„An der Technik liegt es nicht!“

„An der Technik liegt es nicht!“

Ein Gespräch über Seiltechnologie und deren Rolle in der Intralogistik

Es ist schon recht verwinkelt hier, aber das ist auch logisch, wenn Gebäudezuschnitte sich innerhalb bestehender Strukturen verändern. So kommen wir quasi zwangsläufig mehrfach an der vergleichsweise großen Halle – zumindest was deren Höhe betrifft – vorbei. In dieser Halle des Instituts für Fördertechnik und Logistik der Universität Stuttgart werden Prüfungen abgenommen. Prüfungen an Seilen der unterschiedlichsten Ausprägung. Ein paar Meter weiter hat Univ.-Prof. Dr.-Ing. Robert Schulz sein Büro, in dem er „Technische Logistik“ ein Interview gibt.

1.  (Quelle: IFT Stuttgart)
2.  (Quelle: IFT Stuttgart)
3.  (Quelle: IFT Stuttgart)

» Wie vernetzen sich die einzelnen cyberphysischen und die realen Systeme in einem digitalen Abbild? Und zwar so, dass wir auch Schlüsse daraus ziehen können, wie das Ganze am Ende funktionieren kann.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Robert Schulz, Leiter des Instituts für Fördertechnik und Logistik, Universität Stuttgart

» Die Technik ist im Grunde soweit, jetzt müssen wir die Kosten runter bekommen.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Robert Schulz, Leiter des Instituts für Fördertechnik und Logistik, Universität Stuttgart

» Wir sind uns heute tatsächlich noch nicht ganz im Klaren darüber, wer denn da wen am Ende des Tages steuert.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Robert Schulz, Leiter des Instituts für Fördertechnik und Logistik, Universität Stuttgart

» Je mehr man sich mit Seilen und deren Technologie beschäftigt, desto interessanter wird das Ganze.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Robert Schulz,Leiter des Instituts für Fördertechnik und Logistik, Universität Stuttgart

Jan Kaulfuhs-Berger: Herr Prof. Schulz, jetzt einmal ehrlich: Was ist so spannend an einem Seil?

Robert Schulz: (lacht) Ja, gute Frage! Und das Interessante ist, ich habe mir diese Frage anfangs auch gestellt und bin – positiv ausgedrückt – das Ganze bis heute nicht losgeworden.

Interessant.

Bereits im Studium habe ich an Versuchsständen meine ersten Erfahrungen mit der Seiltechnologie gemacht und diese Thematik blieb mir im ganzen Studium erhalten – bis hin zu meiner Diplomarbeit, die ich über das Seil schrieb. Und glauben Sie mir, je mehr man sich damit beschäftigt, desto interessanter wird das Ganze. Die simple Frage, die sich eingangs stellt, ist: Wo werden Seile eigentlich eingesetzt? Das erste, was den meisten einfällt, ist …

… die Seilbahn?

Ja, gefolgt von?

Herr Professor, mir fällt auf, dass Sie gerade beginnen, die Fragen zu stellen. Also: Gefolgt von?

(lacht) Gefolgt von Aufzügen, Personenförderanlagen etc. Das Ganze geht dann weiter bis in die Intralogistik. Zusammengefasst: ein sehr spannendes und vielseitiges Bauteil. Und Studierende, die im Seilbereich anfangen, bleiben diesem Thema in der Regel sehr lange treu.

Das ist dann ein klein wenig so, wie eine Fremdsprache zu lernen. Wenn man einmal drin ist, dann wird es interessant.

Ja, und dabei brauchen wir zunächst gar nicht in die Anwendung zu gehen. Allein wie ein Seil aufgebaut ist, wie es funktioniert – das ist super spannend. Die nächste Frage ist, handelt es sich um ein traditionelles Draht- oder um ein Faserseil, bei dem es, drücken wir es so aus, noch vieles zu entdecken gibt?

Was denn?

Beim Faserseil haben wir ganz neue Themen. So ist beispielsweise die Lebensdauer, bis zu der man es einsetzen kann, noch gar nicht definiert. Es gibt darüber hinaus einige Attribute, anhand deren man weiß, wie sich ein Faserseil verhalten kann. Aber es gibt hier noch viel zu forschen, also vor allem welche Ablegekriterien angewendet werden können, um nur ein Beispiel zu nennen.

Ok, wir stellen das Faserseil einmal zurück und bleiben beim Drahtseil.

Ja, das Drahtseil hat sich in den vergangenen Jahren natürlich auch weiterentwickelt. Es gibt hier klassische Konstruktionen und Herstellverfahren. Man experimentiert aber auch mit der Drahtseil-Einlage, hat verschiedene Werkstoffe ausprobiert – unter anderem um die Lebensdauer zu verlängern. Auch in der Seilkonstruktion hat man gespielt, geschaut und sich gefragt: Was kann man verändern, um letztendlich höhere Bruchkräfte zu erzielen oder eine höhere Lebensdauer …

… oder um Material einzusparen? Was mich gleich zu der Frage bringt: Sind die physikalischen Grenzen auch beim klassischen Seil nicht irgendwann erreicht?

Sicher, es gibt natürlich beispielsweise das Eigengewicht des Seiles, wodurch es beim Überschreiten einer entsprechenden Länge allein dadurch reißen kann. Dem Drahtseil ist also allein durch sein Eigengewicht schon eine gewisse Grenze gesetzt.

Was uns wahrscheinlich direkt nun zum Faserseil bringt?

Ja, und das ist auf alle Fälle leichter. Auch beim Thema Festigkeit hat das Faserseil im Vergleich zum Drahtseil quasi aufgeholt. Es gibt mittlerweile verschiedenste hochmodulare Faserwerkstoffe, die auch die Eigenschaften von Drahtseilen aufweisen bzw. übertreffen.

Das heißt?

Das heißt, diese sind hochfest, weisen geringe elastische Drehungen auf, sind aber deutlich leichter und stehen in der Lebensdauer dem Drahtseil in nichts nach. Im Gegenteil. Wobei, wie ich anfangs sagte, vieles noch nicht final definiert ist.

Gelten die offensichtlichen Vorteile des Faserseils auch für andere Bereiche, beispielsweise für das Thema Temperaturempfindlichkeit?

Nun gut, hier sind Drahtseile, da witterungsbeständiger, im Vorteil. Aber es gibt bereits diesbezügliche Anwendungsfälle, Beispiel Liebherr, bei denen im Turmdrehkran hochmodulare Faserseile verwendet werden. Dort, also im Baumaschinenbereich, der vorrangig im Freien agiert, sehen wir erste Ansätze für die Verdrängung des Drahtseils durch das Faserseil. Und damit sind wir im Grunde wieder bei Ihrer Eingangsfrage …

… was das Spannende an einem Seil ist …

… weil ich davon überzeugt bin, dass die Eigenschaften der Materialien und der Konstruktion sehr unterschiedlich sind. Wir an unserem Institut sind dabei, in eine Prüfmaschine speziell für Faserseile zu investieren. Wie bereits mehrfach erwähnt: Das Faserseil ist alles andere als durchforscht. Es gibt hier viele weiße Flecken und eine ganze Reihe an Betätigungsfeldern.

Wenn Sie hierfür fürs bessere Verständnis ein Beispiel hätten.

Sicher. Schauen wir einmal auf die Seilendverbindungen – ein sehr spannendes Thema. Das Ganze ist beim Drahtseil hinreichend untersucht. Es werden dazu keine Knoten verwendet, sondern Seilvergüsse, bei denen ein sogenannter Seilbesen gemacht wird, der in einer Hülse vergossen wird. Damit besteht die Möglichkeit, das Seil entsprechend technisch zu nutzen. Das Gleiche gilt bei hochmodularen Faserseilen, bei denen ebenfalls keine Knoten verwendet werden. Hier versucht man, eine Seilendverbindung für das hochmodulare Faserseil zu entwickeln, welche zuverlässig funktioniert. Es gilt zu messen und zu prüfen, welche Kräfte auftreten, was die richtigen Komponenten an Verbundwerkstoffen sind, die in dieser Endverbindung vergossen werden können.

Das gibt, vermuten wir, auch für die Zukunft reichlich spannenden Stoff. Wir möchten aber an dieser Stelle einen Sprung hin zur Fördertechnik machen – auch ein Gebiet, mit dem sich Ihr Institut eingehend beschäftigt.

Ja, und wenn ich einen Punkt rausgreifen darf, dann ist das der Bereich der Fahrerlosen Transportsysteme. Hier gibt es massive Entwicklungen.

Das liegt, Ihrer Einschätzung nach, woran?

In der vergangenen Zeit haben sich zwei Dinge wesentlich weiterentwickelt: Zum einen sind die technischen Komponenten deutlich kleiner geworden. Zum anderem ist die Sensorik heutzutage nicht nur leistungsfähiger, sondern auch signifikant günstiger – und somit auch lukrativer. Von daher geht das Thema gerade komplett durch die Decke. Wenn Sie allein in Ihre vergangene Ausgabe schauen, findet sich auf drei Dutzend Seiten das Thema Fahrerlose Transportsysteme wieder (siehe „Special FTS“ in „Technische Logistik“ 5/2020).

In welcher Form partizipiert Ihr Institut an diesem Trend?

Wir forschen hierzu im Verbund der Arena 2036 an der Universität Stuttgart. Hier geht es darum, wie insbesondere die automobile Produktion, aber auch die Produktion anderer Branchen zukünftig aussieht. Ich persönlich komme ja aus der Automobilindustrie, kenne die aktuellen Fertigungsabläufe: überwiegend starre und feste Taktzeiten gepaart mit einer nahezu unüberschaubaren Varianz in der zuführenden Logistik.

Wie soll das zukünftig aussehen?

Wir haben dazu unterschiedliche Ideen entwickelt und Konzepte ausgearbeitet, die wir im Rahmen verschiedener Projekte weiter entwickeln. Viele Ansätze gehen dahin, auch hier flexibler und wandlungsfähiger zu werden. Die klassischen Hängeförderer, wie man sie heute vielfach zum Beispiel aus der Automobilindustrie kennt, sind sehr aufwendige und relativ starre Aufbauten. Hier ist die Herausforderung, eine Fördertechnik zu gestalten, die deutlich mehr Freiheiten lässt.

Das betrifft im Grunde aber nicht nur die Automobilindustrie.

Nein, das betrifft viele Branchen. In manchen ist es oft sogar noch interessanter, weil man dort möglicherweise gar nicht so genau weiß, was am nächsten Tag gefertigt wird, sprich die Fertigungssequenz kann erst kurz vor Produktion aufgesetzt werden. Die Programmplanung und Produktionssteuerung stehen hier vor großen Herausforderungen, wenn die Losgröße in der Serienfertigung gegen 1 geht. Flexibilität ist hier der Schlüssel zum Erfolg, und dies gilt dann ebenso für die Logistik. Und dabei hilft beispielsweise eine Fördertechnik, die so etwas abbildet.

Klingt nach großem Wandel.

Ist es aus meiner Sicht auch. Und dieser betrifft nicht nur die Technik, sondern insbesondere auch die IT. Die Fragen, die sich stellen, sind: Wie vernetzen sich die einzelnen cyberphysischen und die realen Systeme in einem digitalen Abbild? Und zwar so, dass wir auch Schlüsse daraus ziehen können, wie das Ganze am Ende funktionieren kann.

Die Frage scheint nun zu sein: Wer steuert wen?

Ganz genau! Wir sind uns heute tatsächlich noch nicht ganz im Klaren darüber, wer denn da wen am Ende des Tages steuert. Macht das das Produkt? Es kennt ja theoretisch schon seinen gesamten Aufbau von Beginn an. Oder steuert die Produktion das Ganze? Und dann kommen wir automatisch zu der Frage: Welche Flexibilität muss die Logistik in Zukunft haben? Ein sehr spannendes Arbeitsgebiet!

Herr Professor, wir haben uns jetzt ganz allmählich in die IT-dominierte Zukunft hineingeplaudert. Kommen wir doch noch einmal zurück zu den Seilen …

… gern, bleiben dabei aber auch in der Zukunft. Und hier möchte ich einen Fokus auf die permanente Überwachung legen.

Wir sind im Grunde wieder beim Thema Lebensdauer?

Ja, über die Lebensdauerformel kann man – bei Drahtseilen, noch nicht so sehr bei Faserseilen – berechnen, wann so ein Seil theoretisch abgelegt werden muss. Wir kommen aber auch nicht umhin, praktische Seilprüfungen durchzuführen. Es ist aber relativ kostenintensiv, solch ein Prüfgerät herzustellen. Jedoch für einzelne Seilprüfungen macht das schon Sinn. Wenn es uns aber gelingt, die Kosten zu minimieren, könnte man dies beispielsweise als Permanentinstallation in den Regalbediengeräten einsetzen und damit quasi eine permanente Überwachung realisieren.

Ist das wirklich noch Zukunftsmusik?

Theoretisch nein, praktisch ja. Die Technik ist im Grunde soweit, jetzt müssen wir die Kosten runter bekommen, die Geräte kleiner machen und auf die entsprechende Seilgröße anpassen. Von den dann entstehenden Messdaten muss möglichst automatisiert eine klare Aussage abgeleitet werden können, wann ein Seil abzulegen ist. Und dennoch: Dass ein geschultes Auge auch noch einmal draufschaut, werden wir uns – wie auch immer – wohl nicht ersparen können. Grundsätzlich ist die Bilderkennung schon soweit. Wir wollen es schaffen, dass dies automatisiert geschieht. Dann kann der Hersteller dies auch in seinem Portfolio mit anbieten.

Kann man diesbezüglich einen Zeithorizont nennen?

Es ist weniger eine Frage der Zeit, als eine Frage der Kosten – und nicht zuletzt auch, was der Anbieter investieren will, was er seinen Kunden als Mehrwert anbieten möchte.

Dieser könnte welcher sein?

Nehmen wir das Thema Regalbediengeräte: Hier würden zweimal pro Jahr die Inspektionen der Seile entfallen. Allein der temporäre Ausfall eines Regalbediengerätes, und da spreche ich noch nicht einmal von einem Seilriss, treibt die Kosten im Lager in die Höhe.

Wir fassen zusammen: An der Technik liegt es nicht.

Nein. Und die Anfragen aus der Industrie sind da. Wir eruieren derzeit, wie wir die Kosten senken können. An der Technik liegt es in der Tat nicht.

Herr Professor Schulz, vielen Dank für das Gespräch!

 

 

Technische Logistik 06/2020 PDF-Download (1.57 MB)