Erweiterung klassischer Widerstandsberechnungen an Stetigförderern durch Systemsimulation: Eine Grundlage für den digitalen Zwilling von Taschensortern

Abstract

Taschensorter gewinnen in der Intralogistik, insbesondere im E-Commerce, aufgrund ihrer Fähigkeit zum dynamischen Puffern, Sequenzieren und Sortieren zunehmend an Bedeutung. Üblicherweise werden solche Anlagen für den Betrieb unter Volllast ausgelegt, wobei quasistatische Berechnungsverfahren Anwendung finden. Da diese Systeme im realen Betrieb jedoch überwiegend im Teillastbereich betrieben werden, arbeiten Antrieb, Getriebe und Frequenzumrichter häufig mit reduziertem Wirkungsgrad und sind für einen Großteil der Einsatzzeit überdimensioniert. Zur Steigerung der Energieeffizienz wird in dieser Arbeit ein adaptives Mehrfachantriebskonzept vorgestellt, bei dem ein digitaler Zwilling die Anzahl aktiver Antriebe in Abhängigkeit vom aktuellen Beladungszustand in Echtzeit steuert. Zentrales Element ist ein Simulationsmodell zur Ermittlung der mechanischen Widerstände. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass sich der Wirkungsgrad des Antriebs und somit der spezifische Energieverbrauch im Teillastbetrieb signifikant verbessern lassen, ohne Einbußen bei Förderleistung oder Durchsatz. Abschließend werden weitere Schritte zur Validierung sowie mögliche Anwendungsszenarien skizziert.