Innovative Stau- und Umschlagstechnologien Abschlussveranstaltung

ISETEC II

g gfür Stahlprodukte

ISUSBerlin,04. / 05. Juni 2012

ISUS

Projektpartner

Michael GörgesMichael GörgesBIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH

AgendaAbschlussveranstaltung

ISETEC II Motivation

ProjektansatzProjektansatz

Vorgehen

ErgebnisseTechnologieg

Logistik/ Wirtschaftlichkeit

Wirkung

Verwertungg

Fazit

Seite 2

ISUS

AusgangssituationStetig steigender Im und Export von Stahlprodukten

Abschlussveranstaltung

ISETEC II

Stetig steigender Im- und Export von StahlproduktenWettbewerbssituation erfordert effiziente ProzesseGegenwärtig Umschlag mit manuellen mechanischen

Motivation

AnschlagsmittelnEffizienzsteigerungspotenziale in der gegenwärtigen Situation

Innovationspotenzial gegebenProjektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik 3.500.000Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

3.000.000

2.500.000Zusammenfassung 2.000.000

1.500.000

1.000.000

500.000Export [t]Import [t]

Seite 3

ISUS 2008 2009 2010Monat, Jahr

Quelle: Statistisches Bundesamt

AusgangssituationStetig steigender Im und Export von Stahlprodukten

Abschlussveranstaltung

ISETEC II

Stetig steigender Im- und Export von StahlproduktenWettbewerbssituation erfordert effiziente ProzesseGegenwärtig Umschlag mit manuellen mechanischen

Motivation

AnschlagsmittelnEffizienzsteigerungspotenziale in der gegenwärtigen Situation

Innovationspotenzial gegebenProjektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Stahlbleche• Gewicht: bis zu 8,5t

Ab ß 4 38 12 0 019

Anschlagsmittel• Gewicht: ca. 7 kg

Ab ß 0 3Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

• Abmaße: 4,38m x 12m x 0,019m • Abmaße: 0,3m

Zusammenfassung

Seite 4

ISUS

Innovations- und VerbesserungspotenzialeSteigerung der Wettbewerbsfähigkeit deutscher Seehäfen

Abschlussveranstaltung

ISETEC II

Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit deutscher SeehäfenSteigerung der UmschlagsleistungSicherung logistischer Dienstleistungen durch Innovation Verbreitung von innovativen Seehafentechnologien

Minimierung V l t i ik

Steigerung P t bilität

Motivation

Potenziale

VerletzungsrisikoProzessstabilität Einführung MagnetsystemStreuung in man.

ProzesszeitenSteigerung der

Manueller Kontakt mit Anschlagsmitteln

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

PotenzialeSteigerung der Umschlagsleistung Senkung VerletzungenErgebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

SteigerungProzesseffizienz

SteigerungQualität

Zusammenfassung

Prozesseffizienz Qualität

Formschlüssige Kontakte zw. Blech und AnschlagsmittelnV i

Anteil Arbeitszeit zu WartezeitSteigerung der

Seite 5

ISUS Verringerung Beschädigungen

g gRessourcenauslastung

ProjektansatzE t i kl i M t tAbschlussveranstaltung

ISETEC II

Entwicklung eines MagnetsystemsMaßgeschneidertes LogistikkonzeptA fb i b öti t H lt k äft (L ft lt )Aufbringung benötigter Haltekräfte (Luftspalte)Ganzheitliche Bewertung der WirtschaftlichkeitMotivation

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Übergabebereich

Zusammenfassung

Entnahmebereich Ausrichtbereich

Übergabebereich

Seite 6

ISUS

ProjektansatzE t i kl i M t tAbschlussveranstaltung

ISETEC II

Entwicklung eines MagnetsystemsMaßgeschneidertes LogistikkonzeptA fb i b öti t H lt k äft (L ft lt )Aufbringung benötigter Haltekräfte (Luftspalte)Ganzheitliche Bewertung der WirtschaftlichkeitMotivation

Elektromagnet A-stabiler Permanentmagnet

Bi-stabiler Permanentmagnet

esProjektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Mag

netis

chFe

ld a

nErgebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Msc

hes

aus

Zusammenfassung

Mag

netis

Feld

a

Seite 7

ISUS Eisen Magnetspule (an) Magnetspule (aus)

Magnetspule (gepulst)Last MagnetfeldDauermagnet

ProjektansatzE t i kl i M t tAbschlussveranstaltung

ISETEC II

Entwicklung eines MagnetsystemsMaßgeschneidertes LogistikkonzeptA fb i b öti t H lt k äft (L ft lt )Aufbringung benötigter Haltekräfte (Luftspalte)Ganzheitliche Bewertung der WirtschaftlichkeitMotivation

Neutrales System –Aktiver Elektromagnet

Aktives System –Inaktiver Elektromagnet

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Zusammenfassung

Eisen Permanentmagnet Feldlinien

Legende

Seite 8

ISUSEisen Permanentmagnet

Spule, inaktiv

Feldlinien

Spule, aktiv Stahlblech, Querschnitt

Projektansatz - FunktionsprinzipAbschlussveranstaltung

ISETEC II

Motivation

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Zusammenfassung

Seite 9

ISUS

VorgehenAbschlussveranstaltung

ISETEC II0

1[ (1 ) ] (1 )

Tt T

tt

C I R i L i− −

=

= − + ⋅ + + ⋅ +∑

Schiff zumAbsetzen

bereit

Motivation

Fahrer prüftob Lagerort

frei ist

Lagerort ist frei

Lagerort istbesetzt

GespannerreichtLagerort

Trailer anZugmaschine

koppeln

Trai ler istangekuppelt

Beladefahrzeug ist gerüstet

Blecheanfordern (3

Trailer)

2. Kranfühererteilt

Freigabe

Freigabe zumAnheben derLast ist erteil t

Auftrag zumRüsten des

Trailergesp...

Auftrag zumRüsten des

Beladefahrz. ..

Gefahrenbereich des

Übergabebe. ..

Kranführerwartet bis

Gefahrenbereich des.. .

Mitarbeiterverlassen

Gefahrenbereich

Gespann fährtaus

Übergabebereich

Trailer ist leerund

beladefertig

Fuhre istaufgenommen

Fuhreaufnehmen

bereit

MA erzeugtRüstaufträge

Beladefahrzeug aufrüsten

Auftrag zumBeladen liegt

vor

Decksmannprüft, ob

Lademengeauf Trailern...

Gespann fährtzu Lagerort

Lademengereicht

nicht aus

Fuhre Blecheordern

Bleche mitBeladefahrzeug auf Trailer

verladen

Zugmaschinefährt Trailer

zumAusrichtbere...

Trailererreicht den

Ausrichtber...

Kran hebt dieLast in

Operationshöhe

Operationshöhe erreicht

Kran schwenktLast bis Reling

Last ist überReling

positioniert

Blecheangefordert

Trailerbeladen undabfahrberei t

Trai ler inÜbergabeberei

ch anheben

Trai ler inÜbergabebere

ich. ..

Decksmannerteilt

Freigabe fürLagerraum

Freigabe desL d

Kranführerwartet bis

Freigabe desLagerraums.. .

Stauerverlassen

Gefahrenbereich

Stauer sindaus

Gefahrenbe...

Stauer legenStauholzlagen

Stauholz liegtauf Blechlage

Stauhölzerkönnen

platziert...

Fahrer prüftob

Ausrichtbereic

Trailer frei vonLast

Auftrag zumRüsten des

Beladefahrzeugs liegt vor

MA wähltverfügbares

Lastaufnahmesystem...

Fahrer prüftob Lagerort

frei ist

L t i t

GespannerreichtLagerort

Trailer anZugmaschine

koppeln

Trai ler istangekuppelt

Beladefahrzeug ist gerüstet

Blecheanfordern (3

Trailer)

2. Kranfühererteilt

Freigabe

Freigabe zumAnheben derLast ist erteil t

Auftrag zumRüsten des

Trailergesp...

Auftrag zumRüsten des

Beladefahrz. ..

Gefahrenbereich des

Übergabebe. ..

Kranführerwartet bis

Gefahrenbereich des.. .

Mitarbeiterverlassen

Gefahrenbereich

Gespann fährt

Fuhre istaufgenommen

Fuhreaufnehmen

Schiff zumAbsetzen

bereit

MA erzeugtRüstaufträge

Beladefahrzeug aufrüsten

Decksmannprüft, ob

Lademengeauf Trailern...

Gespann fährtzu Lagerort

Lademengereicht

nicht ausKran hebt die

Last inOperationshöh

e

Blecheangefordert

Trai ler inÜbergabeberei

ch anheben

Trai ler inÜbergabebere

ich. ..

Stauhölzerkönnen

platziert...

Trailer frei vonLast Abnahme

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Bleche imÜbergabebere

ich.. .

MA erzeugtAbrüstaufträge

Auftrag zumAbrüsten desBeladefahrz...

Auftrag zumAbkoppelnl iegt vor

Auftrag zumAbrüsten desKrans liegt...

Kran istTrailer istBeladefahrze

Beladefahrzeug abrüsten

Trailer von ZMabkoppeln Kran abrüsten

Kran mitGeschirrrüsten

Kran istgerüstet

MA prüft, obBleche im

Übernahmebereich...

Keine Blechebereitgestell t

Fuhreabsetzen

Geschirr überÜbergabeber

eich...

Auftrag zumRüsten des

Krans liegt...

Lademengeerreicht

Fahrer prüftob

Übergabebereich frei ist

Übergabebereich ist besetzt

Übergabebereich ist frei

Bleche inÜbergabeberei

chbereitstellen

MA prüft, obSchiffladung

IST=SOLL

Schi ff nichtvol lständig

beladen

Laderaumsist erteilt

Kran schwenktLast über die

Luke

Last ist überLuke

positioniert

h frei

Ausrichtbereich frei

Ausrichtbereich besetzt

Staplerschiebt Blechepositionsgetre

u in die.. .

Bleche sindpositionsgetr

eu in der...

Schiffvol lständig

beladen

Bleche aufTrailer

bereitgestellt

Staplermit

Magnettraverserüsten

Reach-Stackermit

Magnettraverserüsten

Reach-Stackermit

Vakuumtraverserüsten

Beladefahrzeugist gerüstet

Auftrag zumRüsten des

Staplers mit MTliegt vor

Auftrag zumRüsten des

Reach-Stackermit MT liegt vor

Auftrag zumRüsten des

Reach-Stackermit VT liegt vor

Bleche imÜbergabebere

ich.. .

Lagerort ist frei

Lagerort istbesetzt

Kran mitGeschirrrüsten

Kran istgerüstet

MA prüft, obBleche im

Übernahmebereich...

Keine Blechebereitgestell t

Fuhreabsetzen

Geschirr überÜbergabeber

eich...

ausÜbergabeberei

ch

Trailer ist leerund

beladefertig

Auftrag zumRüsten des

Krans liegt...

Auftrag zumBeladen liegt

vor

Fuhre Blecheordern

Lademengeerreicht

Bleche mitBeladefahrzeug auf Trailer

verladen

Zugmaschinefährt Trailer

zumAusrichtbere...

Trailererreicht den

Ausrichtber...

Fahrer prüftob

Übergabebereich frei ist

Übergabebereich ist besetzt

Übergabebereich ist frei

Bleche inÜbergabeberei

chbereitstellen

MA prüft, obSchiffladung

IST=SOLL

Schi ff nichtvol lständig

beladen

e

Operationshöhe erreicht

Kran schwenktLast bis Reling

Last ist überReling

positioniert

Trailerbeladen undabfahrberei t

Decksmannerteilt

Freigabe fürLagerraum

Freigabe desLaderaums

ist erteilt

Kran schwenktLast über die

Luke

Last ist überLuke

positioniert

Kranführerwartet bis

Freigabe desLagerraums.. .

Stauerverlassen

Gefahrenbereich

Stauer sindaus

Gefahrenbe...

Stauer legenStauholzlagen

Stauholz liegtauf Blechlage

Fahrer prüftob

Ausrichtbereich frei

Ausrichtbereich frei

Ausrichtbereich besetzt

Staplerschiebt Blechepositionsgetre

u in die.. .

Bleche sindpositionsgetr

eu in der...

Schiffvol lständig

beladen

Bleche aufTrailer

bereitgestellt

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Labor- und Feldtests

Wirtschaftlichkeit

Kran istabgerüstet

Trailer istabgekuppeltug ist

abgerüstet

MA erzeugtAbrüstaufträge

Auftrag zumAbrüsten desBeladefahrz...

Auftrag zumAbkoppelnl iegt vor

Auftrag zumAbrüsten desKrans liegt...

Kran istabgerüstet

Trailer istabgekuppelt

Beladefahrzeug ist

abgerüstet

Beladefahrzeug abrüsten

Trailer von ZMabkoppeln Kran abrüsten

Zusammenfassung

F hk t

Prototypentwicklung

Seite 10

ISUS Fachkonzept

Ergebnisse - AuslegungL i ti h d t h i h A f dAbschlussveranstaltung

ISETEC II

Logistische und technische Anforderungen wurden berücksichtigtUntersuchung unterschiedlicherUntersuchung unterschiedlicher FunktionskonzepteBestimmung des Traversendesigns

Motivation

Bestimmung des TraversendesignsProjektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Zusammenfassung

Schweres Verdrängersystem optimal für Anforderungen

Seite 11

ISUS Design: Traverse bestehend aus 8 Einzelsystemen

Ergebnisse – Entwicklung & FertigungAbschlussveranstaltung

ISETEC II

Design• Funktionsprinzip• Auslegung

Motivation

Fertigung VM• Fertigung• Versuchsmagnet

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Test VM• Funktionstest• ValidierungErgebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

• Validierung

Fertigung PT1-8• Materialwechsel

Zusammenfassung • Fertigung

Labortests• Prüfstand• Abstimmung BG

Montage

Seite 12

ISUS Montage• Mechanisch• Elektrisch

Ergebnisse – Labor- und FeldtestsL b t td hfüh f T t t dAbschlussveranstaltung

ISETEC II

Labortestdurchführung auf TeststandAnalyse / Auswertung von AbreißversuchenV i ti L ft ltVariation von Luftspalten

Motivation

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Zusammenfassung

Erwartetes Systemverhalten wurde verifiziertEinhaltung eines Sicherheitsfaktors von mind. 2 erfüllt

Seite 13

ISUS

Durchführung Labor- und FeldtestsAbschlussveranstaltung

ISETEC II

Motivation

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Zusammenfassung

Seite 14

ISUS

Wirtschaftlichkeit des AnsatzesEinfluss von Investitionskosten

Abschlussveranstaltung

ISETEC II

Einfluss von InvestitionskostenEinfluss von Betriebskosten und Umschlagsmengen

Szenarienbasierte Analyse

Motivation

Szenario 1.1Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Einflussgröße 1(Betriebsart) Einflussgröße 2

1: Konventioneller Umschlag

Zusammenfassung

1: Konventioneller Umschlag

2: Magnetbasierter Umschlag

3: Magnetbasierter stauholzlose Umschlag

Seite 15

ISUS Entwicklung Umschlagsmengen

Wirtschaftlichkeit des AnsatzesEinfluss von Investitionskosten

Abschlussveranstaltung

ISETEC II

Einfluss von InvestitionskostenEinfluss von Betriebskosten und Umschlagsmengen

Szenarienbasierte Analyse

Motivation

Szenario 1.1Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Einflussgröße 1(Betriebsart) Einflussgröße 2

1: Konventioneller Umschlag

Zusammenfassung

1: Konventioneller Umschlag

2: Magnetbasierter Umschlag

3: Magnetbasierter stauholzlose Umschlag

Allgemeiner Ansatz erlaubt Analyse der Wirtschaftlichkeit unter variablen Randbedingungen Übertragbarkeit

Seite 16

ISUS Entwicklung Umschlagsmengen

Wirtschaftlichkeit konnte für realistische Szenarien nachgewiesen werden

Szenario – Lieferkettenübergreifende Nutzung der Technologie

Abschlussveranstaltung

ISETEC II

Nutzung der Technologie

Vorlauf Hauptlauf Nachlauf

Zielhafen Transport BedarfsortProduktion Transport Verladehafen Seepassage

Motivation

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Umstellung auf stauholzarme ProzesseErgebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Zusammenfassung

Legende

Seite 17

ISUSLegende

Lieferkettenschritt Handhabungsprozess Lieferkettenabschnitt

Wirtschaftlichkeit des AnsatzesHohes Potenzial Lieferkettenübergreifendes Szenario

Abschlussveranstaltung

ISETEC II

Hohes Potenzial Lieferkettenübergreifendes Szenario Technologieeinsatz in Verlade- und Zielhafen

Monetäre Einsparung durch weniger StauholzÖkologischer Effekt durch weniger StauholzMotivation

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Zusammenfassung

Seite 18

ISUS

Zentrale Wirkung – Nachhaltige EntwicklungAbschlussveranstaltung

ISETEC II

Konsortium

Produktivitätsgewinn

Branche

Steigerung der P ffi i

Steigerung der W ttb bProzesseffizienz

Kostenreduktion

Wettbewerbs-fähigkeit

Motivation

Red. VerletzungsrisikoErhöhung der Mitarbeiter-

verfügbarkeit

Verbesserung der Arbeitsbedingungen

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Qualitätssteigerung

verfügbarkeit

Steigerung der

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Erhöhung der Kundenzufriedenheit

Steigerung der WettbewerbsfähigkeitZusammenfassung

StauholzreduktionVeränderte

Außen-wahrnehmung Schutz von Baum-

und Waldbeständen

Seite 19

ISUS Kostenersparnis (Material)

und Waldbeständen

Zentrale Wirkung – Nachhaltige EntwicklungAbschlussveranstaltung

ISETEC II

Konsortium

Produktivitätsgewinn

Branche

Steigerung der P ffi i

Steigerung der W ttb b

ÖkonomieProzesseffizienz

Kostenreduktion

Wettbewerbs-fähigkeit

ÖkonomieMotivation

Red. VerletzungsrisikoErhöhung der Mitarbeiter-

verfügbarkeit

Verbesserung der Arbeitsbedingungen

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

ÖQualitätssteigerung

verfügbarkeit

Steigerung der

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

SozialesÖkologieErhöhung der Kundenzufriedenheit

Steigerung der WettbewerbsfähigkeitSozialesÖkologie

Zusammenfassung

StauholzreduktionVeränderte

Außen-wahrnehmung Schutz von Baum-

und Waldbeständen

Seite 20

ISUS Kostenersparnis (Material)

und Waldbeständen

Weiterführung und VerwertungWeiterentwicklung der Technologie

Abschlussveranstaltung

ISETEC II

Weiterentwicklung der TechnologieEinsatz der neuen Technologie in Bremen im StahlumschlagTechnologieverbreitung (Voraussetzung für volle Potenzialerschließung): Magnetsystem im Lade- und LöschhafenWeltweite Vermarktung des Systems durch die Motivation

TechnologiepartnerGgf. Entwicklung einer mobilen Variante

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Zusammenfassung

Seite 21

ISUS

Zusammenfassung und AusblickAbschlussveranstaltung

ISETEC II Entwicklung, Konstruktion und Bau des ersten schweren Verdrängersystemsschweren Verdrängersystems

Einführung von Hochtechnologie im konventionellen UmschlagMotivation

Hohes Praxis- und NachhaltigkeitspotenzialProjektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Innovations-Impact auf andere HäfenErweitertes Nutzungskonzept (inhomogene Bl h B C il )

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Bleche, Brammen, Coils)Zusammenfassung

Vortragender:Michael GörgesBIBA - Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH

Seite 22

ISUSu d og st G bHochschulring 2028359 BremenTel.: +49 (421) 218 - 50099Mail: goe@biba.uni-bremen.de

Abschlussveranstaltung

ISETEC IIVielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Motivation

Projektansatz

Vorgehen

Ergebnisse Technik

Ergebnisse Logistik

Zentrale Wirkung

Weiterführung

Zusammenfassung

Vortragender:Michael GörgesBIBA - Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH

Seite 23

ISUSu d og st G bHochschulring 2028359 BremenTel.: +49 (421) 218 - 50099Mail: goe@biba.uni-bremen.de