Die Zukunft der Intralogistik ist heute

29.03.2019 

Echtzeitsimulation - der Zwilling der Realität

Bereits im Jahre 2017 hat die Zimmer Group in Zusammenarbeit mit einem Maschinenhersteller ihre Simulationslösung „virtualZ“ mit den kompletten Möglichkeiten der Echtzeitsimulation auf der Motek-Messe vorgestellt. Diese Lösung hat im vergangenen Jahr zahlreichen Kunden aus den Bereichen Systemtechnik und Maschinentechnik in kürzester Zeit eine punktgenaue Planung und Kostenschätzung von der konstruktiven Integration bis zur Projektumsetzung ermöglicht. Mit der Simulation kann auch bei extrem eng gesteckten Zeitfenstern gearbeitet werden, da sämtliche Projektphasen im Vorfeld mehrmals realitätsnah simuliert und optimiert werden können. Dabei enden die Einsatzmöglichkeiten nicht mit der Inbetriebnahme, sondern der „virtuelle Zwilling“ kann parallel bzw. zeitversetzt zur physischen Maschine/Anlage im virtuellen Raum produzieren und bietet Funktionalitäten, die bis vor einigen Jahren undenkbar gewesen wären. Die virtuelle Maschine kann Optimierungen vorausnehmen und über Testläufe in der virtuellen Welt validieren, sie kann Verschleiß bestätigen oder Hinweise für dessen Ursachen durch Vergleichsdaten aufzeigen. Sie stellt Upgrades unter realen Bedingungen mit belastbaren Daten dar und schafft somit die Grundlagen für eine realistische Einschätzung von Umbauplanungen.

2018 ist man jetzt  flexibler hinsichtlich der Softwareplattformen und somit der Auswahl an Schnittstellen. Die bewährte Technik lässt sich nun sehr einfach auf Automatisierungskomponenten übertragen und über den gewohnten Weg des Downloads von einem geometrischen und kinematischen Modell eine Echtzeitsimulation mit der Software der marktführenden Hersteller abbilden. Die unterschiedlichen Softwareplattformen ermöglichen die maximale Flexibilität bei der Auswahl des Simulationsumfeldes und der Weiterverarbeitung von Daten. Somit kann die Zimmer Group nun die geschlossene Prozesskette von der Angebotserstellung und Projektierung über die Konstruktions- und Inbetriebnahmephase bis hin zum Service sowohl in der Intralogistik als auch in angrenzenden Gebieten, wie dem übergreifenden Maschinenbau, abbilden. Die Geschwindigkeit und Präzision mit der Projekte in den letzten Jahren umgesetzt wurden, führt eindrucksvoll vor Augen, dass die Welt der cyberphysischen Systeme einen wahrnehmbaren Zuwachs an Geschwindigkeit und Präzision in der Umsetzung und im Einsatz ermöglicht.

TSN – Kommunikation über alle Grenzen hinweg

Die Umsetzung von Industrie 4.0 erfordert eine durchgehend vernetzte Produktion. Diese lässt sich mit der aktuellen Protokoll- und Busvielfalt nur mit großem Aufwand umsetzen. Daher wird ein einheitlicher Kommunikationsstandard immer wichtiger. TSN ist die Antwort. Die Zimmer Group erprobt seit einigen Jahren erfolgreich die Vernetzung ihrer Komponenten und Systeme via OPC-UA over TSN, um marktrealistische Vorgaben wie ein deterministisches Zeitverhalten mit einem maximalen Jitter von unter 100 µs, und Zykluszeiten von maximal 2 ms zuverlässig einzuhalten, und somit fließende Prozesse zuverlässig und produktiv abbilden zu können.

Blockchain – die Kette zum Erfolg

Die Zimmer Group setzt seit einiger Zeit, vor allem im Bereich der Intralogistik-Projekte, auf die Integration in bestehende oder im Aufbau befindliche blockchain-basierte Datenverwaltung. Die Gründe hierfür liegen im dezentralen Datenmanagement, welche aus der Sicht der Zimmer Group unter der Voraussetzung einer kryptographisch abgesicherten Kommunikation eine optimale Grundlage für schnelle, unkomplizierte und hochagile Systeme ist und damit eine enorme Steigerung der Wertschöpfung erzeugt. Die Daten sind für jeden an der Prozesskette beteiligten und zugriffsberechtigten Partner jederzeit verfügbar und durch die Redundanz wird maximale Sicherheit gewährleistet. Die Technologie garantiert für maximale Transparenz und Schutz. Die Beteiligten der Prozesskette müssen sich nicht einmal notwendigerweise vertrauen, für die Sicherheit sorgt die Blockchain. Transaktionen sind, wie eben schon dargestellt, in der Blockchain festgeschrieben, transparent und manipulationssicher nachvollziehbar und der Kontakt zwischen den Partnern direkt. Die Blockchain-Technologie hat das Potential die Supply Chain in der Logistik disruptiv zu verändern. Denkbar wäre in naher Zukunft, dass Systeme Bestellungen selbst initiieren, verhandeln und rechtsgültige Verträge eingehen. Genau zu diesem Zeitpunkt wäre das Internet der Dinge als Realität in unser aller Leben angekommen und die Intralogistik hätte eine Agilität und Effizienz erreicht, von der wir heute noch nicht einmal träumen.

KI – die Intelligenz in der Anlage

Bedingt durch die immer größere Flexibilität und Agilität der Anlagen werden immer schnellere Methoden für die Bewertung, Handlungsempfehlung und Ausführung benötigt. Die bewährte Logikprogrammierung reicht für solche Prozesse oftmals nicht mehr aus. Hier kann eine KI für die Planung und Ausführung, aber auch für die Optimierung einen signifikanten Sprung in der Agilität und damit in der Produktivität bedeuten.

Der richtige Griff zum Erfolg

Im Bereich der Intralogistik wird vor Allem im Outbound der sogenannte Griff in die Kiste immer wichtiger. Hierbei handelt es sich um ein Greifsystem das mittels Vision-Technologie und Auswertungsalgorithmen intelligent genug ist, um Waren aus wie auch immer gearteten Ladungsträgern schnell, zuverlässig und prozesssicher zu entnehmen. Hierzu muss das Greifsystem mittels Vision-Technologie in der Lage sein, Art, Verteilung und räumliche Orientierung der Waren im Ladungsträger zu erkennen, gegebenenfalls zusätzliche Daten wie Gewichtsverteilung, Schwerpunktlage und Oberflächenbeschaffenheit der Greifgüter, mit in die zu berechnende Greiflösung einfließen zu lassen, um so die effizienteste und ausreichend prozesssichere Greiflösung anzuwenden.

Die Zukunft ist Digital

Die Zimmer Group ist somit in der Lage für jegliche Applikation, auf jedem gewünschten Technologielevel, die passende Lösung zu liefern. Eine Lösung, die nicht nur die Bedürfnisse der Kunden zum Zeitpunkt der Projektierung trifft, sondern darüber hinaus auch den notwendigen Investitionsschutz und die Flexibilität vor dem Hintergrund der digitalen Revolution bietet.

Autor:
Peter Jänchen
Senior Industry Manager Consumer Goods & Logistics | Zimmer Group