Labor für Förder- und Handhabungstechnik, Logistik und Materialflusstechnik



kurz: FHLM


Lehre

Das Fachgebiet Förder- u. Handhabungstechnik, Logistik und Materialflusstechnik befasst sich mit Aspekten des inner- und außerbetrieblichen Materialflusses und den damit verbundenen logistischen Problemen in der Lehre und der angewandten Entwicklung / Forschung.

Die Fördertechnik befasst sich mit der Bewegung von Gütern oder Personen zwischen Orten begrenzter Entfernung. Die Bewegung auslösenden Hilfsmittel nennt man Fördermittel. Zu den geläufigen Fördermitteln zählen beispielsweise Krane, Stapler, Gurtförderer, Rolltreppen und Aufzüge. Weniger geläufige Fördermittel sind z.B. vollautomatische Regalbediengeräte (RBG), Fahrerlose Transportsysteme (FTS) oder Elektrohängebahnen (EHB).

Die Handhabungstechnik beschreibt Geräte und Maschinen (Automaten), die den Menschen von schwerer körperlicher Arbeit entlasten und definierte Lage- und Richtungsänderungen des Transportgutes bei minimalen Transportwegen ermöglichen soll. Typische Geräte sind z.B. Manipulatoren (Montage von Türen in der Automobilindustrie) und Roboter/Linearsysteme sowie deren Zufuhrsysteme.

Die Logistik betrachtet den gesamten Materialfluss als Prozess. So untersucht man in Unternehmen nicht nur den innerbetrieblichen Transport, sondern bezieht auch die Materialbeschaffung, die Produktion und die Warenverteilung (Distribution) mit ein. Die Logistik plant und steuert den Gesamtprozess unter dem stetigen Ziel die Gesamtkosten zu minimieren. Hierbei haben sich aus dem angelsächsischen Raum Begriffe wie ERP (Enterprise Ressource Planing) für innerbetriebliche Logistik und SCM (Supply Chain Management) für die gesamte Kette der Wertschöpfung unter Einbeziehung des Kunden und Zulieferers eingebürgert.

Aufgrund des anhaltenden Zwanges alle Einsparungsmöglichkeiten in Produktions- und Dienstleistungsunternehmen auszuschöpfen, kommt dem optimalen Einsatz aller vorhandenen Fördersysteme eine nachhaltige Bedeutung zu. Kennzeichnend hierfür ist der Begriff der Materialflusstechnik. Mit ihm verbindet man die Verkettung aller Vorgänge im Unternehmen, um z.B. durch eine systematische Materialflussgestaltung, die durch Transporte und Lagerung entstehenden Kosten zu minimieren. Systemmittel sind z.B. automatische Lagersysteme, Kommissioniersysteme, Fahrerlose Transportsysteme (FTS), Elektrohängebahnen (EHB) oder Handhabungstechniken und viele mehr.

Die  Lehre versucht hierzu in mehreren verschiedenen Vorlesungen und Laborübungen, Studierende auf diese umfangreichen Arbeitsgebiete vorzubereiten, damit ein Berufseinstieg leicht fällt.

 

Forschung und Arbeitsschwerpunkte

Neben der Lehre befasst sich das FHLM-Team auch mit unterschiedlichen Fragen der Forschung und Entwicklung aber auch Problembehebung bei industriellen Anwendungen.

So wurden in der Vergangenheit Vorhaben

  • zur automatischen Parkhaustechnik (Strategien, Parkhausgestaltung, Transportfahrzeugentwicklung),
  •  zur Optimierung von Förderanlagen (Schneckenförderer) hinsichtlich Verschleiß, Durchsatz, Energieverbrauch/Wirkungsgrad, Lagerdichtigkeit
  • für die Oberflächenverbesserung von Baustoffen durch optimierte Fertigungsverfahren
  • für die Tragfähigkeitssteigerung eines Kleinmanipulators
  • zur Entwicklung und Bau einer Orientierungseinrichtung für Spezialschrauben
  • zu Lärmemissionsreduzierung eines Hochleistungsförderers
  • bei der Realisierung manueller und automatischer Lagersysteme sowie die die Produktion versorgende Materialflusssysteme (von Stetigförderern bis hin zu FTS und EHB)
  • u.a.

in den beiden Laboren und in den Unternehmen vor Ort erfolgreich durchgeführt.

Zusätzlich berät das Fachgebiet die Unternehmen der Region bei allen Problemen bestehender Anlagen, wie auch bei Planungsprozessen.

Interessante Techniken

Parallelkinematikroboter

Studierende lernen an einem Parallelkinematikroboter Off-Line die  Vorbereitung einer Arbeitsaufgabe am PC. Das Programm entsteht auf einer Simulationsoberfläche des Roboterherstellers Omron-Adept. Die Laboraufgabe besteht aus der Entwicklung eines Pick-&-Place-Programms, das auch auf den privaten Rechnern der Studierenden im Simulationsprogramm geschrieben werden kann. Hierzu erhalten die Studierenden ein Workspace mit allen geometrischen Daten des Roboters und der Arbeitsumgebung. In der Laborveranstaltung testen die Studierenden es an der realen Anlage im Labor. Parallel werden moderne Sicherheitssysteme behandelt, die den unbefugten Zutritt des Menschen in die Arbeitsumgebung verhindern.

6-Achs-Vertikalknickarmroboter

Ein weiterer Versuch zur Handhabungstechnik besteht aus einer On-Line-Programmierung an einem 6-Achs-Vertikalknickarmroboter, bei der einfache Fahr- und Technologiebefehle gezeigt werden und ein Pick-&-Place-Zyklus programmiert wird. Im Gegensatz zur Laborübung am Parallelkinematikroboter wird hier der direkte Zugang zur Maschine ermöglicht. In der Praxis ergeben sich häufig Abweichungen zwischen Simulationsentwicklung und realer Anlage, so dass vor Ort an der Maschine noch nachkorrigiert werden muss. Hierzu dient die Schulung im Labor.

Pneumatische Förderanlage (Industrie 4.0)

Eine pneumatische Flugförderanlage, wie sie besonders für verfahrenstechnische Prozesse verwendet wird, dient im Labor zur Gewinnung von Daten (Parametern für die Auslegung) von Großanlagen. Hintergrund ist die Problematik, dass bei allen Schüttguttransporten ohne die Kenntnis der Stoffparameter des Schüttgutes und deren Betriebsverhalten im Förderer, keine Anlage wirtschaftlich ausgelegt werden kann. Ziel ist es in der Ausbildung sich mit den verschiedenen Messsensoren vertraut zu machen, Messfehler korrigieren zu können und auch systematische Fehler an einer Großanlage zu vermeiden. Durch eine selbstentwickelte Leitstandsteuerung lernen Studierende gleichzeitig wie mit Hilfe von geeigneter Sensorik die Anlage wirtschaftlich optimal betrieben werden kann (niedriger Energieverbrauch, Anlagen- und Gutschonung). Das Zusammenwirken von Sensorik, Datenübertragung und Regelung der Anlage (Industrie 4.0) in den jeweils nach Bedarfsfall optimalen Betriebszustand ohne Nutzereingriff, stellt auch ein Ziel der Laborübung dar, damit Studierende später im Berufsleben nachhaltige Anlagensysteme aufbauen oder bestehende modernisieren können.

Ausstattung

  • 5 Arbeitsplätze (Windows Office, Creo, Flexsim)
  • 3 Roboter (Parallelkinematik, 6-Achs-Vertikalknickarmroboter) mit je 4 Arbeitsplätzen
  • Pneumatikförderanlage
  • Schwebegeschwindigkeitsversuchsanlage
  • Schneckenfördereranlage
  • Schwingförderer
  • Orientierungseinrichtungen (Schwingförderer, Förderband mit Schikanentechnik)

Das Labor verfügt über zwei Laborräume. Robotik/Handhabungstechnik und Simulation in einem Labor, Schüttgutförderung in einem zweiten Labor.

Impressionen

Das Team

Laboringenieur

Nicht-Öffentliche Person