LogiMat 2019

•••6••• Innovationen Stacking packages with data goggles Fraunhofer researchers have developed an optical head-mounted display for logistics purposes W ith more and more con- sumers using the Internet, online retail is booming. When it comes to shipping all these goods, warehouse workers try to stack as many packages as pos- sible on each pallet. This means that fewer trucks are needed for road transport, and the environ- ment benefits as a result. Soon these workers may be using opti- cal head-mounted displays (OHM- Ds), which will provide them with helpful information as they stack pallets. Based on a technology known as augmented reality, this digital assistant was designed by researchers from the Fraunhofer Institute for Material Flow and Lo- gistics (IML). As the warehouse workers go about their job, information is displayed via the OHMD, telling them exactly what to do. For ex- ample, they see where to place individual boxes, so that they can be most effectively stacked on the pallets. This augmented real- ity system consists of a hardware and a software component. First, there is the OHMD itself – a Holo- lens – which comprises a binocu- lar, see-through display that aug- ments the wearer’s actual vision by means of supplementary in- formation projected in the line of sight. Added to this is a software component developed by Fraun- hofer IML, which determines the optimal stacking plan and then checks the result. That helps the warehouse workers do a better job. “It’s important to ensure, for example, that the gap between individual boxes is as small as pos- sible,” explains Benedikt Mättig, scientist at Fraunhofer IML. “Our aim is that the human world and technology should complement each other. For example, the warehouse workers don’t have to slavishly follow the suggested stacking plan; they can also rely on their own experience.” Right now, the system is undergoing further development for industri- al applications. Mättig and his col- leagues intend to integrate other types of OHMD as well. “Innovationlab” This new digital assistant is just one of many innovations to emerge at the interface where people and technology interact. And it is here – especially in the area of retail and production lo- gistics – that researchers from Fraunhofer IML are currently fo- cusing their energies at the Inno- vationlab Hybrid Services in Logis- tics, a research initiative that aims to develop a “social networked industry” as an alternative to fac- tories devoid of people. Visitors to the exhibition on the science ship MS Wissenschaft had the chance to try out the OHMD developed by Fraunhofer IML – and to try their hand at stacking boxes on a pallet. The goal is to place the boxes in such a way that they take up as little space as pos- sible. The OHMD displays a holo- gram showing which box should be picked up next and where it should be stacked on the pallet. The exhibition aimed to encour- age a discussion on how digital technologies might be used in Industrie 4.0, what kind of scope workers will have in their jobs and how the example of warehousing might indicate ways of enhancing industrial jobs. The MS Wissen- schaft navigates across Germany during the summer months berth- ing in about 40 cities. Digital assistants help workers to stack pallets. Photo: Fraunhofer IML Rollenbahn, Förderband, Routenzug oder Gabelstapler? Neuartige Software soll auf Knopfdruck geeignetes Transportsystem nden und materialusseffizientes Fabriklayout entwerfen Um eine effiziente Fabrik zu pla- nen, sollten Unternehmen auch das richtige Transportsystem aus- wählen. Bisher betrachten Unter- nehmen beides getrennt vonein- ander: Zuerst planen sie das Fabriklayout, dann wählen sie das Transportsystem aus. Nicht selten muss das Layout anschließend noch einmal angepasst werden. Wissenschaftler am Institut für In- tegrierte Produktion Hannover (IPH) entwickeln nun einen Soft- ware-Demonstrator, der auf Knopfdruck das geeignetste Transportmittel auswählen und passend dazu das optimale Fabrik- layout generieren soll. Förderband, Routenzug oder Ga- belstapler? „Wenn Unternehmen einen neuen Produktionsstandort planen, achten sie von Beginn an auf kurze Wege, Energieeffizienz, Brandschutz und vieles mehr – aber welches Transportsystem sie einsetzen wollen, ist häufig erst im nächsten Schritt Thema“, sagt Christian Kutzner vom Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH). Meist werde nur ein be- stimmter Prozentsatz der Fläche für den Transport vorgesehen. Dabei beeinflusst das Transport- system die Layoutgestaltung enorm. Stellt beispielsweise ein Routenzug das Material bereit, ist es sinnvoll, die Maschinen in U-Form anzuordnen. Beim Ein- satz einer Schwerkraftrollenbahn sollten die Maschinen dicht bei- einanderstehen; werden dagegen Schubmaststapler eingesetzt, muss zwischen den Maschinen ge- nug Platz zum Rangieren bleiben. Sinnvoll wäre es also, Layout und Transportsystem nicht getrennt voneinander zu betrachten, son- dern parallel zu planen. Genau dieses Ziel verfolgen die IPH-Wissenschaftler im For- schungsprojekt „AutoLaT“, das im November gestartet ist und vom Bundesministerium für Wirt- schaft und Energie (BMWi) geför- dert wird. Der Projektname „Au- toLaT“ steht für „Automatisierte Layout- und Transportsystempla- nung“: Die Forscher wollen einen Software-Demonstrator entwi- ckeln, der auf Knopfdruck das geeignetste Transportsystem auswählt und gleichzeitig ein ma- terialflusseffizientes Layout plant. Im Forschungsprojekt analysieren die Wissenschaftler zunächst, wie sich unterschiedliche Transport- systeme auf die Gestaltung des Fabriklayouts auswirken. Zudem untersuchen sie, mit welchen Kos- ten die einzelnen Transportmittel verbunden sind. Und sie sprechen mit erfahrenen Systemplanern und sammeln Expertenwissen zur Transportsystemauswahl. Weil sich dieses Expertenwissen nur schwer in klare mathematische Formeln übertragen lässt, setzen die Wissenschaftler bei der Pro- grammierung auf „Fuzzy Logic“ – also auf unscharfe Wenn-Dann- Regeln. Ein Beispiel: Wenn nur ein Produkt in großer Stückzahl ge- fertigt wird, dann eignet sich ein Fließband. Wenn die Stückzahl gering und das Transportgewicht hoch ist, dann sollten Gabelstap- ler eingesetzt werden. So findet das Programm das geeignetste Transportmittel – und plant dar- aufhin das passende Layout. Ende 2020 soll der Software-Demonst- rator reif für den Praxistest sein. Die eingesetzten Transportmittel beeinflussen stark die Gestaltung des Fabriklayouts. Foto: CC0 Public Domain