschrieben wird die Erstellung eines Simulationsmodells für eine real existierende Anlage und es wird ein Überblick über die Bestandteile der Simulation, insbesondere die Anbindung der Steuerung des realen agentenbasierten Systems, gegeben.

Mechanische Ersatzmodelle zum Nachweis der Realisierbarkeit minimaler Restbeschleunigungen während der Freifallphase im Einstein-Elevator

Der Einstein-Elevator entspricht einer deutlichen Abwandlung eines klassischen Fallturms. In Falltürmen werden wissenschaftliche Experimente unter Schwerelosigkeit durchgeführt. In großen Vakuumkammern werden dazu die Experimente, ohne das Einleiten externer Kräfte, fallengelassen. Die klassische Fallturmtechnik hat den Nachteil einer geringen Wiederholrate durch einen hohen Zeitaufwand bei der Herstellung des Vakuums. Der Einstein-Elevator schafft durch sein weltweit einzigartiges Führungs- und Antriebskonzept den Zeitaufwand für die Versuchsdurchführung drastisch zu verkürzen und die Qualität der Schwerelosigkeit zu verbessern. Um die benötigte Qualität in der Versuchsumgebung zu erzielen, wurde das Konzept mithilfe einer Mehrkörpersimulation hinsichtlich der im Experiment in der Freifallphase zu erwartenden minimalen Restbeschleunigungen untersucht.

Das prognosebasierte Reservierungsverfahren - ein Ansatz zur Reduzierung der mittleren Fahrzeit in einer Regalfläche

Die neu entwickelte Belegungsstrategie basiert auf prognostizierten Verweildauern (VWD) und Zwischenankunftszeiten der Ladeeinheiten (LE) des Sortiments. Für jede Ladeeinheit, die im Lager ankommt wird berechnet, wie viele Ladeeinheiten während der Verweildauer dieser aktuellen Ladeeinheit voraussichtlich ankommen und das Lager auch in diesem VWD-Zeitraum wieder verlassen. In Abhängigkeit der aktuellen Lagerbelegung werden für die in dem Zeitraum ankommenden Ladeeinheiten Lagerfächer reserviert und erst anschließend die eingehende Ladeeinheit in das fahrzeitgünstigste, freie und nicht reservierte Lagerfach eingelagert. Eine zusätzliche Berücksichtigung des Energiebedarfes für die Ein- und Auslagerung ist möglich. Das prognosebasierte Reservierungsverfahren wurde neben den gängigen Belegungsstrategien in einem parametrisierbaren Simulationsmodell umgesetzt. Die Belegungsstrategien wurden anhand verschiedener Szenarien getestet und verglichen. Ein zusätzlich entwickelter Benchmark gibt Auskunft über die Qualität der Simulationsergebnisse.

Validierung intralogistischer Systemmodelle anhand gemessener Kenngrößen

Die konsequente Anwendung von einer Validie-rungsmethoden ist eine wichtige Grundlage zur Angabe der Genauigkeit von Simulationsmodellen. Im nachfolgenden Beitrag wird eine Vorgehensweise zur Validierung von Simulationsmodellen vorgestellt und auf ein am Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) entwickeltes Modell zur Quantifizierung des Energiebedarfs und der Spielzeit von Regalbediengeräten angewandt und analysiert.