SmartKanban-Projekt
Selbst-organisierendes autarkes Kanban-System auf Basis eigenintelligenter, vernetzter und ultrakostengünstiger Sensorknoten
Grundlagen zur signalstärke-basierten Ortung in ZigBee-Netzwerken
Einführung
Die moderne Produktionstechnik ist zunehmend geprägt von flexiblen,
dynamischen Abläufen und Methoden. Die strikte und komplizierte
Vorausplanung einer zentralen Produktionssteuerung macht diese
unflexibel, wenn es um kurzfristige Änderungen geht, 
um z. B. auf veränderte Marktsituationen
oder steigende Variantenvielfalt zu reagieren. Hier setzen aktuelle
Entnahmekonzeptionen für Verbrauchsmaterialien wie das Kanban-Prinzip
an. Kanban ist ein Pull-System und sorgt dafür, dass Lieferanten
zeitnah Aufträge zur Nachlieferung erhalten, womit ungenutzte Bestände
von Produktionskomponenten vermieden werden. Das aus Japan stammende
Konzept setzt sich auch zunehmend im deutschen Mittelstand durch.
Kanban-Regelkreise lassen sich durch spezielle Behälter realisieren,
welche alle benötigten Informationen für die etwaige Nachbestellung
(z.B. aktuelle Anzahl enthaltender Schrauben) anbieten. Stand der
Technik ist die Ausstattung einzelnen Plätze eines Lagerregals mit
Wiegeplattformen, um die verbliebenen Stückzahlen pro Behälter zu
ermitteln.
Forschungsziel
Im Zusammenarbeit mit Partnern aus dem Mittelstand soll eine neue
mikrotechnische Plattformtechnologie geschaffen werden. Diese
soll die relevante Messtechnik zur Kontrolle (Wiegesensoren, aber
auch Temperatursensoren und Standortsensoren) direkt in die Lagerbox
integrieren. Die Forschungsgruppe "Rechnerorganisation und
Kommunikation" beschäftigt sich dabei mit der Ortung von Lagerboxen im
Industrieumfeld auf Grundlage der ZigBee-Technologie. Grundlage bilden
die vorhandenen Arbeit rund um das MagicMap-Projekt, welches im Rahmen
dieses Projekt auf Industrieumgebungen als Anwendungsgebiet erweitert
wird. Relevante Forschungsfragen sind dabei:
- Ortung auf Basis von Signalstärkemessungen im ZigBee-Netzwerk
- Untersuchung effizienter Algorithmen, geeigneter Signal-Ausbreitungs- und Umgebungsmodelle sowie Konzepte zu Peer-to Peer-Kommunikation, Monitoring und Netzwerkanalyse
- Robustheit der Ortung unter Industriebedingungen (metallische Umgebung)
- Integration zusätzlicher Informationsquellen
- Kombination mit elektronischen Hallenkarten
- Verwendung von Wegenetzgraphen zur Positionsaktualisierung
- Einsatz von Trigger-Punkten
- Einsatz zusätzlicher Sensorinformationen neben ZigBee (z.B. Beschleunigungssensor)
- 3D - Ortung
Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im
Themenschwerpunkt Autonome vernetzte Sensorsysteme (AVS)
Weitere Infos auf der
Wiki-Seite zum Projekt.
Kontakt am Lehrstuhl ROK
Peter Ibach,
Peter Tröger und Bratislav Milic