Forschungsgruppen
Entlang der Kompetenzen arbeitet das Team des Lehrstuhls in den hier vorgestellten Forschungsgruppen. Darin verfolgen wir unterschiedliche Forschungsthemen und -projekte auf den Gebieten der Materialflusstechnik und Logistik und treiben diese mit neuen innovativen Ideen und Ansätzen voran. Die Forschungsgruppen tragen somit maßgeblich zum wissenschaftlichen Fortschritt im jeweiligen Themengebiet bei.
Ausgangssituation
Die Robotik-Hardware und -Software entwickelt sich derzeit rasant weiter und ermöglicht neue Einsatzfelder. Insbesondere in der Logistik werden aufgrund der komplexen, bisher häufig manuellen Prozesse viele Anwendungsfälle, wie der Transport von Material oder das Greifen von Produkten, erforscht.
Ziele
Unsere Vision ist eine nachhaltige, menschzentrierte Optimierung des innerbetrieblichen Materialflusses durch den Einsatz von Robotik. Um diesem Ziel näher zu kommen, führen wir Technologiebewertungen durch und verbessern durch Sensorik sowie Bilderkennung die Umgebungswahrnehmung mobiler Roboter. Außerdem entwickeln wir innovative, ganzheitliche Steuerungslösungen für heterogene Roboterflotten und untersuchen die zunehmende Kollaboration von Mensch und Maschine unter dem Stichwort „Zukunft der Arbeit“.
Aktuelle Projekte
Entwicklungsprojekte:
- Autonomer Routenzug
- Greifrobotik
- vernetzte Intralogistik
Forschungsprojekte:
Ansprechpartner
Problemstellung & Aufgabenbereich
Bei der Entwicklung und Konstruktion von Tragwerken und fördertechnischen Anlagen ist die genaue Bestimmung der mechanischen Beanspruchungen von entscheidender Bedeutung. Dies betrifft einerseits die statischen Beanspruchungen, anderseits das Schwingungsverhalten der Strukturen bei Arbeitsbewegungen sowie unter wandernden oder veränderlichen Lasten. Aus zeitlichen, monetären und sicherheitsrelevanten Gründen scheidet in vielen Fällen die experimentelle Bestimmung der Beanspruchungen aus. Daher untersucht und entwickelt die Forschungsgruppe „Dynamische Simulation“ Berechnungsverfahren auf Basis von Finite-Elemente, Mehrkörper und Diskrete-Elemente Methoden. Dabei steht der problemgerechte Einsatz bestehender Methoden als auch die Entwicklung neuer Berechnungsverfahren im Vordergrund.
Ziele
Das zentrale Ziel der Forschungsgruppe ist die Entwicklung effektiver und genauer Berechnungsverfahren für die Bestimmung der mechanischen Beanspruchungen von Tragwerken und fördertechnischen Anlagen. Dadurch soll die Sicherheit der Auslegung gesteigert und die Anwendung der Normen erleichtert werden.
Nicht zuletzt unterstützt die genaue Kenntnis der dynamischen Beanspruchungen den Leichtbau von Strukturen und ermöglicht so energieeffizientere Antriebslösungen.
Forschungsprojekte
- Dynamic Analysis and Control of Flexible Long Boom Manipulator
- NODYA – Finite Elemente Programmsystem
- MARS – Methodik zur praxisgerechten Auslegung des Rad-Schiene-Systems bei Regalbediengeräten
Ansprechpartner
Ausgangssituation
Mithilfe von Simulationsmodellen, Materialkalibrierung, steigender Berechnungsleistung und dem Einsatz der Diskrete Elemente Methode (DEM) lassen sich so Prototyp-Kosten reduzieren sowie die Anlagenverfügarbeit erhöhen.
Ziele
Unser Ziel ist es durch die Entwicklung von Simulations- und Materialmodellen nachhaltig die DEM in der Praxis zu etablieren. Neben den künftig hauseigenen Materialkalibrierungen sollen durch verstärkte Rechenleistung auch komplexe Simulationen mit kohäsiven Materialien durchgeführt werden. Die anwendungsorientierte Forschung an Stetigfördertechnik und damit einhergehende Optimierung bestehender Anlagen sollen weiterhin mit dem Namen fml verbunden werden.
Aktuelle Projekte
Ansprechpartner
Ausgangssituation
Bei der Gestaltung der Arbeit in der Logistik gibt es derzeit zwei Probleme. Zum einen gibt es aufgrund des ständig steigenden Kostendrucks oft unattraktive Arbeitsplätze in der Logistik. Zum anderen steigt mit der Einführung neuer Technologien im Unternehmen die Komplexität der Arbeit und die geforderten Kompetenzen der Mitarbeiter ändern sich.
Ziele
Die Forschungsgruppe hat die Anwendung arbeitswissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden in der Logistik im Fokus. Zentrales Ziel ist die Reduzierung der negativen Auswirkungen von Arbeit auf den Menschen. Durch die ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen kann nicht nur die Produktivität, sondern auch die Motivation und Zufriedenheit der Mitarbeiter gesteigert werden.
Aktuelle Projekte
- HPAO – Ein menschliches Präferenzen einbeziehendes Optimierungssystem
- Beschäftigungsprofil Logistik der Zukunft
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Ausgangssituation
Angesichts des Klimawandels und globaler Ressourcenverknappung kann und muss die Logistik ein wesentlicher Enabler nachhaltigen und ressourceneffizienten Wirtschaftens sein. Hierzu bedarf es der Verfolgung ganzheitlicher Ansätze und der Entwicklung intelligenter Prozesse und Technologielösungen.
Schwerpunkte
Die Schwerpunkte der Forschungsgruppe umfassen dabei die Circular Economy (zirkuläre/reverse Logistik, nachhaltige Lieferketten), ressourceneffiziente Intralogistik (Energieeffizienz von Logistikanlagen, Einsatz alternativer Antriebe und regenerativer Materialien) sowie nachhaltige Transportlogistik (Urbane Logistik und Mobilitätskonzepte, emissionsarme Baulogistik, Packaging).
Aktuelle Projekte
- CirculaTUM – Forschungsverbund für die Circular Economy
- FFZ70 – Einsatz von 70 wasserstoffbetriebenen Flurförderzeugen innerhalb des BMW Werks Leipzig
- OptiFit – Bestimmung des optimalen Zeitpunkts von Retrofit-Maßnahmen für intralogistische Anlagen
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Ausgangssituation
Nachhaltigkeit, ganzheitliche Vernetzung und Fachkräftemangel stellen komplexe Anforderungen an zukünftige Arbeitssysteme und -maschinen.
Ziele
Entwicklung von innovativen Lösungen, die den Herausforderungen der Arbeitssysteme gewachsen sind. Spitzenforschung insbesondere in den Bereichen „Datenanalyse & Modellierung“, „Robotik, Autonomie & Assistenz“, „Prozesse & Arbeitssysteme“ sowie „Sicherheit“.
Aktuelle Projekte
- Datenanalyse & Modellbildung – Prozessdatenanalyse
- Robotik, Autonomie & Assistenz – Befahrbarkeitskarten, Teleoperation
- Prozesse & Arbeitssysteme – Datentreuhandmodell
- Sicherheit – Sensorik
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Ausgangssituation
Zur Zeit wird heterogene Fördertechnik in der Intralogistik weiter entwickelt, um der Forderung nach immer höheren Leistungen gerecht zu werden. Insbesondere werden die vielseitigen Optimierungspotentiale bestehender Technik und Einsatzfelder neuer Technologien erforscht.
Ziele
Unser Ziel ist die Optimierung der klassischen Fördermittel/Fördertechnik und deren Planung in der Intralogistik wie z. B. Regalbediengeräte, Stapler oder Shuttle, um eine höhere Produktivität, eine bessere Flächennutzung, reduzierte Investitions- und Betriebskosten sowie einen geringeren Energieverbrauch zu erhalten. Dabei nutzen wir die Vernetzung von spezifischen Wissen am Lehrstuhl fml.
Aktuelle Projekte
Entwicklungsprojekte
- dynamische hybride Lagersysteme
- innovative Planungstools
Forschungsprojekte
Ansprechpartner
Problemstellung & Aufgabenbereich
Neben des zunehmenden Kundenwunsches nach individualisierten Produkten wirken eine Vielzahl dynamischer Faktoren auf die Produktion und ihre versorgende Logistik als Dienstleister im Umfeld. Infolgedessen entstehen komplexe Anforderungen wie Veränderungsfähigkeit, Leistungsfähigkeit, Dynamik und eine resiliente und robuste Lieferkette.
Ziele
Zentrales Ziel dieser Forschungsgruppe ist die Optimierung der Supply Chain von Zulieferern über die innerbetriebliche Produktionsversorgung bis zum Kunden durch intelligent gesteuerte und transparente Prozesse. Dieses Ziel soll durch eine anwendungsorientierte Forschung in den Bereichen Prozessoptimierung, Digitalisierung, Kooperation verschiedener Transportsysteme und Veränderungsfähigkeit erschlossen werden.