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OptiMUSS – Optimale Konfiguration von Multi-Server-Shuttle-Systemen

 


Ausgangssituation

Shuttle-Systeme bilden eine flexible und dynamische Möglichkeit zur Lagerung kleiner Ladeeinheiten. Im Zuge der Entwicklung haben sich innerhalb weniger Jahre unterschiedliche Systemtypen herausgebildet, die sich beispielsweise durch die Bewegungsachsen der Shuttle-Fahrzeuge charakterisieren lassen. Den höchsten Durchsatz ermöglichen Shuttle-Systeme mit gassen- und ebenen-gebundenen Fahrzeugen. Der maximal erzielbare Durchsatz ist jedoch durch die Leistungsfähigkeit der Behälterlifte oder der einzelnen Shuttle-Fahrzeuge beschränkt. Weitere Lift- und Shuttle-Fahrzeuge in Schacht bzw. Gasse könnten den Durchsatz steigern (Abb. 1) – wenn die Koordination mehrerer Fahrzeuge im selben Schacht bzw. in derselben Gasse gelingt.

Abbildung 1: Potential durch Multi-Server-Shuttle-Systeme
 

Zielsetzung

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist eine Steigerung des Durchsatzes von Shuttle-Systemen mit gassen- und ebenen-gebundenen Fahrzeugen durch den Einsatz mehrerer Fahrzeuge in derselben Gasse und demselben Schacht. Dadurch entsteht ein Shuttle-System, in welchem mehrere Akteure (Lift-Fahrzeuge bzw. Shuttle-Fahrzeuge, im Folgenden auch als Server bezeichnet) im gleichen Bewegungsraum – einer vertikalen bzw. horizontalen Linie – agieren (siehe Abb. 2). Infolgedessen beinhaltet jede Gasse in jeder Ebene und in jedem Lift ein Multi-Server-System. Um solche Multi-Server-Shuttle-Systeme robust und effizient zu betreiben, sind Betriebsstrategien zu entwickeln, welche Regeln für die Vergabe von Ein-, Aus- und Umlageraufträgen an die einzelnen Fahrzeuge sowie Bewegungsstrategien für die Ausführung der Aufträge umfassen. Um eine durchsatzoptimale Konfiguration der Systeme zu ermöglichen, wird ein parametrierbares Simulationswerkzeug entworfen, in welches die entwickelten Strategien hinterlegt werden und das die Analyse und Bewertung unterschiedlicher Konfigurationen erlaubt.

 

 
Abbildung 2: Multi-Server-Shuttle-System
 
 

Vorgehensweise und Zielsetzung

Die optimale Konfiguration von Multi-Server-Shuttle-Systemen erfolgt in sechs aufeinander aufbauenden Arbeitspaketen (AP). Zunächst erfolgt eine Recherche zum aktuellen Stand der Technik hinsichtlich aktueller Auslegungs- und Steuerungsverfahren von Shuttle- und Multi-Server-Systemen (AP1). Anschließend werden relevante Ausprägungen von Shuttle-Systemen und deren Auswirkungen auf die zu entwickelnden Steuerungsstrategien identifiziert (AP2).

Im nächsten Schritt erfolgt auf Basis der bereits recherchierten Steuerungsverfahren die Entwicklung von Steuerungsstrategien für die identifizierten Systemausprägungen von Multi-Server-Shuttle-Systemen (AP3). Die Erstellung eines parametrierbaren Simulationsmodells (AP4) ermöglicht unter Einbindung der entworfenen Steuerungsstrategien die Untersuchung der ausgewählten Ausprägungen von Multi-Server-Shuttle-Systemen. Hierbei werden in Parameterstudien verschiedene Kombinationen von Steuerungsalternativen, Dimensionierungen und Randbedingungen simulativ untersucht (AP5).

Darauf basierend werden schließlich Handlungsempfehlungen abgeleitet, die als Richtwerte für die Auslegung von Multi-Server-Shuttle-Systemen mit entsprechenden Randbedingungen herangezogen werden können (AP6).

 

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Dieses Forschungsprojekt wird im Auftrag der Forschungsgemeinschaft Bundesvereinigung Logistik e.V. (BVL) durchgeführt und aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. (AiF) gefördert.


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Ansprechpartner

Andreas Habl, M.Sc. 

 

Tel  +49.89.289.15957
Fax  +49.89.289.15922
E-Mail: andreas.habl@tum.de

Raum MW 0503

 

 Förderung

BMWi
 

Projektträger

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FV 20002 N

 

Forschungsvereinigung  

BVL

 

Projektpartner

  • Gebhardt Fördertechnik
  • TGW Logistics Group
  • psb intralogistics
  • Jungheinrich Logistiksysteme
  • SSI Schäfer Automation
  • Kardex Germany
  • PROTEMA Unternehmensberatung
  • Weissenborn Logistik-Consulting
  • io-consultants
  • Miebach Consulting
  • F+B Consultants