Kapitel

• Simulationsbasierte Weiterentwicklung einer Berechnungsvorschrift für TaschensortersystemeKröpfl, Patrick; Ortner-Pichler, Alexander; Siegl, Andreas; Landschützer, Christian; Neugebauer, Jürgen; 10.3217/978-3-85125-995-7-01Vor allem getrieben durch einen Anstieg im Bereich des E-Commerce, erhöhen sich die Sendungszahlen in der Kurier-, Express- und Paketdienstbranche, mit einem durchschnittlichen Wachstum von 4,84%. Durch die entstehenden Anforderungen im E-Commerce-Fulfillment und durch die zunehmende Integration von Einzelhandel und Direct-to-Consumer (D2C) gewinnen dabei Taschensortersysteme zunehmend an Bedeutung. Angesichts der wachsenden Größe und Komplexität dieser Anlagen wird ein tiefgreifendes Systemverständnis immer wichtiger, um auch in Zukunft energieeffiziente und ressourcenschonende Systeme zu entwickeln. Als ein weltweit führender Anbieter von Taschensortersystemen sieht sich auch die Beumer Group Austria GmbH dieser Herausforderung gegenüber. Um ihr gerecht zu werden, ist eine kontinuierliche Verbesserung unumgänglich. Dazu beitragen soll eine Weiterentwicklung der bestehenden Berechnungsvorschrift für das Taschensortersystem – BG Pouch System. Der Fokus liegt dabei auf der Analyse der Einflüsse von dynamischen Wechselwirkungen der Systemkomponenten. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Technische Logistik der Technischen Universität Graz erfolgt dazu eine breit angelegte Untersuchung des Taschensortersystems. Mit Hilfe von Mehrkörpersimulationen werden dabei dynamischen Wechselwirkungen quantifiziert, um diese in die bestehende Berechnungsvorschrift aufzunehmen. Die so gewonnenen Erkenntnisse sind von entscheidender Bedeutung, um das Systemverständnis zu vertiefen und energieeffiziente sowie ressourcenschonende Systeme zu entwickeln. Dies trägt zur Verwirklichung der Nachhaltigkeitsziele der Beumer Group Austria GmbH bei und festigt ihre Position in einem zunehmend anspruchsvollen Marktumfeld.
• Modellierung von forminstabilen Kleinsendungen mittels Multi Flexible Body DynamicsLeitner, Gabriel; Stadlthanner, Dominik; Ortner-Pichler, Alexander; 10.3217/978-3-85125-995-7-02In der Kurier-, Express- und Paketbranche (KEP-Branche) wird eine Veränderung des Sendungsspektrums hin zu forminstabilen Sendungen beobachtet. Diese Entwicklung stellt die Betreiber von Sortier- und Förderanlagen vor neue Herausforderungen, da das Bewegungsverhalten dieser Art von Sendungen noch nicht ausreichend verstanden wird. Bisher erforschte Simulationsansätze sind in ihrer Fähigkeit begrenzt, alle relevanten Wirkprinzipien abzubilden oder aufgrund langer Rechenzeiten derzeit nicht wirtschaftlich einsetzbar. Um diese Lücke zu schließen, präsentiert die vorliegende Arbeit einen strukturierten Ansatz zur Entwicklung eines Simulationsmodells, das das Bewegungsverhalten von forminstabilen Kleinsendungen umfassend abbildet. Die entwickelte Methodik umfasst vier Hauptschritte, wobei diese Arbeit die ersten zwei Schritte behandelt. Im Rahmen einer Literaturrecherche wurde Schritt 1 durchgeführt, um die spezifischen Eigenschaften zu erheben. Schritt 2 behandelt die Modellierungsmöglichkeiten mittels Multi Flexible Body Dynamics (MFBD). Dieser beinhaltet die Bottom-Up-Modellierung von Verpackung und Inhalt zu einem Sendungsmodell. Das resultierende Modell zeigt eine Sendung mit starrem Inhalt und einer Verpackung aus Schalenelementen. Abschließend erfolgt eine Detailbetrachtung einzelner Sendungen hinsichtlich der Darstellbarkeit von Forminstabilitäten durch Stöße, wobei auch ein flexibler, durch Volumenelemente modellierter Inhalt, zum Einsatz kommt. Als Ergebnis entsteht ein Simulationsmodell, das die Fähigkeit besitzt, forminstabile Sendungen in einer bemerkenswerter Detailtiefe abzubilden, ohne eine unökonomische Rechenleistung zu erfordern. Diese Arbeit trägt maßgeblich zur Weiterentwicklung der Simulation des Bewegungsverhaltens von forminstabilen Kleinsendungen im Sortierprozess bei und unterstützt somit die Entwicklung innovativer Sortier- und Fördertechnologien.
• Entwicklung einer Systematik zur Bewertung der Nachhaltigkeit von Layouts für PaketverteilzentrenSteinkellner, Harald; Kaever, Domenik; 10.3217/978-3-85125-995-7-03Kurier-, Express- und Paketdienste (KEP) haben sich zu einem bedeutenden wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Faktor entwickelt, insbesondere durch das rapide Wachstum des Online-Handels und dem damit einhergehenden Anstieg des Sendungsvolumens. Eine zentrale Rolle im Verteilprozess von Sendungen spielen dabei Paketverteilzentren, die mit der Sortierung von stetig ansteigenden Sendungszahlen konfrontiert sind. Logistikdienstleister stehen vor der Herausforderung, diese ökonomisch getriebenen Anforderungen zu erfüllen, ohne dabei soziale und ökologische Aspekte außer Acht zu lassen. Diese Arbeit skizziert die Notwendigkeit und Struktur eines Forschungsvorhabens, das darauf abzielt, einen Beitrag für eine nachhaltige Gestaltung von Paketverteilzentren zu leisten. Für die Erstellung von Layouts von Paketverteilzentren sind Bewertungsmethoden nötig, um diese nach ökonomischen, ökologischen und sozialen Aspekten auszulegen. Aufgrund der Komplexität dieser Zentren sind aber noch keine ganzheitlichen Methoden vorhanden, die eine solche umfassende Bewertung erlauben. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung einer Systematik zur Nachhaltigkeits-Bewertung von Paketverteilzentrum-Layouts, welche sich in den Auswahlprozess für die Ermittlung geeigneter Layouts integrieren lässt. Die geplante Vorgehensweise umfasst eine System- und Nachhaltigkeits-Analyse von Paketverteilzentren, die Erstellung eines abstrahierten Modells eines solchen Zentrums, die Verknüpfung von Nachhaltigkeitsaspekten mit Systemkomponenten und die Entwicklung einer Bewertungssystematik. Diese Systematik soll Entscheidungsträgern zukünftig helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen und die Nachhaltigkeitsleistung von Paketverteilzentren zu verbessern, indem Layouts dieser Zentren hinsichtlich ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte bewertet und ausgewählt werden können.
• Methode zur Zuordnung des Energieverbrauchs eines Paketverteilzentrums zu einzelnen Paketen mittels ereignisdiskreter MaterialflusssimulationMahringer, Gerald; 10.3217/978-3-85125-995-7-04Seit einiger Zeit verzeichnet die Kurier-, Express- und Paketdienst-Branche (KEP-Branche) zwei dominierende Trends. Einerseits steigt die Nachfrage nach Paketen und ihrer schnellen Zustellung stetig an, während andererseits das Umweltbewusstsein und das Streben nach Nachhaltigkeit bei den Kunden zunehmen. Angesichts dieser steigenden Nachfrage nach umweltfreundlichen Lösungen haben viele KEP-Dienstleister längst die Nachhaltigkeit und die Reduzierung von Treibhausgasemissionen in ihre Geschäftsstrategien integriert. Während die Umweltauswirkungen von Paketen während ihres Transportprozesses relativ einfach zu berechnen sind, gestaltet sich die Bestimmung des Energieverbrauchs eines Pakets während seines Weges durch ein Paketverteilzentrum als äußerst komplex. In diesem Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, der es ermöglichen soll, den Energieverbrauch von Fördertechnik und anderen Verbrauchern innerhalb eines Paketverteilzentrums bestimmten Paketen zuzuordnen. Ein zentraler Bestandteil dieses Ansatzes ist die Anwendung einer ereignisdiskreten Materialflusssimulation, um die Anzahl der zu betrachtenden Pakete und deren Weg durch das Paketverteilzentrum zu erfassen und darzustellen. Auf diese Weise kann die verbrauchte Energie der am Verteilprozess beteiligten Förder- und Verteiltechnik auf einzelne Pakete zugeordnet werden. Diese Methode ermöglicht es, die ökologische Nachhaltigkeit einzelner Pakete auf ihrem Weg durch ein Paketverteilzentrum zu bewerten.