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Logistikinnovationen Auf dem Weg zum intelligenten Lkw

Autor / Redakteur: Jana Gehrmann und Gerd Grube / Bernd Maienschein

Wie intelligente und vernetzte Technologien bis hin zum autonomen Fahren die Logistik verändern, wird weltweit diskutiert. Fest steht schon heute, dass intelligente Lastkraftwagen deutlich zur Senkung der immer noch viel zu hohen Unfallzahlen beitragen werden. Der Beitrag berichtet über ein abgeschlossenes Projekt und gibt einen Ausblick.

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Auf der Teststrecke führte das „LaSiSe“-Team unter Leitung von André Bubenzer (vorn) den Teilnehmern Fahrversuche vor.
Auf der Teststrecke führte das „LaSiSe“-Team unter Leitung von André Bubenzer (vorn) den Teilnehmern Fahrversuche vor.
(Bild: RIF / Ekkehart Reinsch)

Für die Entwicklung mechatronischer Fahrzeugeinbauten, intelligenter Zurrsysteme, von Sensorik, Assistenzsystemen, aktivem Aufprallschutz für Transportgüter, Fahrtenschreibern, Simulationsmodulen zur Planung, Fahrsimulatoren und Trainingssystemen hatten sich 2016 acht Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen zusammengeschlossen. Unter Leitung des RIF Institut für Forschung und Transfer e.V., Dortmund, hat das Innovationsnetzwerk eine gemeinsame Roadmap entwickelt.

Sensoren erkennen Beladungszustand

Ausgangspunkt für die Gründung des Innovationsnetzwerks war 2016 die alarmierende Erkenntnis, dass jeder fünfte Unfall im Straßenverkehr, bis zu 500 Mio. Euro Schaden, durch fehlerhafte oder mangelnde Ladungssicherung verursacht wird. Vor dem Hintergrund einer eher konservativen Technologieanwendung und einer novellierten Rechtslage bei Haftungsfragen hatte das Innovationsnetzwerk „Intelligente Ladungssicherungssysteme“ damit begonnen, technologische Trends – vom Internet der Dinge über cyberphysische Systeme bis zu smarten Objekten und Mobile Computing – systematisch zu untersuchen.

Im Lastkraftwagen der Zukunft erkennen technische Assistenzsysteme mit Sensoren und eingebetteten Systemen Beladungszustände und beurteilen die Verkehrssicherheit. Schon jetzt setzt die Dolezych GmbH & Co. KG, einer der größten Anbieter von Seil-, Hebe-, Anschlag- und Ladesicherungstechnik Europas, auf Apps zum Auslesen von Daten und zur Produktinformation. Erkenntnisse aus der Materialforschung – etwa zur Messung der Vorspannkräfte beim Niederzurren oder zur Ladegutbewegung – sollen integriert werden. Verknüpft über standardisierte Schnittstellen mit intelligenten Assistenzsystemen könnte so nicht nur die Planung der Beladung, sondern auch die Dokumentation nach Unfällen und deren Forensik optimiert werden. Vor allem im Hinblick auf hochautonomes und vollautomatisiertes Fahren müssen diese bisher noch offenen Fragestellungen erforscht werden.

Standardisierung ist der Startpunkt auch bei den Ladegütern selbst. In einem ersten Projekt unter der Leitung der F&T LaSiSe gGmbH, eines der Kern- und Innovationspartner innerhalb des Netzwerks, waren Regale, Halterungen und gesicherte Lagerflächen für ständig benötigtes Werkzeug, typische Verbrauchsmaterialien, Verpackungs- und Transportmodule am Beispiel eines Malerfahrzeuges definiert worden. Entsprechend standardisierte Leichtbaukastensysteme müssen nun über viele Wertschöpfungsketten und für unterschiedliche Handwerksberufe hinweg entwickelt werden. Hierzu sind neue Projektpartner in das Innovationsnetzwerk aufgenommen worden.

Auf der Hausmesse präsentierten die Projektteilnehmer ihre Entwicklungen. Neue Materialien, etwa die textile Kette, konnten am Stand der Firma Dolezych begutachtet werden.
Auf der Hausmesse präsentierten die Projektteilnehmer ihre Entwicklungen. Neue Materialien, etwa die textile Kette, konnten am Stand der Firma Dolezych begutachtet werden.
(Bild: RIF / Ekkehart Reinsch)

Roboterhilfe beim Be- und Entladen

Aufbauend auf ebenfalls standardisierten Parametern unterschiedlicher Fahrzeuge – vom Laderaum bis zur Fahrzeugdynamik – könnten danach sogar teilautomatisierte Beladungsroboter mit intelligenten Handhabungssystemen zum Einsatz kommen, die Menschen von schwerer körperlicher Arbeit bei Be- und Entladungsprozessen entlasten. Ergonomische Konsequenzen für die Menschen sollen ebenso berücksichtigt werden wie personelle und organisatorische Aspekte der Arbeit in der digitalisierten Welt. Die Wirkung dynamischerer, komplexerer, virtueller und disziplinär vielfältiger Prozesse soll in einem Konzept bis hin zum Wissensmanagement durchdacht werden, das für eine Vielzahl von Betrieben relevant ist.

Ein weiteres, auf zwei Jahre ausgelegtes Kooperations- und Forschungsprojekt (gefördert durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand ZIM des BMWi) der TDS GmbH und zweier Abteilungen des RIF befasst sich seit Anfang März 2018 mit der Entwicklung eines innovativen Ladungssicherungsmittels. Hier werden zunächst technische System- und Anwendungs-/Umfeldanalysen durchgeführt, um die Herausforderung dieses Projektes in der numerischen Dimensionierung, bedingt durch das anspruchsvolle thermomechanische Werkstoffverhalten, zu evaluieren.

Dabei werden die Anwendungsbereiche und -szenarien untersucht, System- und Konstruktionsanforderungen entwickelt und kritisch bewertet, um das Projektziel, ein im Vergleich zum Standard deutlich leichteres Ladungssicherungsmittel, zu erreichen.

Chancen- und Risikobewertung

Weitere Forschungs- und Innovationsprojekte befinden sich momentan in der Vorbereitung. Bei diesen Projekten handelt es sich sowohl um durch die Projektpartner eigenfinanzierte als auch um öffentlich geförderte Projekte. Die Produktinnovationen durchlaufen bei RIF einen mehrstufigen Klärungs- und Projektierungsprozess und werden hinsichtlich ihres Innovationsgrades, ihrer technischen und wirtschaftlichen Chancen und Risiken bewertet. RIF berät und begleitet die Kreativitäts- und Innovationsprozesse und stellt ausgewählte Kontakte zu speziellen Fachkompetenzen aus der Hochschul- und Forschungslandschaft her. Als Gründungsmitglied der Deutschen Industrieforschungsgemeinschaft Konrad Zuse e.V. ist RIF mit mehr als 70 Industrieforschungseinrichtungen fachübergreifend vernetzt.

* M.Sc. Wirt.-Ing. Jana Gehrmann ist Netzwerkmanagerin in der Abteilung Innovationstechnik des RIF Institut für Forschung und Transfer e. V. in 44227 Dortmund, Tel. (02 31) 97 00-1 96, jana.gehrmann@rif-ev.de; Prof. Dr.-Ing. habil. Gerd Grube ist Leiter der Abteilung Innovationstechnik des Instituts

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