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Transportlogistikplanung im Erdbau

 

Motivation

Die transportlogistische Ablaufplanung im Erdbau ist eine äußerst komplexe Aufgabe, zumal deren Qualität derzeit größtenteils noch auf den subjektiven Erfahrungswerten des Bauleiters basiert. Wünschenswert wäre hierfür ein Tool, damit KMU ihren Maschineneinsatz objektiv und sicher für die gesamte Bauzeit planen können, um somit frühzeitig mögliche Engpässe oder Leerläufe im Bauablauf identifizieren zu können.

Konzept und Umsetzung

Daher wurde vom Lehrstuhl fml der TU München das im Rahmen der IGF (Industrielle Gemeinschaftsforschung) geförderte Forschungsprojekt 15073 ins Leben gerufen, welches dem Planer ein Simulationswerkzeug an die Hand geben soll, das ihn bereits in frühen Phasen des Planungsprozesses bei der Dimensionierung von Förder-, Lade- und Transportkapazitäten im Erdbau unterstützt. Durch eine frühzeitige ganzheitliche Planung lassen sich derartige Projekte in übersichtliche Teilschritte gliedern, lenken und gut kontrollieren. Die Simulationsergebnisse validieren die Ablaufplanung hin-sichtlich Termintreue und Kosten. Anhand verschiedener Simulationsszenarien können unterschiedliche Maschinenkonfigurationen und Abläufe vorab getestet und objektiv bewertet werden. Treten während des Bauablaufs unvorhergesehene Störungen ein, so kann der Planer mit Hilfe des Tools hierauf schnell reagieren und den Ausfall z.B. durch eine passende Änderung der Maschinenkonfiguration kompensieren.

Abbildung1

Ein Vorteil des Tools besteht in der Berechnung der Fahrzeiten der Transportfahrzeuge über eine kinematische Simulation. In bisherigen Verfahren wurde die Fahrtzeit über die durchschnittlichen Geschwindigkeiten der Fahrzeuge auf den unterschiedlichen Streckenabschnitten und den Längen abgeschätzt. In der kinematischen Simulation werden sowohl für die Last- als auch für die Leerfahrt Geschwindigkeitsprofile basierend auf den Fahrtwiderständen und den Gerätedaten erstellt. Daraus lassen sich dann die Teilzeiten für die jeweiligen Streckenabschnitte ableiten. Es wird auf diese Weise möglich verschiedene Transportfahrzeuge objektiv miteinander zu vergleichen und das für den jeweiligen Anwendungszweck optimale Fahrzeug zu finden.

/fml/images/Forschung/4DTransport/Abb 2 - Beispiel für ein simuliertes Geschwindigkeitsprofil.gif

Ein weiterer Ansatz ist die Abbildung der natürlichen Schwankungen im Arbeitsablauf der Maschinen. Durch diese entstehen z.B. im typischen Bagger-LKW-Kreislauf ungleichmäßige Fahrtzeiten. Dadurch kommt es zu Wartezeiten beim Beladen und die volle Abbauleistung des Baggers kann nur durch eine Überdimensionierung der Transportleistung ausgenutzt werden. So kann in einer Simulation aufgezeigt werden, wie sich je nach Anzahl der LKW die Abbauleistung und Kosten ändern.

/fml/images/Forschung/4DTransport/Transportlogistik_im_Erdbau.gif

Zudem ist Benutzerfreundlichkeit ein wichtiger Aspekt des Simulationstools. Durch eine übersichtliche Benutzeroberfläche, die Minimierung der Dateneingaben und kurze Rechenzeiten soll der Einsatz auch auf der Baustelle möglich sein. Alle Geräte müssen nur einmal erfasst werden, um für die spätere Nutzung zur Verfügung zu stehen. Für eine Simulation müssen lediglich die Informationen der jeweiligen Baustelle hinzugefügt werden. Diese beinhalten das zu befahrende Streckenprofil und das Erd-volumen, das abgetragen werden soll. Für diese Baustelleneigenschaften lassen sich dann verschiedenen Kombinationen von Abbaugeräten und Transportfahrzeugen in Hinblick auf die Dauer und die Kosten vergleichen. Dies erleichtert es noch in der Planungsphase die bestgeeignete Maschinenpaarung zu finden. Außerdem kann somit in der Ausführungsphase auf unvorhergesehene Verzögerungen oder Störungen schneller reagiert werden, da alle Informationen über die Baustelle bereits in der Simulation vorhanden sind und nur noch getestet werden muss, mit welchen anderen / zusätzlichen Maschinen der Endtermin noch zu erreichen ist.

 

Abschlussbericht

Günthner, W. A., Kessler, S., Frenz, T., Wimmer, J.
Transportlogistikplanung im Erdbau
Abschlussbericht, IGF-Vorhaben 15073 N/1 der Forschungsvereinigung Bundesvereinigung Logistik e.V. - BVL, wurde über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen - AiF im Rahmen des Programmes zur Förderung der industriellen Gemeinschaft
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Das IGF-Vorhaben 15073 N/1 der Forschungsvereinigung Bundesvereinigung Logistik (BVL) e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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Kontakt

Lehrstuhl fml
Technische Universität München
Boltzmannstraße 15
D-85748 Garching

 

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Förderung

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Projektträger

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FV 15073 N/1

 

Forschungsvereinigung

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 Veröffentlichung

Abschlussbericht

 

Günthner, W. A., Kessler, S., Frenz, T., Wimmer, J.
Transportlogistikplanung im Erdbau
Abschlussbericht, IGF-Vorhaben 15073 N/1 der Forschungsvereinigung Bundesvereinigung Logistik e.V. - BVL, wurde über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen - AiF im Rahmen des Programmes zur Förderung der industriellen Gemeinschaft
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Projektpartner

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Max Bögl

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Bayerische Bauakademie

 

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Kompetenzzentrum Bau Neumarkt

 

Veröffentlichungen