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Entwicklung einer energiesparenden Lagersteuerung mit gewichtsreduzierten Lagerfahrzeugen

Durch Wiederanlaufprobleme werden in der industriellen Intralogistik-Praxis Regalförderzeuge und Fördertechnik nie vollständig abgeschaltet. Durch die Entwicklung einer energiesparenden Lagersteuerung mit Deep-SleepModus (= energieoptimierter Stand-By-Modus), basierend auf einem echtzeitfähigen energiesparenden KI-gestützten Materialflussrechner mit gewichtsreduzierten Lagerfahrzeugen unter anderem aus 3D-Druck-Leichtbauteilen, soll den Defiziten des Stands der Technik entgegengewirkt und eine künftige klimaneutrale Produktion im Sinne der Industrie 4.0 ermöglicht werden.

Ausgangssituation

Bis 2045 soll in Deutschland die Treibhausgasneutralität erreicht werden. Im Zuge der steigenden Relevanz umweltpolitischer Ziele wurde bereits 2009 eine EU-Richtlinie, die so genannte „Ökodesign Richtlinie“, für Haushalts- und Konsumgüter verabschiedet, die eine Bewertung und Klassifizierung dieser Güter erforderlich macht.

Für industrielle Maschinen und Anlagen existieren bis dato nur wenige solcher Vorschriften. Für Regalförderzeuge (wie Regalbediengeräte (kurz: RBG), Shuttlesysteme, etc.) sind jedoch keinerlei gesetzliche Vorschriften im Bereich Energieeffizienz (EE) bekannt. Um die Klimaschutzziele zu erreichen, gilt es auch in der Intralogistik die Energieeffizienz weiter zu fokussieren und Lösungen für eine klimaneutrale Produktion zu erarbeiten. Aktuell werden Logistik-/Lagersysteme meist so betrieben, dass z.B. die Steuerungen von Regalbediengeräte durchgängig laufen, auch wenn das System nicht genutzt wird. Dies ist meist der Tatsache geschuldet, das die Steuerungen nicht Problemlos in einen Standby-Modus heruntergefahren werden können, ohne das es ggf. beim wiederhochfahren zu Problemen kommt oder personelle Eingriffe nötig sind. 

Zielsetzung

Ziel des Projektes ist es eine energiesparende Lagersteuerung zu entwickeln, die mit einem Deep-Sleep Modus ausgestattet ist. Dadurch sollen z.B. die Regalbediengeräte bei Nichtbenutzung möglichst weit heruntergefahren werden können, so dass dann möglichst keine Energie mehr benötigt wird. Die Systeme müssen aus diesem Ruhezustand dann wieder schnell und ohne Probleme bei Hochlauf aufgeweckt werden können. Um die Geräte möglichst lange in diesem Energiesparenden Modus halten zu können sollen auch die Strategien bei den Ein- und Auslagerprozessen optimiert werden.

Neben dieser Energieeinsparungsmöglichkeit soll auch eine Reduzierung der Masse der beweglichen Teile der Lagerfahrzeuge im Rahmen des Projektes erforscht werden. Je weniger Masse bei den Bewegungen dieser Lagerfahrzeuge bewegt werden muss, umso weniger Energie wird dabei benötigt. Zur Umsetzung sollen moderne Leichtbauwerkstoffe und Fertigungsverfahren wie z.B. der 3 D Druck angewendet werden.

Vorgehensweise

Im Rahmen des Projektes wird eine Steuerung entwickelt, die über einen entsprechenden Deep-Sleep Modus verfügt. Dazu gilt es verschiedene Komponenten aktueller Steuerungen zu ersetzen und zu ergänzen. Somit wird ein neues Steuerungskonzept aufgebaut und während des Projektes auch hinsichtlich des Aufwachprozesses getestet.

Parallel dazu werden die Lagerfahrzeuge konstruktiv überarbeitet und es wird mittels neuer Leichtbaumaterialien und neuen Fertigungsverfahren das Fahrzeuggewicht reduziert.

Forschungspartner / Projektbeteiligte

Förderung

Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus des Landes Baden-Württemberg
Förderaufruf „Innovationswettbewerb Klimaneutrale Produktion mittels Industrie 4.0 Lösungen“

Laufzeit

01.10.2022 bis 31.12.2023 (Verlängerung bis 31.03.24 beantragt)

Ansprechpartner

Dieses Bild zeigt Jonas Nölcke

Jonas Nölcke

M.Sc.

Optimierung von Konstruktionselementen in der Fördertechnik

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