Forschungsprojekte am FLW

Nativ forscht der Lehrstuhl für Förder-und Lagerwesen seit seiner Gründung in der Intralogistik. Mit weiteren Lehrstühlen der TU Dortmund trägt und fördert er seitdem die Lehre in der Logistik und setzt sich für den wissenschaftlichen Nachwuchs ein. In enger Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML können und werden z.T. gemeinsame Forschungsprojekte durchgeführt. Weitere Kooperationen finden innerhalb der Forschung und Wissenschaft interdisziplinär mit weiteren Institutionen der TU Dortmund und auch mit denen anderen Universitäten und je nach Umfang auch mit industrieller Beteiligung statt. Ebenso als Gründungs- und langjähiges Vorstandsmitglied der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Technische Logistik WGTL engagierte sich Prof. Michael ten Hompel mit seinem Lehrstuhl national und international an der Etablierung dieser im Bereich der Wissenschaft relativ jungen Disziplin.

Aktuelle Forschungsprojekte (Auswahl)

Innovationslabor "Hybride Dienstleistungen in der Logistik"
Das Innovationslabor (offizielle Seite: hier) stärkt die digitale Vorreiterrolle des Standortes Dortmund in Bezug auf Dienstleistung und Logistik. Die Akzeptanz und die Einführung neuer technischer Lösungen im Umfeld von Industrie 4.0 werden beschleunigt. Entwicklungsprozesse in Technologie und Organisation sowie die sozialen Herausforderungen bei hybriden Dienstleistungen werden arbeitssoziologisch analysiert und alternative Gestaltungspfade (u.a. Arbeitsorganisation, Qualifikationsstrukturen) und humanorientierte Lösungsansätze aufgezeigt. Der Weg in den Markt wird kürzer. Die Zukunfts- und Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen steigt und die Arbeitsplätze werden am Standort Deutschland gesichert. Weitere Informationen

Ansprechpartner: Haci Bayhan, M.Sc.

SFB876 – Ressourceneffiziente und verteilte Plattformen zur integrativen Datenanalyse

Aktuell entsteht ein Aufbau eines Versuchsfelds für ressourcenbeschränkte, intelligente Warenträger. Dieses Versuchsfeld soll in die bestehende 1.020m² große Versuchshalle für zellulare Fördertechnik (ZFT) am Fraunhofer IML integriert werden, dessen geschäftsführender Institutsleiter Herr ten Hompel ist. Der Aufbau wird mit Hilfe einer Anschubfinanzierung durch den neu hinzukommenden Lehrstuhl für Förder- und Lagerwesen durchgeführt. Es werden 350 Hardwareplattformen (z.T. mit Display) entwickelt und gefertigt, die als interaktive Versuchsplattformen in einen realistischen Logistikkontext platziert werden und das Vermessen und Kartographieren der Umgebungsbedingungen für Energy Harvesting ermöglichen. Zudem können Versuche zur Skalierbarkeit der Funkkommunikation durchgeführt werden. Alle Hardwareknoten werden hierbei mittels Software gesteuert, die auf den im TP A4 erarbeiteten Konzepten beruht. Eine Besonderheit dieses Testbeds ist die Möglichkeit, Sensorknoten über die vorhandene zellulare Fördertechnik gezielt im Raum zu bewegen. Im Gegensatz zu existierenden Wireless Sensor Network Testbeds soll das neue Testbed Energy-Harvesting-Methoden im realitätsnahen, industriellen Innenbereich thematisch untersuchen. Weitere Informationen

Ansprechpartner: Mojtaba MasoudiNejad, M.Sc. , Aswin Ramachandran, M.Sc. Dipl.-Inform. Moritz RoidlDipl.-Inform. Jan Emmerich

Leistungszentrum Logistik und IT

Ziel des Verbundvorhabens zwischen Fraunhofer, TU Dortmund und dem EffizienzCluster ist es am Standort Dortmund ein weltweit sichtbares Forschungs- und  Entwicklungszentrum für Logistik und IT mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft zu schaffen. Ergebnis ist die Bündelung von Forschungs- und Industriekompetenzen auf Augenhöhe mit großen internationalen Forschungszentren. Mit dem Leistungszentrum soll das theoretische und methodische Fundament der Logistik als Wissenschaft gelegt werden. Neben der inhaltlich / wissenschaftlichen Konsolidierung der Kompetenzen, ist es erklärtes Ziel, hervorragende Lehre zu betreiben und exzellent ausgebildeten Logistik-Nachwuchs hervorzubringen.

Fraunhofer Gesellschaft:
Institut für Materialfluss und Logistik IML
Institut für Software und Systemtechnik ISST
TU Dortmund:
Lehrstuhl für Förder- und Lagerwesen FLW
Lehrstuhl für Unternehmenslogistik LFO
Institut für   Transporttechnik ITL, Lehrstuhl für Software Engineering
Audi-Stiftungslehrstuhl für Supply Net Order Management SNOM
Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund IfADo
EffizienzCluster Management GmbH

Ansprechpartner am FLW: André Terharen, M.Sc.
Projekt-Website: „Leistungszentrum Logistik und IT“
Projektstart: 01.01.2017
Laufzeit: 2,5 Jahre

Adaptive, ortsabhängige Aktivitätserkennung und Bewegungsklassifikation zur Analyse des manuellen Kommissionierprozesses

Beim Betrieb und der Optimierung von Kommissioniersystemen und auch bei deren Neuplanung spielt die Kenntnis der Dauer von manuellen Tätigkeiten eine wichtige Rolle. Ziel des hier beantragten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Analyse des manuellen Kommissionierprozesses, mit dem u. a. die Kommissionierzeitanteile automatisch erfasst werden können. Dieses Verfahren nutzt eine sensorgestützte Aktivitätserkennung. Dazu wird der Kommissionierer mit mobiler Sensorik ausgestattet, die während der Kommissionierung verschiedene physikalische Größen wie z. B. die Beschleunigung aufzeichnet. Diese Daten werden anschließend ausgewertet und für die Prozessanalyse verdichtet und aufbereitet. Dazu werden zunächst für die Kommissionierung relevante Bewegungen identifiziert und anschließend mit Methoden der statischen Mustererkennung verarbeitet. Aus den erkannten Bewegungen werden im Anschluss logistische Aktivitäten ermittelt, d. h. einzelne mit der Kommissionierung verbundene Teilprozesse (z. B. Auftrag bearbeiten oder Nachschub realisieren), die einen wichtigen Betrachtungsgegenstand für die automatische Analyse der Kommissionierung darstellen. Für die praktische Anwendbarkeit in unterschiedlichen Szenarien und Systemen soll zusätzlich die Möglichkeit der (halb)automatischen Adaption des entwickelten Verfahrens mithilfe von Methoden des maschinellen Lernens untersucht werden.

Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG
Laufzeit: Dezember 2016 bis November 2018
Ansprechpartner: Christopher Reining, M.Sc.

GRK 2193 – "Anpassungsintelligenz von Fabriken im dynamischen und komplexen Umfeld"

Promotionsvorhaben im Rahmen des Graduiertenkollegs: Kopplung von Methoden der Optimierung und virtueller Realität zur schnellen und anforderungsgerechten Auslegung von Intralogistiksystemen Das Ziel des Vorhabens ist es, Ansätze zur Erweiterung des Konzept- und Methodenbaukastens zu entwickeln, welche auf einer stärkeren Kopplung von etablierten Planungs- und Optimierungsmethoden des OR mit Methoden des Virtual Engineering basieren. Im Fokus stehen Fragestellungen zur anforderungsgerechten Auslegung der Materialbereitstellung in Fabriken. Hierzu sind zum einen die Prinzipien der Ablaufstrukturierung aus dem übergeordneten Bereich „Management von Anpassungsprozessen“ in Intralogistikplanungsabläufen zu konkretisieren. Zum anderen sind die Methoden zur anforderungsgerechten Auslegung unter Maßgabe der Kopplung angesprochener Methodenklassen zu erarbeiten und im Sinne konkreter Planungsbausteine in die Planungsabläufe einzuordnen. Zur Ausgestaltung der Ansätze sollen insbesondere Methoden und Werkzeuge des Model-based Systems Engineerings Anwendung finden. Weitere Informationen

Ansprechpartner: Felix Zeidler M.Sc.

Hybrid Reasoning for Intelligent Systems in Logistics – Log(ist)ics
Anwendung innovativer Methoden und Lösungsverfahren aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz in der Intralogistik. Im Rahmen der DFG-Forschergruppe 1513 werden Methoden aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz weiterentwickelt, um die Verarbeitung von sowohl qualitativen als auch quantitativen Informationen zu ermöglichen und verbessern. Ein Aspekt der Forschung ist die Weiterentwicklung von Solvern und Paradigmen aus dem Bereich der Antwortmengenprogrammierung. Auf der einen Seite bietet die Intralogistik mit ihren vielfältigen Problemstellungen und Herausforderungen eine ideale Plattform, um die entwickelten Ergebnisse anhand von praktischen Anwendungsfällen zu validieren. Auf der anderen Seite bietet sich die Möglichkeit, durch Anwendung innovativer Methoden aus dem Bereich der Informatik Nutzenpotenziale in der Intralogistik offen zu legen. Konkret wird die Antwortmengenprogrammierung im Bereich der autonomen Fahrzeuge und der Unterstützung der Planung von Distributionszentren angewandt. Die Forschung findet in enger Kooperation mit der Arbeitsgruppe „Information Engineering“ vom Lehrstuhl 1 – Logik in der Informatik der TU Dortmund statt.

Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG
Laufzeit: Mai 2015 bis Mai 2018
Ansprechpartner:  Steffen Schieweck M.Sc. MS SCE (USA)

InBin – Der intelligente Behälter
Mit dem „inBin“ präsentieren das Fraunhofer IML und der Lehrstuhl für Förder- und Lagerwesen der TU Dortmund einen weiteren entscheidenden Schritt auf dem Weg ins Internet der Dinge. Der erste wirklich intelligente Behälter kommuniziert mit Menschen und Maschinen, trifft eigenständig Entscheidungen, überwacht seine Umgebungsbedingungen und steuert Logistikprozesse. Damit wandelt sich der Ladungsträger zum „Mitdenker“. Internes Projekt

Ansprechpartner: Dipl.-Inform. Jan S. Emmerich

Abgeschlossene Forschungsprojekte

  • Modulog – Masterplan – Logistik & Supply Chain Strategien für modulare Chemie- und Pharma-Produktionen Untersuchung der neuen Möglichkeiten und Anforderung für die Logistik bei einer Umstellung von WorldScale-Produktionsanlagen auf regionale und mobile Module. – Am FLW: Betrachtung von Modularisierung intralogistischer Prozesse und Strategien, Auswahl und Entwicklung nutzbarer logistischer Gewerke, Erstellung eines Konzepts für die Steuerung und die Anordnung bzw. das Layout von Standorten für modulare Produktionen.Gefördert durch ‚Ziel2.NRW-Programm‘ bzw. durch Europäische Fonds für regionale Entwicklung: „Operationelle Programm Regionale Wettbewerbsfähigkeit und Beschäftigung 2007 – 2013 (EFRE)“Materialflussplanung, Materialflusssteuerung Bearbeiter: Dipl.-Inform. Christian Mosblech und Sascha Kaczmarek, M.Sc. in der Logistik Bearbeitungszeitraum: Ende 2012 – Mitte 2015
  • PAK672 Leistungsverfügbarkeit – Logistics on Demand Mit den beiden Einzelprojekten „C1 – Analytische Methoden für die Berechnung der Leistungsverfügbarkeit komplexer Materialflusssysteme“ und „C5 – Realtime Logistics – Echtzeitfähige Logistik“ beteiligt sich der Lehrstuhl FLW an dem aus fünf Teilprojekten bestehenden Kooperationsprojekt PAK672. Die Forschung konzentriert sich auf die Ermittlung und Sicherstellung der Leistungsverfügbarkeit von Intralogistiksystemen auf Ebene der (steuerungstechnischen) Systemkomponenten. Hierdurch soll die Grundlage geschaffen werden, Systeme effizient zu gestalten und zu einer realistischen Bewertung des innerbetrieblichen Materialflusses zu gelangen. Auf Ebene der Leistungsbewertung ganzer Versorgunsnetzwerke können die Projektergebisse zur Bewertung der Netzknoten mit intralogistischen Funktionen genutzt werden. Das Kooperationsprojekt leistet damit einen Beitrag, den Anforderungen nach mehr Flexibilität und Robustheit moderner Intralogistiksysteme gerecht zu werden.Materialflusssteuerung Bearbeiter: Dipl.-Logist. Eike-Niklas Jung (C1) und Dipl.-Inform. Moritz Roidl (C5) Gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung, Start: August 2012 bis Anfang 2015
  • KoDeMat – Befähigung von KMU zur kollaborativen Planung und Entwicklung heterogener, dezentral gesteuerter Materialflusssysteme Das Hauptziel des Forschungsprojekts ist es, die Problemfelder der fehlenden Standardisierung und Anpassbarkeit im Bereich der fördertechnischen Anlagen mit Unterstützung mehrerer beteiligter Unternehmen zu analysieren und die Entwicklung von standardisierten, kollaborativen Engineeringprozessen zu ermöglichen. Dadurch kann eine unternehmensübergreifende und durchgängige (Um-) Planung und Realisierung von heterogenen, dezentral gesteuerten Intralogistiksystemen durchgeführt und effizienter Betrieb gewährleistet werden. Der Fokus liegt dabei auf der Konzeption, Implementierung und Dokumentation einer offenen Kollaborationsplattform, die für eine einheitliche Datenbasis sorgt und zu einem virtuellen Integrationstest sämtlicher beteiligter Anlageteile befähigt. Gegenstand der vertieften Betrachtung sind die Designvorschriften für die Schnittstellenimplementierung heterogener Komponenten und Subsysteme als auch die Kopplung von entstehenden Planungs- und Simulationswerkzeugen über eine Standardschnittstelle. Die Intralogistiksysteme können auf diese Weise gemeinsam von mehreren Lieferanten getestet und virtuell in Betrieb genommen werden. Dadurch wird der Aufwand für Planung, Realisierung und Hochlauf verringert. Das IGF-Vorhaben 17391 N der Forschungsvereinigung BVL wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.Materialflusssteuerung Bearbeiter: Dipl.-Inform. Jan S. Emmerich und Dipl.-Inform. Moritz Roidl (Projektleiter) Bearbeitungszeitraum: 01.01.2012 – 30.06.2014