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This paper introduces UNICARagil, a collaborative project carried out by a consortium of seven German universities and six industrial partners, with funding provided by the Federal Ministry of Education and Research of Germany. In the scope of this project, disruptive modular structures for agile, automated vehicle concepts are researched and developed. Four prototype vehicles of different characteristics based on the same modular platform are going to be build up over a period of four years. The four fully automated and driverless vehicles demonstrate disruptive architectures in hardware and software, as well as disruptive concepts in safety, security, verification and validation. This paper outlines the most important research questions underlying the project.

The trend towards heterogeneous, decentral systems in intralogistics results in the need for a concept to describe and virtualize assets to enable their interaction. The multi-layer concept of Cyber-Physical Intralogistics Systems (CPIS) is introduced. The system description (descriptive layer) defines the structure of the digital twins and the communication (virtual layer) of physical (robots, periphery) and logical assets (control systems, simulations). To implement this concept, an experimental environment was developed at the Institute for Material Handling and Logistics and the Karlsruhe Institute of Technology. It consists of physical components, such as models of mobile robots or manipulators, and further periphery, such as racks and charging stations. The environment is supplemented by simulations and control software. Use cases for CPIS are to be implemented and tested in this environment. Due to the easily accessible hardware components and the possible scaling of the systems in the simulation, implementation cycles can be reduced, and results can be achieved quickly without requiring a real-world intralogistics system. CPIS can be used to initialize an automated charging process or to exchange perceived position data of system participants. The primary goal is to enable a modular system, add new participants through plug-and-play, and make systems easily changeable., Der Trend zu heterogenen, dezentralen Systemen in der Intralogistik erfordert ein Konzept zur Beschreibung und Virtualisierung von Assets, um deren Interaktion zu ermöglichen. Das mehrschichtige Konzept der Cyber-Physical Intralogistics Systems wird eingeführt. Die Systembeschreibung (Descriptive Layer) definiert die Struktur der digitalen Zwillinge und der Kommunikation (Virtual Layer) von physischen (Roboter, Peripherie) und logischen Assets (Steuerungssysteme, Simulationen). Zur Umsetzung dieses Konzepts wurde am Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme des Karlsruher Instituts für Technologie eine Versuchsumgebung entwickelt. Sie besteht aus physischen Komponenten, wie den Modellen mobiler Roboter oder Manipulatoren, und anderen intralogistischen Komponenten, wie Regalen und Ladestationen. Ergänzt wird die Umgebung durch Simulationen und Steuerungssoftware. In dieser Umgebung sollen Anwendungsfälle für CPIS implementiert und getestet werden. Durch die leicht zugänglichen Hardwarekomponenten und die mögliche Skalierung der Systeme in der Simulation können Implementierungszyklen verkürzt und Ergebnisse schnell erzielt werden, ohne dass eine reales Intralogistiksystem benötigt wird. CPIS können zur Initialisierung eines automatisierten Ladevorgangs oder zum Austausch von Positionsdaten aufgenommen durch Systemteilnehmer genutzt werden. Das primäre Ziel ist es, ein modulares System zu ermöglichen, neue Teilnehmer durch Plug-and-Play hinzuzufügen und Systeme wandelbar zu machen.

In der Arbeit wird ein Vorgehen zur Planung schlanker Logistikprozesse entwickelt, das die Erkenntnisse der konventionellen Logistikplanung und der Lean-Philosophie in Einklang bringt und einen Leitfaden zur Grobplanung von Logistiksystemen enthält. Resultat ist ein Zielsystem für schlanke Logistikprozesse in Form von zehn Leitlinien. Der Planungsprozess selbst konnte durch zehn Planungsschritte beschrieben werden. Um die Einführung dieses neuen Planungsvorgehens zu erleichtern, wurde ein Praxishandbuch erstellt sowie ein Planspiel entwickelt., This work develops a procedure for planning of lean logistics processes that brings together the results of conventional logistics planning and lean philosophy. Result is a consistent target system for lean logistics processes in the form of ten guidelines. The planning process itself can be described with ten planning steps. To simplify the implementation of this new planning method an exercise hand book and an accompanying business game were developed.

In der Arbeit wird ein Vorgehen zur Planung schlanker Logistikprozesse entwickelt, das die Erkenntnisse der konventionellen Logistikplanung und der Lean-Philosophie in Einklang bringt und einen Leitfaden zur Grobplanung von Logistiksystemen enthält. Resultat ist ein Zielsystem für schlanke Logistikprozesse in Form von zehn Leitlinien. Der Planungsprozess selbst konnte durch zehn Planungsschritte beschrieben werden. Um die Einführung dieses neuen Planungsvorgehens zu erleichtern, wurde ein Praxishandbuch erstellt sowie ein Planspiel entwickelt., This work develops a procedure for planning of lean logistics processes that brings together the results of conventional logistics planning and lean philosophy. Result is a consistent target system for lean logistics processes in the form of ten guidelines. The planning process itself can be described with ten planning steps. To simplify the implementation of this new planning method an exercise hand book and an accompanying business game were developed.

Logistics and production systems are confronted with a highly volatile business environment, a situation which increasingly pushes common supply chain analytics approaches to their limits. Process mining is an emerging technique to provide insights into business processes as they are being executed. However, the application of process mining in cross-organizational context has not been conclusively researched. In a literature overview, we review a set of 34 papers on the application of process mining in supply chains and classify them according to a three-stage maturity model. We find the majority of academic publications (28 papers) to focus on the construction of cross-organizational process models, 5 publications to derive models for alerting deviations and recommending decision support, and 1 paper to focus on automatic adjustments of the system behavior. Based on these findings, we conclude that the exploitation of process mining will be a key competitive advantage in supply chain management in the upcoming years. This applies not only for the design and management of steady-state supply chains, but also for the rapid adaptation of new solutions in transient systems., Logistik- und Produktionssysteme sind mit einem äußerst volatilen Geschäftsumfeld konfrontiert, eine Situation, die die gängigen Ansätze der Supply Chain Analytics zunehmend an ihre Grenzen stoßen lässt. Process Mining ist eine neue Technik, um Einblicke in die Geschäftsprozesse zu gewinnen, während sie ausgeführt werden. Die Anwendung von Process Mining im organisationsübergreifenden Kontext ist jedoch noch nicht abschließend erforscht. In einem Literaturüberblick werden 34 Veröffentlichungen über die Anwendung von Process Mining im Supply Chain Management vorgestellt und nach einem dreistufigen Reifegradmodell klassifiziert. Die Mehrzahl der Publikationen (28 Veröffentlichungen) sind auf die Erstellung organisationsübergreifender Prozessmodelle konzentriert, 5 Veröffentlichungen stellen Modelle zur Warnung vor Abweichungen und zur Empfehlung von Entscheidungshilfen vor und eine Veröffentlichung beschreibt die automatische Anpassung des Systemverhaltens. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse wird geschlussfolgert, dass die Nutzung von Process Mining in den kommenden Jahren ein entscheidender Wettbewerbsvorteil im Supply Chain Management sein wird. Dies gilt nicht nur für die Gestaltung und das Management von stationären Lieferketten, sondern auch für die schnelle Anpassung neuer Lösungen in transienten Systemen.

Automated guided vehicle systems are used for internal material transport. Due to technical advances, modern vehicles are no longer fixed to a track. This gives them more flexibility but makes it more difficult to charge their batteries while driving. They therefore have to visit charging stations to be charged. They are not available for material transport during the charging process. If too many vehicles have to charge at the same time, the system can no longer guarantee the planned throughput. In this work, battery charging strategies were developed to prevent too many vehicles from charging at the same time. The strategies were then tested in a simulation study and their effectiveness could be demonstrated. There were always enough vehicles available so that no orders were processed late. If the strategies were not used, delays occurred., Fahrerlose Transportsysteme werden für den innerbetrieblichen Materialtransport genutzt. Aufgrund technischer Fortschritte sind moderne Fahrzeug nicht mehr spurgebunden. Das verleiht ihnen mehr Flexibilität, erschwert aber das Laden ihrer Batterien während der Fahrt. Sie müssen daher zu Ladestationen fahren. Während des Ladeprozesses stehen sie nicht für den Materialtransport zur Verfügung. Müssen zu viele Fahrzeuge gleichzeitig geladen werden, kann das System nicht mehr den geplanten Durchsatz leisten. In dieser Arbeit wurden Batterieladestrategien entwickelt, die es verhindern, dass zu viele Fahrzeuge gleichzeitig laden. Die Strategien wurden innerhalb einer Simulationsstudie getestet und ihre Wirksamkeit konnte gezeigt werden. Es waren immer ausreichend Fahrzeug verfügbar, sodass keine Aufträge verspätet bearbeitet wurden. Wurde auf die Strategien verzichtet, kam es zu Verspätungen.

Gefaltete Neuronale Netze (CNN) wurden in den letzten Jahren auf Grund ihrer hohen Erkennungsgenauigkeit sowie ihrer hohen Erkennungsgeschwindigkeit zunehmend in der Objekterkennung eingesetzt. Trotz einer schnellen und zuverlässigen Klassifizierung besteht einer ihrer größten Nachteile darin, dass das Training eines solchen Netzes sehr zeitaufwendig ist. Der Grund dafür ist, dass abhängig von der Komplexität des zu erkennenden Objekts mehrere hundert bereits klassifizierte Lernbilder benötigt werden. Das Erstellen dieser Lernbilder erfolgt bisher überwiegend manuell. Aus diesem Grund wurde am Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) ein Assistenzsystem entwickelt, welches das Einlernen neuer Objekte gegenüber der klassischen manuellen Methode um ein Vielfaches beschleunigt., Convolutional neural networks (CNN) have been increasingly used in object detection in recent years due to their high detection accuracy and high detection speed. Despite fast and reliable classifications, one of the biggest disadvantages is that the training of such a network is very time consuming. The reason for this is that, depending on the complexity of the object to be detected, several hundred already classified learning images are required. Until now, the creation of these learning images was mainly done manually. For this reason, an assistance system was developed at the Institute for Material Handling and Logistics (IFL), which accelerates the learning of new objects considerably compared to the traditional manual method.

Bei der Investition in ein Kleinteilelager stellt die Wahl der passenden Automatisierungstechnik eine Herausforderung dar, da man sich langfristig an das ausgewählte System bindet. Sowohl Shuttle- als auch AKL-Systeme haben sich in diesem Zusammenhang in der Praxis bewährt und zeichnen sich durch eine Reihe individueller Vor- und Nachteilen aus. In diesem Beitrag wird ein quantitatives Entscheidungsmodell zur Auswahl der für den anwendungsspezifischen Fall am geeignetsten Automatisierungstechnik vorgestellt. In dem Modell werden, basierend auf definierten Eingabeparametern und Systemanforderungen, passende Alternativen für beide Systemvarianten generiert und hinsichtlich wesentlicher Bewertungskriterien (z.B. Umschlagsleistung) bewertet. Basierend auf einem multikriteriellen Bewertungsmodell wird als Ergebnis die zu wählende Lageralternative als umzusetzende Empfehlung ausgegeben., When investing in a small parts warehouse, choosing the right automation technology is a major challenge, as the selected system is a long-term investment. Both, shuttle and AS/RS systems have proven themselves successfully in practice in this context and are characterised by a number of individual advantages and disadvantages. This article presents a quantitative decision model for the selection of the automation technology best suited for the application-specific case. In the model, suitable alternatives for both system variants are generated based on defined input parameters and system requirements and evaluated with regard to essential criteria (e.g. handling performance). Based on a multi-criteria evaluation model, the warehouse alternative to be selected is output as a recommendation to be implemented.

The Industrial Internet of Things (IIoT) promises to bring benefits for all parties, from the machine manufacturers and system integrators to the end users, through data analytics and intelligent machines enabled by increased connectivity. The connectivity, however, brings along the possibility of unauthorised intrusions, causing disturbances in production or intralogistic systems, or in the worst scenario, acting as unintended or malicious triggers for safety hazards. In this work, we present an approach for safety and security co-assurance for machinery. Current safety and security standardisation for industrial control systems and for machinery is discussed, as well as safety and security co-assessment methodology. On this basis, an updated machine lifecycle model and an approach for safety and security risk co-assessment and risk reduction is described. Initial results based on the approach are discussed for a mixed-criticality controller device currently under development., Das Industrial Internet of Things (IIoT) verspricht Vorteile für alle Beteiligten, von den Maschinenherstellern und Systemintegratoren bis hin zu den Endanwendern, durch Datenanalyse und intelligente Maschinen mit erhöhter Konnektivität. Die Konnektivität bringt jedoch die Möglichkeit des unbefugten Eindringens mit sich, wodurch Störungen in der Produktion oder in logistischen Systemen verursacht werden oder welches im schlimmsten Fall das unbeabsichtigte oder böswil-lige Auslösen von Sicherheitsrisiken bewirkt. In dieser Arbeit stellen wir einen Ansatz zur Sicherung von Maschinen, unter Berücksichtigung von Safety und Security, vor. Die aktuellen Sicherheitsnormen für industrielle Steuerungssysteme und für Maschinen werden ebenso erörtert wie die Methodik der Sicherheitsbeurteilung. Auf dieser Basis wird ein aktualisiertes Maschinenlebenszyklusmodell und ein Ansatz zur Bewertung und Reduzierung von Sicherheitsrisiken (Safety und Security) beschrieben. Erste Ergebnisse auf Basis des Ansatzes werden für eine in Entwicklung befindliche Mixed-Criticality-Steuerung diskutiert.

Brückenkrane werden heutzutage oft als geschweißte Profil- oder Kastenträger ausgeführt, deren Fertigung sich als sehr zeit- und kostenintensiv gestaltet. Am Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) wurde in diesem Zuge ein neuartiges Kranbrückenkonzept entwickelt, welches sich dadurch auszeichnet, dass die Kranbrücke aus standardisierten Einzelteilen zu einer Fachwerkstruktur gefügt und über Zuganker verspannt wird. In dem folgenden Beitrag werden Modellierungsstrategien vorgestellt, welche im Rahmen der gegenwärtigen Forschungstätigkeiten herangezogen werden, um sowohl das elastostatische als auch das dynamische Verhalten der segmentierten Tragwerksstruktur beschreiben zu können., Overhead cranes are mostly designed as welded rolled-steel joists or box-girders while their production is characterized by high costs and a huge period of time. At the Institute for Material Handling and Logistics (IFL) a new overhead crane concept was developed which stands out due to the combining of standardized components to a truss structure. These components are pre-stressed by tension anchors to maintain the contacts between the single elements. This report deals with different modeling strategies which can be used in the frame of current research to determine the elastic as well as dynamic characteristics of the segmented bearing structure.

Development of safety-related control systems requires extensive testing to verify correct functionality of the developed system in all circumstances. In this work, a simulation model of a novel hoist concept is shown. The simulation model consists of a complete electromechanical model of the drivetrain, including the pole-changing induction motor, slipping clutch and the brake, coupled with a two-mass spring-damped model of the hoist, the load and the crane bridge. The simulation model enables model-assisted testing of a hoist supervision unit currently being developed as part of a research project. We discuss the taken approach to software testing using the developed model., Die Entwicklung von sicherheitsbezogenen Steuerungen erfordert umfangreiche Tests, um die korrekte Funktion des entwickelten Systems unter allen Umständen zu überprüfen. In dieser Arbeit wird ein Simulationsmodell eines neuartigen Hebezeugkonzepts gezeigt. Das Simulationsmodell besteht aus einem kompletten elektromechanischen Modell des Antriebsstrangs einschließlich polumschaltbarem Induktionsmotor, Rutschkupplung und Bremse, gekoppelt mit einem Zwei-Massen-Feder-Dämpfer-Modell des Hubwerks, der Last und der Kranbrücke. Das Simulationsmodell ermöglicht die modellgestützte Verifikation einer im Rahmen eines Forschungsprojektes entwickelten Hubwerksteuerung. Wir besprechen die Vorgehensweise beim Software-Testen anhand des entwickelten Modells.

Gitterboxen werden in vielen produzierenden Unternehmen zur Lagerung und Bereitstellung von Materialien genutzt und lassen sich leicht aufeinanderstapeln. Bisher geschieht die Lagerung in selbsttragenden Stapelkonstruktionen hauptsächlich durch die Nutzung eines manuell betriebenen Gabelstaplers, für den breite Gassen bereitgestellt werden müssen. Diese Art von Blocklagerung ist zeitaufwendig und benötigt eine große Fläche, welche bei kleinen und mittelständischen Unternehmen meist nur erschwert freigehalten werden kann. Gleichzeitig befindet sich in nahezu allen produzierenden Unternehmen mindestens ein Brückenkran in der Produktions- bzw. Montagehalle. In der Regel wird so ein Brückenkran aber nur für einzelne Transporte pro Tag genutzt und steht die restliche Zeit still. In diesem Beitrag wird daher ein System zur flexiblen Lagermöglichkeit von Gitterboxen vorgestellt. Mit diesem System ist es möglich reproduzierbar und sicher Stapel von Gitterboxen vollautomatisiert mit einem Brückenkran zu bilden. Ziel dabei ist es, dass die-ses innovative System in bereits bestehende Standardbrückenkrane ohne Veränderungen der Konstruktion eingesetzt werden kann. Vorgestellt werden der Prozessablauf sowie die einzelnen Komponenten des Systems., Pallet cages are used in many producing companies for storing and supplying materials and can be easily stacked. Nowadays this storage using self-supporting stacks is mainly done by using manual forklifts, which need wide lanes. This type of block storage is time-consuming and needs large areas, which can hardly be supplied and kept free for small and medium-sized companies. At the same time there is at least one over-head crane in almost every production or assembly hall. This overhead crane is often used only for a few transports per day and stands still the rest of the day. Therefore, in this contribution a system for a flexible storage of pallet cages is presented. Using this system, it is possible to fully-automated use overhead cranes to build stacks of pallet cages reproducible and safely. The goal is to integrate this innovative system into a given overhead crane without making changes to the construction. The process flow and the components of the system will be presented in this contribution.

Automated guided vehicles are designed for internal material transport in production and warehouse environments. To do this, transport orders must be assigned to the vehicles. In addition, the vehicles often have an electric drive. The batteries required for this are discharged during operation. Therefore, it must be decided when the vehicles must go to a charging station. This control option is often ignored and the vehicles are only sent for loading when the battery has (almost) completely discharged. In this work, a procedure that simultaneously solves the assignment of jobs and the decision when a vehicle should drive to a charging station is presented and evaluated. It is based on neural networks trained by genetic algorithms. The evaluation shows that the presented method delivers better results than a method that combines the "First-Come-First-Served" and the "Nearest-Vehicle-First" methods and in which the charging processes are controlled by a fixed battery threshold., Fahrerlose Transportsysteme dienen dem innerbetrieblichen Materialtransport im Produktion- und Lagerumfeld. Dafür müssen den Fahrzeugen Trans-portaufträge zugeordnet werden. Außerdem haben die Fahrzeuge oft einen elektrischen Antrieb. Die dafür nötigen Akkubatterien werden im Betrieb entladen, sodass zusätzlich entschieden werden muss, wann die Fahrzeuge zu einer Ladestation fahren sollen. Diese Steuerungsmöglichkeit wird oft ignoriert, sodass die Fahrzeuge nur zum Laden geschickt werden, wenn sich die Batterie (fast) vollständig entladen hat. In dieser Veröffentlichung wird ein Verfahren vorgestellt und evaluiert, das die Auftragszuordnung sowie die Entscheidung, wann ein Fahrzeug zu einer Ladestation fahren soll, gleichzeitig löst und auf von genetischen Algorithmen trainierten neuronalen Netzen basiert. Die Versuche zeigen, dass das vorgestellte Verfahren bessere Ergebnisse liefert als ein Verfahren, das eine Kombination aus „First Come First Served“- und dem „Nearest Vehicle First“-Verfahren darstellt und bei dem Aufladevorgänge nur eingeleitet werden, wenn die Fahrzeugbatterie einen Grenzwert unterschreitet.

Automated guided vehicles are designed to autonomously transport material in production and warehouse environments. The loading/unloading process of the material on the vehicles occurs at dedicated stations, called material sources and destinations. Every time a vehicle is idle, a new transportation job, i.e. the transportation of some goods from a material source to a material destination, can be assigned to one of the vehicles, which represents the limiting resource. The policies, which are used for the job assignment, are several. In this paper, a new policy based on neural networks which were trained by genetic algorithms is proposed and evaluated. The results show that this new policy outperforms a policy which is a combination of the so called “First Come First Served” and the “Nearest Vehicle First” policy., Fahrerlose Transportsysteme werden häufig für den innerbetrieblichen Materialtransport im Produktions- und Lagerumfeld genutzt. Die Be- und Entladung mit Material findet an bestimmten Stationen, den Quellen und Senken, statt. Transportaufträge führen immer von einer Quelle zu einer Senke. Diese werden den Fahrzeugen, die die begrenzte Ressource im System darstellen, zugeordnet. Dafür gibt es unterschiedliche Verfahren. In dieser Veröffentlichung wird ein neues Verfahren vorgestellt und evaluiert, das auf von genetischen Algorithmen trainierten neuronalen Netzen basiert. Die Versuche zeigen, dass das vorgestellte Verfahren bessere Ergebnisse liefert als ein Verfahren, das eine Kombination aus „First Come First Served“- und dem „Nearest Vehicle First“-Verfahren darstellt.

Das Team IFL PiRo des KIT nahm 2017 an der Amazon Robotics Challenge in Nagoya, Japan teil. Bei diesem Wettbewerb müssen Kommissionieraufträge in inhomogenen und chaotischen Lagern durchgeführt werden. Diese Veröffentlichung behandelt die getroffenen Entscheidungen bei der Entwicklung des Robotersystems PiRo und dessen Steuerung. Das Abschneiden bei dem Wettbewerb und die gewonnenen Erfahrungen werden dargestellt., Team IFL PiRo of KIT participated in the Amazon Robotics Challenge in Nagoya, Japan. In this competition, picking orders must be carried out in inhomoge¬¬¬neous and chaotic storages. This paper describes the decisions taken during the development of the robot system PiRo and its control. The performance in the competition and the gained experiences are presented.

Durch den in den letzten Jahren stark wachsenden Onlinehandel gerät der Versand zunehmend in den Fokus der Prozessoptimierung. Bedingt durch die Auftragsstruktur werden häufig zweistufige Kommissioniersysteme mit manueller Konsolidierung eingesetzt. Wegen der Vielzahl unterschiedlicher Artikel im Sortiment ist die kognitive Belastung für den Mitarbeiter hoch und der Prozess fehleranfällig. Aus diesem Grund wurde ein Assistenzsystem entwickelt, welches den Mitarbeiter während des Konsolidierprozesses unterstützt. Im Rahmen einer Versuchsreihe konnte gezeigt werden, dass sich die Zykluszeit des Prozesses bei Einsatz des Assistenzsystems um ein Drittel reduziert., By the sharp increase of Internet and mail-order trading in the recent past, shipping has increasingly become the focus of process optimization. Due to the special order structure, two-step order picking systems with manual consolidation are often used. As a result of the large number of different articles in the assortment, the cognitive load on the employee is high and the process is error-prone. For this reason, an assistance system has been developed which supports the employee during the consolidation process. As part of a series of experiments, the cycle time of the process could be reduced by one third.

KARIS PRO ist ein modulares, dezentral gesteuertes fahrerloses Transportsystem. Dadurch dass sowohl die Lagerplatz- als auch die Auftragsverwaltung von den Fahrzeugen übernommen wird, kann auf eine zentrale Leitsteuerung verzichtet werden. In diesem Artikel werden die dafür notwendigen Komponenten, die dezentrale Auftragserzeugung und die dezentrale Auftragsvergabe, beschrieben. Die dezentrale Auftragserzeugung, die Aufträge automatisch aus dem Lagerstand ableitet, ermöglicht es zusätzlich Aufträge zu generieren, ohne dass zuvor Transportbeziehungen zwischen Übergabestellen eingelernt werden müssen. Dies bietet zusätzliche Flexibilität bezüglich Layoutveränderungen, da das Hinzufügen, das Entfernen, das Verändern oder der Ausfall einer Übergabestelle keine Änderungen bei den Transportbeziehungen der mit ihr verbunden Übergabestellen notwendig macht., KARIS PRO is a modular, decentralized controlled automated guided vehicle system. There is no need for a central master controller as both the warehouse management and the job management is carried out by the vehicles. In this article, we present two of the required components, a decentralized job creation system and a decentralized job allocation system. As the vehicles also carry out the warehouse management, the decentralized job creation system is able to derive jobs from the distribution of stock within the warehouse. It can create jobs without a prior teaching of transport connections between transfer points. This provides additional flexibility in layout changes, because adding, removing, altering or loss of a transfer point does not require a change of transport connections of connected transfer points.

Durch den in den letzten Jahren stark zunehmenden Internet- und Versandhandel gerät der Versand immer mehr in den Fokus der Prozessoptimierung. Eine große Herausforderung stellt die Vermeidung von Reklamationen dar. Diese können sowohl durch Fehlbestückungen entstehen, als auch durch mutmaßliche, kundenseitige Falschangaben. Aus diesem Grund wurde ein Packassistent entwickelt, der einerseits den Mitarbeiter während des Verpackungsprozesses unterstützt, als auch diesen protokolliert, ohne die Persönlichkeitsrechte des Mitarbeiters einzuschränken., By the sharp increase of Internet and mail-order trading in the recent past, the unit of shipping increasingly gets into the focal point of process optimization . A major challenge is the prevention of recomplaints. This can occur either by incorrect loading, as well as presumably customer's false information. For this reason a Pack Wizard was developed, that on the one hand supports the employees during the packaging process, as well as on the other hand records the process without compromising the privacy rights of the employee.

In many production and logistics systems the lead-time distribution of the transported products and goods plays a major role for what concerns the system performances. In particular, when the sojourn time in a part of the supply chain exceeds the target range, some quality and rework costs may arise, for example in case of perishable goods. This paper presents an analytical model to exactly determine the lead-time distribution in closed loop systems and to compute the correspondent costs by means of discrete-time Markov chains., In vielen Produktions- und Logistiksystemen spielt die Durchlaufzeitverteilung der transportierten Waren und Produkte eine wichtige Rolle hinsichtlich der Systemleistung. Insbesondere, wenn die Verweilzeit in einem Teil der Supply Chain eine bestimmte Grenze überschreitet, können Qualitäts- bzw. Nacharbeitskosten entstehen, z.B. im Falle von umgebungsempfindlichen Waren. Dieses Paper stellt ein analytisches Modell vor, das mittels zeitdiskreter Markov-Ketten die Durchlaufzeitverteilung in geschlossenen Netzwerken exakt bestimmt und die dazugehörigen Kosten berechnet.

In modernen Unternehmen zählen fahrerlose Transportsysteme (FTS) zum Stand der Technik. Die am weitesten verbreitete Form solcher Systeme stellen spurgeführte Systeme dar. Durch die jahrzehntelange Entwicklung und den jahrzehntelangen Einsatz gelten solche Systeme als erprobt und robust. Allerdings werden sie, auf Grund minimaler Möglichkeiten auf ihre Umwelt zu reagieren, auch als unflexibel eingestuft. Aus diesem Grund wurde am Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) ein System entwickelt, welches vorausschauend fahren kann und somit in der Lage ist, in begrenzter Form, auf seine Umgebung zu reagieren., Autonomous transport vehicles (ATVs) are considered to be state of the art in modern companies. The most common form of such systems represent Guided Systems. Due to decades of development and use, such systems are considered proven and robust. Because of their limited abilities regarding reacting to their environment, they are considered to be inflexible. For this reason a foresighted system has been developed at the Institute of Mechanical Handling and Logistics Systems (IFL), which is able to analyze its environment and react to it.

Die fahrtechnischen Leistungen liniengeführter, fahrerloser Transportfahrzeuge (FTF) sind schwierig zu vergleichen und zu bewerten. In dieser Veröffentlichung sollen empirisch ermittelte Leistungsdaten eines kamerabasierten, liniengeführten FTF vorgestellt und interpretiert werden. Die entwickelte Teststrecke stellt eine repräsentative Kombination aus Geraden, Kurven und einem Hochgeschwindigkeitsbereich dar. Als Gütekriterien werden zum einen die Rundenzeiten des Fahrzeugs und zum anderen die Abweichungen von der Spur, bei über 300 Testfahrten mit unterschiedli-chen Geschwindigkeitseinstellungen, herangezogen und ausgewertet., The performance of a line based autonomous guided vehicle (AGV) is often hard to measure and hard to compare. In this paper, the performance of the vehicle is measured on a representative test track, which is a combination of curves, straights and a special high-way. The testing criteria are the time to complete a full round as well as the deviation of the vehicle in re-spect to the line. Over 300 tests with different velocity settings were performed and evaluated.

Der GridSorter ist ein dezentral gesteuertes, modulares Fördersystem, das zur effizienten und platzsparenden Warensortierung genutzt werden und flexibel an wechselnde Anforderungen angepasst werden kann. In diesem Artikel wird ein Steuerungsverfahren vorgestellt, welches automatisch auf technische Störungen reagieren kann und somit einen kontinuierlichen Betrieb ermöglicht. Mittels Simulation wird der Einfluss von Defekten einzelner Module auf die Systemleistung untersucht., The GridSorter is a decentralized controlled, modular conveyor system for efficient and space-saving sorting of goods. It can be flexibly adapted to changing requirements. In this article, we present a control algorithm which automatically detects and reacts to technical disruptions and thus enables continuous operation. The influence of defects of single modules on system performance is determined by simulation.

Spielzeitmodelle für automatisierte Läger sind auch nach 40 Jahre genauso aktuell wie zum Zeitpunkt ihrer Einführung. Für weiterentwickelte Lagersysteme, wie die einer doppeltiefen Lagerung in Kombination mit einem zweifachen Lastaufnahmemittel, werden sie komplexer und umfangreicher. Für diese Konfiguration wurden daher zwei grundlegende mathematische Modelle entwickelt, die in dieser Arbeit quantitativ und qualitativ verglichen werden. Darüber hinaus werden weitere Variationsmöglichkeiten der Modellierung angesprochen und mittels Simulation bewertet., Travel time models are as relevant as ever, even 40 years after their first introduction. For current storage and retrieval systems (AS/RS), such as double-deep storage positions and dual capacity load handling devices, they are more complex and extensive. Two basic mathematical models have been developed for this configuration, which are compared both quantitatively and qualitatively. In addition, further variations of our modeling are addressed and evaluated by means of simulation.

Die Wahrung der Reproduzierbarkeit empirisch erhobener Messdaten fordert eine konsequente Anwendung einer einheitlichen und standardisierten Methode. Am IFL des KIT wurde deshalb eine Prozessbeschreibung entworfen, die speziell für die Messung von Fördermitteln der Intralogistik angewandt werden kann. Neben der Vorbereitung und Durchführung der Messungen müssen die erhobenen Daten anschließend statistisch ausgewertet und interpretiert werden. Die Methode wird in diesem Beitrag vorgestellt und am Beispiel von Leistungs- und Energiemessungen angewandt., Ensuring reproducibility of empirical measurement data needs a consequent utilization of homogeneous and standardized methods. For that an integrative process description was formulated by IFL at KIT which is specially designed for measurements of material handling equipment in intralogistics systems. Beside preparation and performing of the measurements the resulting data have to be statistically analyzed and interpreted. The mentioned method is in the focus of this paper and will be shown on an example of power and energy measurements.

Der Einsatz energieeffizienter Systeme hat bei der Entwicklung, Planung und Realisierung von Projekten einen immer steigenden Einfluss. Zur Prognose des Energiebedarfs automatisierter, intralogistischer Systeme stehen derzeit verschiedene Ansätze zur Verfügung. In diesem Artikel wird deshalb die Evaluation von Berechnungsmethoden mit empirischen Messdaten am Beispiel des Regalbediengeräts beschrieben und analysiert. Abschließend werden anhand der Analyseergebnisse des Evaluationsprozesses verschiedene Thesen aufgestellt und untersucht., The use of energy efficient systems has nowadays an increasing impact in the development, planning and implementation phase of projects. To forecast the energy demand of automated intralogistics systems, different approaches are currently available. In this article, the evaluation of calculation methods is described and analyzed based on empirical data using the example of stacker cranes. Finally, different research theories based on the analytical results of the evaluation process are developed and investigated.

Der GridSorter ist ein neuartiges Fördersystem zur effizienten und platzsparenden Sortierung von Gütern. Durch seine dezentrale Steuerung und den modularen Aufbau aus baugleichen rechteckigen Fördermodulen lässt er sich leicht an sich verändernde Anforderungen anpassen. In diesem Artikel wird ein neuer Reservierungsalgorithmus vorgestellt, welcher den Transport von Ladungsträgern erlaubt, die größer sind als ein Fördermodul. Dadurch wird nicht nur die Menge an möglichen Transportgütern erweitert, sondern es kann, wie in einer Simulation gezeigt wird, auch eine Effizienzsteigerung durch eine Verringerung der Modulgröße erreicht werden., The GridSorter is a novel conveyor system for efficient and space-saving sorting of goods. Due to its decentralized controllers and its structure composed of identical rectangular conveyor modules, it can easily adapt to changing requirements. In this article, we present a new reservation algorithm. It enables the GridSorter to transport goods which are larger than one conveyor module. As a simulation shows, it is possible to transport a wider range of goods as well as to increase GridSorter’s efficiency by reducing the size of the conveyor modules.

In vielen Anwendungen der Intralogistik lassen sich Führungssysteme mit Stützrollen finden, die hohen Belastungen ausgesetzt sind. Hierbei werden oftmals Profilträger aus Stahlwerkstoffen als führende Bauteile eingesetzt. Deren Bewegung erfordert aufgrund der hohen Eigenmassen einen erheblichen Energiebedarf. Im vorliegenden Artikel wird die Entwicklung von derartigen Komponenten aus faserverstärkten Kunststoffen beschrieben. Der Fokus liegt auf der Eintragung hoher Kontaktkräfte in das Bauteil. Es werden die notwendigen Anforderungen dargestellt sowie die Entwicklung eines speziellen Rollenprüfstandes erläutert. Zudem beinhaltet der Artikel die systematische Entwicklung neuer Funktionselemente und die Herleitung einer Methodik zur Untersuchung der Belastbarkeit des faserverstärkten Kunststoffes beim Einwirken einer Rolle als Teilergebnisse des Forschungsvorhabens., Guidance systems with supporting rollers can be found in many applications in intralogistics that are exposed to high loads. Profiled beams made of steel materials are often used as main components. Their movement requires a significant energy amount because of the high dead load. The present article describes the development of these components made of fiber-reinforced plastics. It focuses the transmission of high contact forces into the beams. Essential requirements are described as well as the development of a purpose-built roller test bench. The article furthermore includes a methodic concept design and the derivation of a test methodology that can be used to analyze material strength under the influence of a roller.