Auto-ID mit sichtbarem Licht in der Intralogistik

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1 Institut für Integrierte Produktion Hannover Auto-ID mit sichtbarem Licht in der Intralogistik Hamburg Logistik Forum Produktion erforschen und entwickeln

2 Zahlen, Daten, Fakten FuE-Dienstleister für Produktionstechnik Anwendungsorientierte Beratung, Forschung & Entwicklung und Qualifizierung interdisziplinär, innovativ, zuverlässig 69 Mitarbeiter/innen, 30 davon wissenschaftliches Personal/Berater > 75 Kooperationsprojekte pro Jahr 1988: Gründung des Unternehmens als CIM-Fabrik Hannover durch die Professoren Doege, Tönshoff und Wiendahl 1991: Umzug in den Wissenschaftspark Marienwerder 1993: Umbenennung in IPH Institut für Integrierte Produktion Hannover 2008: Neuer Forschungsschwerpunkt XXL-Produkte IPH Meike Wiegand Produktion erforschen und entwickeln 2

3 Unternehmensstruktur und Arbeitsbereiche Geschäftsführung Prof. Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer Dr.-Ing. Georg Ullmann Beirat Industrie Land Niedersachsen Hochschule Zentrale Aufgaben Logistik Produktionsautomatisierung Prozesstechnik Dr.-Ing. Georg Ullmann Stephan Meers Dr.-Ing. Dirk Altmann Dr.-Ing. Malte Stonis Personalwesen PR & Marketing IT / EDV Finanzen Gestaltung von Produktions- netzen Dezentrale Steuerung der Produktion in Netzen sicherer Materialfluss in Produktionsnetzen Logistikeffizienz Ressourceneinsatz verteilte Systeme drahtlose Kommunikation Intelligenz in Systemen Simulationstechniken Geschäftsprozessgestaltung Systemdurchgängigkeit Schmiedeverfahren Innenhochdruckumformen Hybridschmieden Prozesskette Umformtechnik multi-funktionale Werkzeuge Wirtschaftlichkeit von Prozessketten IPH Meike Wiegand Produktion erforschen und entwickeln 3

4 Dezentrale, agentenbasierte Selbststeuerung von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) Ausgangssituation Stark steigende Anzahl an in Produktion und Logistik Viele erhöhen Wahrscheinlichkeit von Behinderungen im Streckennetz Bestehende Systeme im Hinblick auf Veränderungen und Störungen zu wenig flexibel und robust Ziele Entwicklung von Steuerungsmethoden für FTS Konzeption eines Regelwerks für eine konsequent dezentrale, agentenbasierte Steuerung von FTS Ergebnisse Gesamtkonzept eines konsequent dezentral gesteuerten FTS Stau freie Strecke Beeinträchtigung Bewertung und Vergleich des Steuerungskonzepts durch Simulationsexperimente Erhöhte Robustheit und Skalierbarkeit durch dezentralen Steuerungsansatz Legende: fahrerloses Transportfahrzeug Station (Aufenthalt) Kommunikation zwischen (z.b. W-LAN) Freigegebener Streckabschnitt Beeinträchtigter Streckabschnitt Gesperrter Streckenabschnitt alternative Route (ohne Beeinträchtigung) IPH Jurij Schachmanow Produktion erforschen und entwickeln 4

5 Indoor-Ortung von Flurförderzeugen mittels optischer Kommunikation Ausgangssituation Starre Lagerstrukturen behindern Wandlungsfähigkeit in Unternehmen Zentimetergenaue Indoor-Ortung von Flurförderzeugen im Lagerbereich bislang technisch aufwändig Ziele Koordinatenbasierte Ladungsträgerverfolgung im Lagerverwaltungssystem (LVS) Ortung von Flurförderzeugen im Lagerbereich Ergebnisse Optisches Datenübertragungsverfahren zur Übertragung der Bakenposition (XYZ) Positionsbestimmungsverfahren (Genauigkeit: 10cm im Stand) bestehend aus CCD-Kamera + Photodioden-Array Wandlungsfähiges LVS IPH Sven Heißmeyer Produktion erforschen und entwickeln 5

6 Auto-ID in der Intralogistik Nebeneinander inkompatibler Kennzeichnungstechnologien Kombination führt zu Medienbrüchen und ineffizienten Prozessen Automatisch lesbar Manuell lesbar Wiederbeschreibbar Barcode a Etikett a RFID a a Lösungsansatz: Identifikationssystem mittels sichtbaren Lichts a a a IPH Sven Heißmeyer Produktion erforschen und entwickeln 6

7 Lösungsansatz Anzeige Informationsträger IPH IPH Hannover Recheneinheit Fotodiode Licht Leseeinheit (z. B. Barcodescanner, Kamera, OCR) Person Schreibeinheit LED Automatisch lesbar Manuell lesbar Wiederbeschreibbar IPH Sven Heißmeyer Produktion erforschen und entwickeln 7

8 Anwendungsfälle und Projektpartner Quad-Boxen Kleinteilebehälter Drahtgitter-Körbe Regalplatzbeschriftung Arbeitsplatzbeschriftung Kanban-Lager Bildquellen: KTP Packaging Solutions, ORGATEX, Vision Lean, Hermle AG Projektbegleitender Ausschuss (Auswahl) IPH Sven Heißmeyer Produktion erforschen und entwickeln 8

9 Konzeption und Umsetzung Demonstrator Energieversorgung Solarpanel für Beleuchtung ab 400 lx Display ChLC Display (passiv) Auflösung 204x160 Pixel monochrom Veränderbarer QR-Code + Freitext Datenübertragung Wellenlänge: 650nm (rot) UART-Protokoll (Seriell) Baud Mikrocontroller Übertragungskanal Optisches Signal PIN Diode+ Transimpeda nzverstärker Demodulator Binäres Ausganssignal Erzielbare Schreib-/Lesereichweite VCC Solarzelle Display Derzeit ca. 1m Empfangseinheit IPH Sven Heißmeyer Produktion erforschen und entwickeln 9

10 Validierung und Öffentlichkeitsarbeit Validierung Technische Bewertung des Identifikationssystems anhand der Anwendungsfälle Definition konkreter Einsatzszenarien mit Anwendungspartnern Technischer und logistischer Vergleich mit Barcode und RFID Veröffentlichungen RFID im Blick: Auf der Suche nach dem Super-Label (erschienen) Forschungsagenda Logistik: Projekt (erschienen) Hebezeuge und Fördermittel (geplant zur Messe LogiMAT) Vorstellung auf der Hannover Messe International (geplant für 2013) IPH Sven Heißmeyer Produktion erforschen und entwickeln 10

11 Verwandte Ansätze Ortungsetikett (Fa. Solcon Systemtechnik) Indoor- und Outdoor Ortungssystem für Personen und Ladungsträger 2,4 GHz Datenübertragung Bildquelle: Solcon Systemtechnik InBin - Intelligenter Behälter (Fraunhofer IML) Energy Harvesting (Energieautark) Modularer Aufbau (Rechen- und Anzeigeeinheit, Funkschnittstelle) PariFlex (u.a. Deutsche Post) Bistabiles E-Ink Display RFID-Chip Bildquelle: Fraunhofer Gesellschaft Bildquelle: VDI/VDE Innovation + Technik IPH Sven Heißmeyer Produktion erforschen und entwickeln 11

12 Warum Licht? Bestehende Infrastruktur (z. B. Barcode) weiter verwendbar Ungenutzte Alternative zu ISM Funkbändern (2,4 GHz, 868 MHz, 433 MHz) Prozesssicherheit durch gerichtete Datenübertragung ( What you see is what you send ) IPH Sven Heißmeyer Produktion erforschen und entwickeln 12

13 Forschungsprojekt Projektlaufzeit: Betreuung durch Forschungsgemeinschaft Intralogistik/Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) Möglichkeit zur Beteiligung: Mitarbeit im projektbegleitenden Ausschuss (PA) z. B. bei der Analyse bestehender Prozesse zur Identifikation von Bauteilen oder von Werkstück-/ Ladungsträgern, idealerweise in produzierenden Unternehmen Einbringung von Anforderungen an das neue Identifikationssystem Pilotanwendung des neuen Identifikationssystems IPH Sven Heißmeyer Produktion erforschen und entwickeln 13

14 Ihr Ansprechpartner Dipl.-Inf. Sven Heißmeyer B.Sc. Stefan Lorisch IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover ggmbh Hollerithallee Hannover IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover ggmbh Hollerithallee Hannover +49 (0) (0)511 heissmeyer@iph-hannover.de (0) (0)511 lorisch@iph-hannover.de IPH Sven Heißmeyer Produktion erforschen und entwickeln 14