Industry 4.0 - Transportlogistiken i förändring
Röstval 📢
Publicerad: 31 december 2014 / UPDATE Från: 28 september 2021 - Författare: Konrad Wolfenstein
Industry 4.0: Smart Factory - Smart Logistics - Bild: Xpert.Digital / Phonlamamai Photo | Shutterstock.com
Industry 4.0 - En term som har orsakat ett nyckelord för mycket diskussion inom bransch och politik under en tid. I själva meningen beskriver Industry 4.0 ett framtida projekt från den federala regeringen som tillhandahåller den nära integrationen av IT och tillverkningsteknologi för att få den lokala passningen för framtida utmaningar.
Enligt detta kommer den fjärde industriella revolutionen, som kallas i strategidokumentet, att leda till sammansmältningen av verklig och virtuell värld, vilket i slutändan leder till ett Internet of Things, IoT). Här är det själva produkterna eller komponenterna som nätverkar med andra artiklar, användare eller transportmedel och kommunicerar med varandra för att generera problem -fria och ännu effektivare processer.
Tecken på förändring till Industry 4.0 är den ökande betydelsen som IT-system inbäddade i produktions- och logistikprocesserna, både med varandra och med internet i allmänhet (så kallade cyber-fysiska system, CPS). Skapandet av ständigt intelligenta övervaknings- och kontrolltekniker går hand i hand med automatiseringen och sammankopplingen i branschen som är stadigt och snabbare och sammanlåsande i branschen, med vilka företag kan kontrollera och optimera hela värdeskapande nätverk i nästan realtid. En utveckling vid tillhandahållandet av genomförandet av helt autonoma beslutsprocesser i produktion och transport.
Ett steg på vägen är det självleärande, intelligent fabrik ( smart fabrik ). Det finns fokus på utvecklingen av intelligenta, självreglerande produktionssystem och förfaranden samt på implementeringen av nätverkade, oberoende kommunicering av produktionsanläggningar.
Smart logistik: framtidens logistik
Men också inom transportlogistik blir ny, smart teknik mer och mer rörande och håller på att revolutionera en hel bransch.
Men vad är smarta tekniker ändå?
Dessa är datorstödda system som styr hela verksamheten helt automatiskt och kan agera självförsörjande och därmed kontrollera en hel process oberoende.
Logistik har idag knappast något gemensamt med relativt en lagring och frakt för dimensionell varor för några år sedan. Orsaken är de nya webbteknologierna som möjliggör en helt ny grad av interaktivitet mellan deltagarna. Och utvecklingen fortsätter att utvecklas med hög hastighet. Partiella eller till och med hela automatiserade transportsystem är redan olika vid testning.
Smart Factory - framtidens intelligenta fabrik
I samarbete med olika tillverkare har det tyska forskningscentret för konstgjord intelligens (DFKI) utvecklat en första prototyp av en intelligent fabrik i framtiden - den så kallade smarta fabriken . Huvudfunktionen är deras sammansättning av oberoende produktionsmoduler som kommunicerar oberoende med varandra med olika informationssystem. Mänskligt arbete är endast av betydelse i produktionsprocessen.
Tre centrala byggstenar ligger till grund för utveckling:
- Den intelligenta, kommunikationsprodukten
- Nätverkssystemet
- Systemets biträdande operatör
Med hjälp av integrerade sensorer (t.ex. RFID eller Bluetooth) informeras den intelligenta produkten permanent om sin nuvarande ordning, material- och produktionsdata och påverkar därmed sin egen produktion. Nätverkssystemet kommunicerar parallellt med de enskilda intelligenta produkterna via CPS -komponenter och övervakar de enskilda arbetsstegen. I detta system informeras den mänskliga, biträdande operatören om produkten direkt om detaljerna i församlingen och de nödvändiga arbetsstegen.
Smart Factory och Data Logistics
I den smarta fabriken finns det ingen vanlig separering av produktionsplanering och produktionskontroll. Istället finns det ett integrerat tillvägagångssätt där maskinerna med varandra ersätter information och prognoser för produktionsprocessen och samordnar de ytterligare arbetsstegen. Data om materialflöde, belastning av maskiner och lagringssystem samt resursförbrukning ingår också i processen och beaktas i planeringen av åtgärder. Så att informationsflödet ständigt kan påverka den pågående produktionen måste det ske mellan enheterna i realtid.
Detta är den punkt då datalogistik spelar en särskilt viktig roll, den måste säkerställa att all data, aktuell och prognos, är tillgängliga snabbt och omfattande och kommer att vidarebefordras utan tidsförlust.
Denna moderna typ av produktion slutar inte på sidan av den smarta fabriksföretaget. Den integrerade, ordningsorienterade produktionsmetoden, som inkluderar hela värdekedjan från råmaterial till den färdiga industriprodukten, kräver tvärgående tänkande och från datalogistik för att säkerställa smidig informationsutbyte.
De tillhörande utmaningarna är enorma. Å ena sidan kan en enorm dataström förväntas som kräver en omfattande omorganisation av IT -infrastrukturen. En snabb utvidgning av linjenätverken är därför oundviklig för projektets framgång.
Förutom den kvalitativa och kvantitativa utvidgningen av datalinjer har datalogistik en ytterligare, mycket komplex och för närvarande mycket diskuterad uppgift: garantin för omfattande datasäkerhet. Förutom att säkerställa tillgängligheten av data för auktoriserade spelar skyddet av deras konfidentialitet i synnerhet en central roll. Penetrering av obehöriga personer, såväl som förlust eller obehörig överföring av konfidentiella data måste undvikas. Datalogistiker står därför inför uppgiften att tillhandahålla struktur och drift av omgivande säkerhetskoncept och standarder.
Anslutningen av data och transportlogistik
Förutom datalogistik kommer transportlogistik också att spela en ännu viktigare roll under industrin 4.0. Detta handlar särskilt om hela nätverket av alla objekt som är involverade i transportkedjan. Detta har redan realiserats i stora områden och i en mängd olika tillämpningar i vardaglig användning: den flexibla ruttplaneringen baserad på prognos trafiksituation eller väder- och programvara -stödd kontroll av trafikflödena är bara två exempel. Men den tekniska utvecklingen stannar inte vid denna tidpunkt. Införandet av intelligenta, självkontrollerande fordon i en trafikinfrastruktur baserat på Internet of Things kommer att göra det möjligt för dörren att helt olika dimensioner av automatiserade och flexibla logistiklösningar.
På detta område går data och transportlogistik hand i hand, eftersom den förstnämnda tillhandahåller den information som transportlogistiken kan optimeras. Ju mer omfattande utbyte av nuvarande kapacitet, väder, trafik och fordonsinformation, desto effektivare kan de växande logistikflödena kontrolleras. I tider med växande produktion och transport och transport beror tillverknings- och distributionssidan på prestanda och flexibilitet i transportlogistik. Endast om detta kan säkerställa att råvaror, preliminära produkter eller fraktartiklar finns på plats i god tid, kan visionen om en fjärde industriell revolution i allmänhet och begreppet Smart Factory i synnerhet kan realiseras.
Det förväntas att smarta tekniker förr eller senare kommer att sejla i produktionen. Men hur påverkar detta lagerlogistik? Kommer utvecklingen att fungera där i samma eller liknande form?
Det finns tillräckligt med tecken på detta.
Smarta transportsystem i lagret
Utan en central kontroll förhandlar dessa enheter de inkommande transportorderna med varandra, sätter rätten till väg och utbyter data om deras respektive position i lagret. Eftersom varje skyttel bearbetar sin information anständigt, distribueras hela styrsystemet till många virtuella axlar. Om störningar inträffar reagerar fordonens kross och fixar problemet.
Självförsörjande transportrobot
Vid denna tidpunkt används de två företagen Kardex Remstar och Servus Intralogistics, som utvecklade en ny lösning för att optimera den interna produktionslogistiken för sina kunder Smart Factory
De grundläggande byggstenarna för lösningen är dynamiska tillhandahållningslösningar från Kardex Remstar och ett speciellt transportsystem från Servus Intralogistics, som består av autonoma transportrobotar som kör på skenor. Produkterna från båda företagen har varit tillgängliga separat under lång tid. Det som är nytt är att komponenterna är sammansatta med hjälp av en nyutvecklad programvara till en effektiv övergripande lösning. De delar som krävs i enheten lagras i de vertikala lagerlyftarna, cirkulationshyllorna eller behållarlagringssystemen från Kardex Remstar. Vid tidpunkten för bestämmelsen tar Servus Transport -systemet automatiskt över delarna från lagret och transporterar dem till montering arbetsplatser med hjälp av autonoma transportrobotar. Enheterna får automatiskt information om de nödvändiga arbetsstegen och tar hand om alla ytterligare steg oberoende. Som ett resultat kräver Servus -systemet inte en central kontroll, eftersom transportrobotarna som använder infraröd kommunicerar direkt med de andra transportrobotarna och arbetsstationerna och därmed reagerar på deras direkta miljö. Servustransportsystemet visar sig vara särskilt flexibelt eftersom det tillåter gratis rutt i fabrikshallen och anpassar sig optimalt till befintliga byggstrukturer. Således kan rutten fästas när som helst- från marken till taket- i lagret och tillverkningssalarna.
Blacking Point från Fraunhofer Institute
Ett grundläggande jämförbart tillvägagångssätt, men vidare i sitt nuvarande uttryck, visar ett containerlagrings- och transportsystem designat av Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistics med namnet Multishuttle .
Den grundläggande idén är att den betydande fördelen med ett lagersystem inte bara mätt på den rena insättningen och utomhusföreställningen, utan också hastigheten med vilken lagerbehållarna når destinationen. Som förutsättning antar specialisterna för Fraunhofer IML att i lagerlogistiken kommer andelen finansierings- och lagersystem för små belastningsbärare att fortsätta att öka jämfört med palltransportör och lagringssystem. Anledningen till detta är den ständiga minskningen av leveransstorlekarna såväl som de resulterande inventeringen -lånande åtgärder inom industrin och handeln.
Den ursprungliga idén inkluderade utvecklingen av ett transportsystem med billiga, järnvägsstyrda fordon. Dessa bör också kunna utföra internt och utkanten i lagret för att kunna hantera hela transporten från lagret till arbetsstationen utan ytterligare kuvertprocess. multishuttle , som fungerar på liknande sätt som Servus Transport Car, kom ut från denna idé
Emellertid erkände ingenjörerna snabbt gränserna för denna lösning: det oflexibla järnvägssystemet. Sedan började de utveckla multi -shuttle, som borde navigera i lagret utan skenor. I samarbete med Dematic utvecklade institutet Multishuttle -rörelsen , som är förenlig med det konventionella järnvägssystemet, men är också utrustat med en hall och ett intelligent navigationssystem. På framsidan och baksidan är fordonet utrustat med laserskannrar, som tjänar både för att hitta vägen och som en säkerhetsfunktion i fältet. Med hjälp av den integrerade platstekniken kan den röra sig helt fritt i rummet utan några riktlinjer eller andra lokala markeringar och reagera dynamiskt på förändringar. Den permanent installerade transporttekniken reduceras således till ett minimum och uppnår samtidigt maximal flexibilitet.
Med det nya systemet utför de intelligenta och nätverkstransportfordon alla transporter, till exempel från ett lager med högt bay till arbetsstationerna där de bearbetas eller plockas. Men de smidiga hjälparna är inte regisserade av lagerhanteringsprogramvara på sin resa, utan samordnar oberoende utan någon central kontroll. Eftersom denna typ av lagerlogistik med de små hjälparna kräver en mängd av dem, skulle programvara med komplexiteten i styruppgifterna för denna svärm av robot också överväldigas. De kan emellertid röra sig helt fritt i lagret med högt bay på järnvägslinjer och på marken.
Enheterna kommunicerar med varandra och kontrollerar sig själva enligt principen om svärm intelligens. Detta uppnås genom användning av nyutvecklad sensorteknologi, som är utrustad med funktionaliteter som radioplats, avstånd och navigationsinstrument. De enskilda skyttlarna letar alltid efter det direkta och kortaste sättet till sitt mål, samordnas med varandra om övertagandet av order och den optimala ruttupptäckten och därmed säkerställer maximal genomströmning i lagret och därmed effektivitet.
Kollisioner undviks också av det integrerade sensorkonceptet, som automatiskt stoppar fordonen i händelse av en förestående kollision med en annan enhet eller en person. Annars, liknande vägtrafik, som anges rätt till vägar tillämpas i lagret.
Om det finns ett ytterligare resursbehov kan systemets transportprestanda flexibelt justeras genom att öka antalet fordon. Investeringar i fasta system är inte nödvändiga.
Hålla kontakten med
