Forschungsprojekt ermittelt Vorteile für Intralogistik-Anwender

Autor: Osman Cetinkaya
Datum: 09.08.2016

Optimierung in Stillständen, Wartungsintervallen und Fehlersuchedauer

Eine möglichst hohe Verfügbarkeit bei möglichst geringen Lebenszykluskosten ist für Betreiber von Kränen und Staplern das zu erreichende Ziel. Doch die verfügbaren Wartungssysteme erlauben noch keine optimale Wartung durch umfassende Zustandsüberwachung der Intralogistikgeräte. Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF und das IFL des Karlsruher Instituts für Technologie KIT wollen diese Lücke in einem gemeinsamen Forschungsprojekt schließen. Dabei sollen Sensornetzwerke und Algorithmen zur Zustandsüberwachung von Geräten der Intralogistik entwickelt werden.

Zu Beginn führten die Wissenschaftler eine Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) an einem Regalbediengerät durch. Infolgedessen konnten hochbeanspruchte Positionen, kritische Konstruktionsmerkmale und häufig ausfallende Komponenten ermittelt werden sowie die entsprechenden Fehlermoden identifiziert werden. Außerdem wurden Betriebszustände und typische Fehlnutzungen definiert, aus denen starke Belastung resultiert. Der Praxistransfer geschah dann an den Komponenten eines Regalbediengerätes der Firma Dambach Lagersysteme. Somit konnte man anhand der Betriebsdaten eine Basis bezüglich der Auslegung der neu zu entwickelnden Systeme zur autonomen Zustandsüberwachung von Regalbediengeräten erörtern.

Die Betriebsdaten wurden im nächsten Schritt in numerische oder analytische Modelle überführt. Auch Prozessparameter aus der Gerätesteuerung wurden in dieser Auswertung in Betracht gezogen. So ließen sich die Schäden und die entwickelten Methoden zu deren Identifikation untersuchen. Die Methoden belaufen sich beispielsweise auf die Detektion von Rissen, die Erkennung von zu großem Spiel der Führungsrollen und einer ungleichförmigen Bewegung durch geschädigte Antriebs- und Führungsrollen.

Ergebnis der Untersuchungen sind drei Systeme zur Zustandsüberwachung. Das Structural Health Monitoring, welches während des Betriebs Steifigkeitsverluste an Tragstrukturen detektiert. Ein System, das das „Heißlaufen“ von Wälz- oder Gleitlagern erkennt. Und das Load Monitoring-System, welches Dehnungen an hochbelasteten Bauteilen ermittelt. Für Anwender von Intralogistikgeräten bieten diese Systeme große Vorteile. Anlagenstillstände reduzieren sich, die manuelle Fehlersuche wird verkürzt und Wartungsintervalle passen sich der Nutzung an. Laut Branchenschätzungen ließen sich in der Intralogistik Anlagenstillstände um rund 20 Prozent reduzieren, Wartungsintervalle um 20 Prozent verlängern und die Fehlersuche um 15 Prozent verkürzen.

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O.Cetinkaya