Industriekooperationen

Die Simulationssoftware Plant Simulation ist ein bewährtes Werkzeug zur Simulation industrieller Prozesse. Es handelt sich hierbei um ein objektorientiertes graphisches Simulationssystem, das durch textuelle Programmierung erweitert werden kann und dadurch hochflexibel einsetzbar ist. Neben der zweidimensionalen Darstellung des Modells ist auch eine dreidimensionale Abbildung der Prozesse möglich.

Technologie und Werkzeuge

Die Ablaufsimulation ist aus der Planung von Logistiksystemen nicht mehr wegzudenken. Sie bietet die Möglichkeit, geplante Anlagen schon lange vor ihrer Realisierung im Computer nachzubilden und erlaubt so bereits in frühen Planungsphasen Kenntnisse über das Systemverhalten zu erlangen.

Der Lehrstuhl fml kann auf eine jahrelange Erfahrung mit dem Einsatz der Ablaufsimulation in einer Vielzahl von Forschungs- und Industrieprojekten zurückgreifen. Verwendet wird das Simulationssystem Plant Simulation. Dieses Werkzeug kann als Industriestandard für die Ablaufsimulation betrachtet werden und stellt ein äußerst leistungsfähiges und flexibles System zur Abbildung aller Materialflussprozesse dar.

Vorgehensweise

Vor jeder erfolgreichen Simulationsstudie steht die genaue Definition der Problemstellung und die Sammlung der zur Lösung der Fragestellung benötigten Eingangsdaten. In enger Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber werden in dieser Definitionsphase die Grenzen des abzubildenden Systems definiert und ein Konzept für das Simulationsmodell erarbeitet. Nach der Modellierung erfolgt, wieder in enger Abstimmung mit dem Auftraggeber, die Validierung und Verifizierung des Modells, um die Übereinstimmung seines Verhaltens mit der Realität sicherzustellen. Ein nicht zu unterschätzender Nutzen der Simulation ist der Erkenntnisgewinn durch die während dieser Phasen notwendige intensive Beschäftigung mit dem abzubildenden System. Nach der Validierung und Verifizierung können schließlich die eigentlichen Simulationsexperimente durchgeführt und ausgewertet werden.

Ihr Nutzen

Die Ablaufsimulation ist ein mächtiges Werkzeug für die Planung und Optimierung von Logistiksystemen. Speziell in den Bereichen

• Systemauslegung
• Systemoptimierung
• Schwachstellenanalyse

kann die Simulation ihre Stärken ausspielen. Profitieren auch Sie von unserer langjährigen Erfahrung.

Ablaufsimulation von Bauprozessen

Der Lehrstuhl fml hat das notwendige Know-How, die um Methoden einer industriellen Ablaufsimulation auf die Baubranche mit ihren spezifischen Randbedingungen zu übertragen. Wichtige Faktoren sind dabei die Definition des notwendigen Abstraktionsgrades der Simulationsmodelle und der zugehörigen Systemgrenzen sowie der relevanten Einflussgrößen auf die Simulationsbausteine. Eine Bauablaufsimulation bietet große Potenziale zur Produktivitätssteigerung.

Unser Vorgehen im Detail:

1. Ist- Analyse der Prozesse vor Ort
2. Abstraktion und Modellbildung
3. Bestimmung der Randbedingungen
4. Szenarienläufe und Ergebnisbewertung
5. Visualisierung und Optimierungsvorschläge

Die Bauablaufsimulation ermöglicht erstmals, sowohl Wechselwirkungen als auch stochastische Größen, wie zum Beispiel vom Verkehrsaufkommen auf öffentlichen Straßen abhängige Transportzeiten, in der Planung zu berücksichtigen. Die erforderlichen Kapazitäten können somit wesentlich schlanker, ohne die derzeit eingesetzten Sicherheitspuffer, gestaltet werden.

Auslegungsberechnung von Kranen

Bei der Dimensionierung und Auslegung von Tragwerken kommen am Lehrstuhl fml mehrere Softwareprogramme zum Einsatz. Speziell für die Berechnung von langen, schlanken Systemen mit großer Nachgiebigkeit wurde am Lehrstuhl fml das Finite-Elemente-Programmsystem NODYA (NOnlinear DYnamic Analysis) entwickelt, das sowohl zur Analyse von Einzelprobleme als auch in automatisierten Berechnungsumgebungen eingesetzt wird. Lineare sowie geometrisch und materiell nichtlineare Berechnungen lassen sich hiermit durchführen. Neben der Statik bietet NODYA dynamische Berechnungen sowie Knick-, Beul- und Frequenzanalysen an. Dadurch ermöglicht NODYA neben der Kranberechnung nach Norm Aussagen über das dynamische Verhalten der Tragwerke bis hin zur Simulation von Hubvorgängen. Zusammen mit VisualNODYA als hochwertiges Frontend ist die Modellierung bis hin zur Auswertung von veränderlicher kinematischer Strukturen möglich.

Dynamische Untersuchung von Fördergeräten

Mit Hilfe eines Mehrkörpersimulationsmodells lassen sich komplexe dynamische Zusammenhänge unter Berücksichtigung von sowohl kinematischen Zusammenhängen als auch Kontakt- und Freiheitsgradbedingungen abbilden. Nach erfolgter Verifizierung der verschiedenen Modelle sind realitätsgetreue Berechnungen unter Berücksichtigung der jeweiligen vorherrschenden Belastungszustände möglich. Neben der Abbildung von reinen Starrkörpern ist durch Integration von Superelementen die Modellierung von sogenannten hybriden Modellen möglich, so dass der Einfluss von elastischen Strukturen auf die Gerätedynamik in der Simulation berücksichtigt werden kann. Zur Entwicklung und Implementierung von Regelalgorithmen verwenden wir die bewährte Entwicklungsumgebung Matlab/Simulink. In Kombination mit dem xPC-Target ist darüberhinaus die Simulation und der Test von Echtzeitanwendungen möglich.

Planung von Lagerstrukturen

Sie denken darüber nach, Ihre Lagerstrukturen zu reorganisieren, zu erweitern oder planen den Neubau eines Lagers und möchten dabei auf bewährte Planungsmethoden aber auch auf die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse und Werkzeuge zurückgreifen? Wir unterstützen Sie gerne mit unserer erprobten Vorgehensweise:

• Status- und Schwachstellenanalyse durch Datamining bestehender Bewegungsdaten
• Erstellung eines Maßnahmenkataloges und Konzeptentwicklung
• Bewertung hinsichtlich Investion und Nutzen
• Begleitung der Ausschreibung mit: Erstellung von Lastenheften, Angebotsbewertung und -verhandlung, Beratung bei Vertragsgestaltung
• Abnahme der Anlagen und Vefügbarkeitsnachweis

Die Planung erfolgt unter Berücksichtigung zukünftiger Geschäftsprognosen und deren Auswirkung auf die innerbetriebliche Logistik ihres Unternehmens. Wir greifen dabei auf die bewährten Methoden der statischen Materialflussrechnung (z.B. Transportmatrizen und Sankey Diagramme) zurück und kombinieren diese mit modernen dynamischen Methoden wie der Ablaufsimulation. Zur Absicherung und Visualisierung der Planungen nutzen wir aktuellste Werkzeuge wie z.B. die virtuelle Realität.

Prozessplanung und -optimierung in Produktion und Logistik

Rationalisierungspotentiale im Bereich der Fertigung und Montage sind vielfach schon erschlossen. Im Gegensatz dazu zeigen sich auf dem Gebiet der Produktionslogistik noch erhebliche Einsparungspotenziale. Wir übernehmen für Sie die operative Logistikplanung für neue Prozesse. Bestehende Prozesse optimieren wir mit dem Ziel, nicht wertschöpfende Tätigkeiten zu reduzieren.

Kompetenzgebiete:

• Planung logistischer Abläufe in der Materialversorgung
• Auslegung und Umsetzung von Materialbereitstellkonzepten
• Konzeptionierung der Logistik- und Produktionssteuerung
• Beratung bei innerbetrieblichen Umstrukturierungen
• Lean Logistics Einführung und Umsetzung
• Arbeitsplatzgestaltung und Mitarbeiterschulung

Grobplanung von Kommissioniersystemen

Sie planen ein neues Kommissioniersystem, müssen erweitern, weil die Kapazitäten nicht mehr ausreichen oder möchten die Leistungsfähigkeit Ihres Kommissioniersystems untersuchen? Abhängig von der Systemgröße, der zu untersuchenden Variantenanzahl und des gewünschten Detaillierungsgrades erfolgt unsere Beratung in folgenden Arbeitsschritten:

• Datenanalyse und -vervollständigung
• Ist-Prozessanalyse
• Potenzialermittlung und Bildung alternativer Varianten
• Kennzahlenermittlung über MTM
• Kennzahlenermittlung über Simulation
• Berücksichtigung zukünftiger Geschäftsentwicklungen
• Bewertung und Empfehlung

In der IST-Prozessanalyse werden Schwachstellen erkannt und anschließend alternative Varianten aufgezeigt und bewertet. Die Kennzahlenermittlung erfolgt sowohl über die MTM-Methode als auch über anpassbare Simulationsbausteine in der Simulationsumgebung Plant Simulation. Dies ermöglicht Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Kommissionierbereichen aufzuzeigen und eine höhere Kennzahlenqualität zu erhalten, aber auch die Geschäftsentwicklung oder größere Schwankungen in der Zukunft zu betrachten.

Potenzialanalyse und Prozessgestaltung

Sie möchten RFID kennen lernen, haben von den Möglichkeiten der Technologie gehört und wünschen eine absolut unabhängige Beratung zu den Möglichkeiten der Technologie in Ihrem Unternehmen? Abhängig von Ihrem RFID-KnowHow erfolgt unsere Beratung in Form eines Assessments, das fünf Schritte umfasst:

1. Die Situation verstehen
   Aufnahmen des IST-Zustandes und Betrachtung zukünftiger Anforderungen an Ihre Prozesse und Gestaltung Ihrer Supply Chain.
2. Handlungsfelder und Handlungsmöglichkeiten identifizieren
   Ermittlung der Verbesserungsmöglichkeiten in den einzelnen Bereichen und Vergleich mit Branchenkennzahlen. Aufzeigen von Kooperationsmöglichkeiten mit Lieferanten auf Basis RFID und Skizzierung der Maßnahmen zur innerbetrieblichen Nutzung.
3. Potenziale bewerten
   Bewertung des RFID-Einsatzes in Ihren Prozessen und Ihrer Lieferkette. Berücksichtigung von Technologietrends und Abschätzung des Ergebnisbeitrages und Aufwandes.
4. Maßnahmen priorisieren
   Einordnung geeigneter Maßnahmen und Auswahl von "low hanging fruits".
5. Planen der Umsetzung
   Erarbeiten eines konkreten Stufenplans zur Umsetzung des Vorhabens.

Machbarkeitsstudien und Technologieauswahl

Sie haben sich entschlossen, die RFID-Technologie in Ihren Prozessen zu testen? Nun fehlen Ihnen die Möglichkeiten, die verschiedene RFID Hardware hinsichtlich Funktionsfähigkeit auf Ihren Produkten oder Ladungsträgern zu testen. Wir helfen Ihnen mit:

• Konzeption und Design des Feldversuchs
• Erstellung der Testsoftware
• Durchführung von Laborversuchen
• Durchführung des Feldversuchs
• Bewertung der Ergebnisse und Erstellung von Entscheidungsvorlagen

Begleitung von RFID-Projekten

Sie haben sich bereits entschieden, ein RFID-Pilotprojekt durchzuführen und möchten neutrale Unterstützung zur Bewertung und Prüfung der Angebote Ihrer Systemintegratoren, deren Vorschläge zur Umsetzung der RFID-Technologie in Ihren Prozessen und Auswahl der richtigen Frequenzen und Hardware (Tags und Reader)? Wir bieten Ihnen an:

•  Unterstützung bei der Erstellung des Lastenheftes
•  Überprüfung der ausgewählen Prozesse und Unterbreitung von Verbesserungsvorschlägen
•  Bewertung der Anbieterangebote hinsichtlich Technologieauswahl und Lösungsgüte in den ausgewählten Prozessen
•  Begleitung und Überwachung der Machbarkeitsstudien und Pilottests