U Das Fachgebiet Logistik der Universität Dortmund Unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Rolf Jansen ist das Fachgebiet Logistik (FLog) der Universität Dortmund seit 1983 in den Forschungsbereichen Verpackungs-, Handels-, Transport- und Entsorgungslogistik tätig. Zu den vielfältigen Aufgabenfeldern gehören die Grundlagenforschung, die angewandte Forschung und Entwicklung sowie die Auftragsarbeit in Form von Planungen und Beratungen, die Erstellung von Gutachten für Industrie und Handel sowie die Aus- und Weiterbildung durch Fachseminare und Tagungen. Für diese Tätigkeiten steht ein interdisziplinär zusammengesetztes Team von Ingenieuren und Informatikern sowie zusätzlich zahlreichen Wirtschaftswissenschaftlern zur Verfügung. Verpackungslogistik Das breit gefächerte Aufgabengebiet der Verpackungslogistik reicht von der EDV-gestützten Verpackungsplanung über die CAD-gestützte Entwicklung von Packmitteln bis hin zur optimalen Einsatzplanung, z.B. von Polstermitteln in Transport-, Lager- und Versandverpackungen, für verschiedene Stufen der Distributionskette. Maßgebliche Voraussetzung hierfür ist eine vom Erzeuger bis zum Endverbraucher geplante Verpackungskonzeption. Das Ziel ist u. a. die Reduzierung von Verpackungsstufen in der Warendistribution, die Suche nach umweltfreundlichen Lösungen und die Entwicklung von Mehrwegsystemen. Überall dort, wo Mehrwegverpackungen (MTV) oder Mehrweg-transportbehältnisse zum Einsatz kommen und sich ständig in einem geschlossenen oder offenen Pool im Umlauf befinden, kann die RFID-Technologie helfen, den Material- und Informationsfluss transparenter und effizienter zu gestalten. Vielfach lassen sich relevante produktbegleitende Informationen, die z.B. vom MTV-Produzenten, vom Poolbetreiber oder vom MTV-Verwender benötigt werden und aufgrund der Umgebungsrestriktionen nicht mit Hilfe der Barcodetechnologie realisiert werden können, durch den Einsatz der RFID-Technologie abfragen. Die hohe Beständigkeit gegenüber Temperaturen und verschiedenen Medien prädestiniert den Transponder, z.B. als Inmold-Lösung, für den Einsatz in rauen Umgebungsbedingungen, wie sie häufig beim Transport, bei der Lagerung und der Reinigung von MTV vorkommen. Durch den intelligenten und systematischen Einsatz der RFID-Technologie kann so eine bessere Produktverfolgung, eine systematischere Poolsteuerung, ein effizienterer Informationstransfer sowie eine größere Wirtschaftlichkeit in Mehrwegkreisläufen erreicht werden. Gerade in Mehrwegsystemen, in denen der Transponder mehrfach und über einen großen Zeitraum genutzt werden muss, spielt der Preis des einzelnen Transponders eher eine untergeordnete Rolle, so dass sich ein ROI (Return on Investment) deutlich schneller einstellt. Die hohe Bedeutung, die einer belastungsgerechten Ladeeinheiten- und Ladungssicherung beim Transport unterschiedlicher Güter zukommt, ist denjenigen, die sich intensiv mit dieser Thematik auseinandersetzen, weitgehend bekannt. Hinzu kommt, dass hier sehr komplexe Wirkzusammenhänge mit teilweise gegenläufigen Auswirkungen zu beachten sind. Im Zentrum derartiger Wirkzusammenhänge stehen Reibungskräfte, die den jeweiligen Trägheitskräften in horizontaler Richtung entgegengerichtet sind und somit ergänzende Sicherungsmaßnahmen im positiven Sinne unterstützen. Die Größenordnungen, mit denen diese Reibungskräfte in eine

derartige Berechnung von Sicherungskräften einbezogen werden müssen, sind in umfangreichen Untersuchungen erarbeitet worden. Um das am FLog zusammengetragene Expertenwissen im Bereich Verpackung zur Verfügung stellen zu können, wurden verschiedene Softwarepakete entwickelt, die die Anwender und Planer im verpackungs-, transport- und lagerlogistischen Umfeld effizient unterstützen. Im zugehörigen Verpackungsprüflabor (PackLabP

®P) des FLog können

Transportbeanspruchungen von Verpackungen oder einzelnen Verpackungskomponenten – beginnend beim Werkstoff über das Packmittel bis hin zur gesamten Ladeeinheit – simuliert und unter wirtschaftlich-technischen sowie umweltadäquaten Kriterien beurteilt und optimiert werden. Im Rahmen der Tätigkeiten als Wellpappe-Prüflabor und als eine vom BAM anerkannte Gefahrgut-Prüfstelle können im Labor zahlreiche produkt- und packstoffspezifische Prüfungen durchgeführt werden. Handels- und Transportlogistik Zu den derzeit bearbeiteten Themen der Handels- und Transportlogistik zählen die Bereiche Netzwerk -, Supply Chain - und Sicherheitsmanagement, Auto-ID-Technologie, Schwachstellen- sowie Prozesskostenanalysen. Um einen Ansatzpunkt zur Gewinnung von effizienteren und wirtschaftlicheren Strukturen und zur Steigerung des Leistungsvermögens im Bereich des Netzwerk- und Supply Chain Managements zu erhalten, führt das FLog Analysen und Planungen der Versorgungskette (z. B. im Rahmen von Efficient Consumer Response sowie Qualitäts- und Warensicherungskonzepten) durch. Das heißt es erfolgt eine genaue Betrachtung und Untersuchung des Material- und Informationsflusses vom Rohstofflieferanten über den Produzenten und die Vertriebskanäle bis hin zum Endverbraucher. Das FLog bietet unter dem Stichwort „Sicherheit in der Logistik“ umfassende Schwachstellenanalysen und Hilfestellungen für Unternehmen in Sicherheitsfragen an. Durch das zur Verfügung stehende Prüfzentrum für Sicherheitstechnik, auf dem laufend neue Systeme zur Zugangskontrolle, Gebäude- Lager- Freigelände- und Transportüberwachung, Gefahrenmeldung, Warensicherung etc. auf ihre Einsatzfähigkeit in Logistikanwendungen geprüft werden, ist eine hohe Fachkompetenz und eine praxisorientierte Beratung gewährleistet. Mit dem innovativen Einsatz der Auto-ID-Technologie beschäftigt sich das FLog schon seit Anfang der 90er Jahre. Mittels Einsatz intelligenter ID-Technologien können zahlreiche Prozesse vereinfacht gestaltet und Informationen redundanzfrei verarbeitet werden. Steigende Betriebskosten, insbesondere in Betrieben mit einem hohen Anteil an manuellen Handling-Vorgängen, lassen den Ruf nach einer höheren Automatisierungsquote lauter werden und bieten der RFID-Technologie hohe Einsatzpotenziale. Durch die daraus entstandene hohe Anzahl von Forschungs- und Entwicklungsprojekten war der Aufbau eines Logistischen Identifikationslabors (LogIDLabP

®P) nötig. Im LogIDLabP

®P werden im Zusammenspiel mit dem PackLabP

®P auf

ca. 1500 Quadratmetern, aufgeteilt auf drei Bereiche, die Potenziale, aber auch die Restriktionen der RFID-Technologie veranschaulicht.

In der LogIDLabP

®P-Halle wird unter einem Dach eine durchgängige Supply Chain

simuliert, die mit Unterstützung durch RFID-Technologie alle Prozesse von der Produktverpackung bis zur Bildung von Ladeeinheiten, den internen Transport mit Flurförderzeugen, Durchführung von Ladeeinheitensicherungsmaßnahmen sowie Ein- und Auslagerungsprozesse einschließlich automatischer Warenausgangs-kontrolle bis hin zur Be-/Entladung der Transportmittel abbildet und über die automatische Datengenerierung und –verwaltung komfortabel steuer- und kontrollierbar macht. Auf der zum LogIDLabP

®P gehörenden Freifläche können weitere Anwendungen von

RFID, wie bspw. Zufahrtskontrollen oder die Ortung und Identifikation von Containern, Wechselaufbauten und Flurförderzeugen bei der Verladung demonstriert werden. Zur Abrundung des Portfolios gehört weiterhin ein Testlabor, in dem für jeden Frequenzbereich eingehende Untersuchungen im Hinblick auf Reichweite, Durchdringungsfähigkeit oder Erkennungsraten durchgeführt werden. Zudem sind auch physikalische Eigenschaften von RFID-Komponenten durch die eingesetzte Messtechnik detailliert und wissenschaftlich abgesichert zu prüfen. Die dargestellten Anlagen ermöglichen es, die wissenschaftlichen Arbeiten durch einen experimentellen Teil zu unterstützen und somit einschlägige Erfahrungen und Kompetenzen zu gewinnen. Mit dem LogIDLabP

®P ist es dem FLog gelungen, einen

Bogen von der Forschung aus über die Lehre zur Wirtschaft zu spannen. Entsorgungslogistik Die ständige Erweiterung der gesetzlichen Vorschriften im Umweltbereich, z. B. für die produzierende Industrie, sowie der steigende Wettbewerbsdruck erfordern eine konsequente Optimierung der logistischen Prozesse und Strukturen innerhalb der Entsorgungslogistik. Die effiziente Planung entsorgungslogistischer Systeme stellt dabei eine komplexe Aufgabe dar, die u. a. die Wahl des optimalen Trennungsgrades, die Behälter- und Standortwahl, Fördertechnik etc. betrifft. Darüber hinaus steht aber die Entsorgungswirtschaft auch selbst immer mehr unter Wettbewerbs- und Kostendruck, der unter Einsatz innovativer Informations- und Kommunikationssysteme (RFID-Systeme, Telematiklösungen etc.) zur Schaffung von mehr Transparenz und Flexibilität führt. Besondere Bedeutung haben dabei in den letzten Jahren automatische Identifikationssysteme, die beispielsweise bei der verursachungsgerechten Abrechnung von Gebühren im Rahmen der Hausmüllentsorgung, in der Verwaltung von Behälterpools sowie bei der Erfassung und Dokumentation von Stoffströmen aus Sortierbetrieben zur Anwendung kommen. Aber für auch die Containerverfolgung werden entsprechende Systeme eingesetzt. Die Integration in die betrieblichen Abläufe führt zu einer lückenlosen Rückverfolgbarkeit und zu einer verbesserten Transparenz mit den damit verbundenen Eingriffs- und Steuerungsmöglichkeiten. Die Untersuchung der Einsatzmöglichkeiten von Auto-ID-Systemen, der Lösungsentwicklung und –auswahl sowie der Integration in die Abläufe kommen daher am FLog eine besondere Bedeutung zu.

Arbeitsgruppe

Verpackungslogistik FLog Fachgebiet Logistik Universität Dortmund Univ.-Prof. Dr. Rolf Jansen Leonhard-Euler-Str. 5 44227 Dortmund

Entwicklung von explosionsfesten, textilen Transportbehältern für den Stückguttransport Das Projekt wurde im Auftrag des Forschungskuratoriums Textil durchgeführt und aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke" e. V. (AiF) gefördert.

Problemstellung

Abb. 1: Flugzeug-Container beim Explosions-test im Flugzeugrumpf

Durch die weltweite Zunahme terroristischer Aktivitäten muss auch mit Anschlägen auf das zivile Verkehrs- und Transportwesen durch mit Stückgütern und Gepäckstücken eingeschleuste Sprengsätze gerechnet werden. Der Ruf nach mehr Sicherheit fordert aus diesem Grunde den Einsatz von Schutzsystemen, mit denen die Schadens-auswirkungen von explosiven Gütern während des Transportes minimiert werden können. Die zer-störende Wirkung von Sprengsätzen in Stückgutansammlungen (z. B. in Luftfracht-Containern) wird durch die Splitterwirkung, die Druckwelle bzw. den schnellen Druckanstieg im Frachtraum, die große Geschwindigkeit der durch die Explosion beschleunigten Gepäckstücke und die hohe Temperatur der Explosionsgase erzeugt. Durch das präventive Verpacken der Stückgüter und Gepäckstücke in explosionsfeste Behältnisse, kann ein wirksamer Schutz durch das Abfangen der Wirkung des Sprengsatzes erreicht und damit die Gefährdung von Leben und die Zerstörung von Transportmitteln verhindert werden. Vorgehensweise Das Forschungsziel lag in der Entwicklung von hochfesten, textilen Flächenmaterialien und Nahtverbindungen sowie einem Verschlusssystem, die in der Lage sind, die Wirkung eingeschleuster Sprengsätze soweit aufzufangen, dass eine Gefährdung des Transportmittels verhindert wird. Dazu sind in einem ersten Schritt Untersuchungen von unterschiedlichen flexiblen Transportbehältern hinsichtlich ihrer geeigneten und zweckmäßigen Anwendung in den verschiedensten Straßen-, Schienen-, Wasser- und Luftfahrzeugen durchgeführt und bezüglich ihrer logistischen Funktionen bewertet worden. Auf dieser Grundlage wurde ein Anforderungskatalog für den flexiblen, textilen, explosionssicheren Transportbehälter erstellt, um im Anschluss ein hochfestes, textiles Flächenmaterial zu entwickeln. Um die Wirkung dieser neuartigen, textilen, explosionsfesten Materialien zu gewährleisten, sind verschiedene ballistische und brandschutztechnische Funktionen, wie beispielsweise das Auffangen der Druckwelle oder auch beschleunigter Stückgüter, zu berücksichtigen und zusammenzuführen.

Lösungsansätze im Projekt Aufgrund der zuvor beschriebenen Anforderungen wurden verschiedene textile Flächenmaterialien unter Verwendung von Hochleistungsfasern als Muster hergestellt und in drei unabhängigen Testserien hinsichtlich der Einhaltung der ballistischen und brandschutztechnischen Vorgaben geprüft. Eine spezielle Zusammensetzung aus Aramidvliesen und Aramidgeweben hat als entwickeltes textiles mehrlagiges Flächengebilde den vorher beschriebenen Beanspruchungen im vollen Umfang stand gehalten und die geforderten Eigenschaften aufgewiesen. Aus diesem Flächengebilde sind textile Konstruktionen entstanden, die zur Herstellung von zwei Test-Musterbehältern verwendet wurden. In weiterführenden Versuchen sind diese Test-Musterbehälter speziellen brandtechnischen Beanspruchungen, einer Belastung durch Splitterbeschuss und einer Belastung durch Explosion einer definierten Menge Sprengstoff ausgesetzt worden. Aufbauend auf der Summe dieser Erkenntnisse wurde für den Explosionsversuch eine ca. 1,5 m² große Mantelfläche eines dafür gefertigten, zylinderförmigen Testbehälters vollständig aus dem Kombinationsmaterial zusammengesetzt. In diesen BSprengstoff vertikal in der Mitte und horizontal in der Nähe dBehälters platziert und zur Detonation gebracht. Die Beanspruchung der textilen Mantelfläche reichte lediglich zur struinnersten Schale des Behälters. Alle folgenden vier Schalen der unbeschädigt. Im Ergebnisvergleich zwischen den brandtechnivon Hochtemperatur über 2000 °C und dem Explosionstest hinsichtlich der Belastbarkeit der entwickelten textilen Strukturen Hinsichtlich der gewünschten Schutzwirkung sind die speziell egrundlegend geeignet, um hieraus anwendungsorientierte EntAnforderungen der Distribution und Logistik in Angriff zu nehmen.Durch die schnelle Umsetzung der Forschungsergebnisse Anwendungsfelder für Hersteller von Technischen Textilien unermöglicht. Projektpartner: Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V, Chemnitz Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Freiburg Institut der Feuerwehr in Sachsen-Anhalt, Heyrothsberge

Abb. 2: Test-Musterbehälter vor dem Versuch mit Stahlrahmen

ehälter wurden 200 g Semtex-er Behälterwand im Innern des damit entstehende komplexe kturellen Zerstörung der ersten, Behälterwand blieben strukturell schen Versuchen unter Einsatz konnte somit eine Korrelation

festgestellt werden. ntwickelten, textilen Strukturen

wicklungen, basierend auf den wird die Erschließung neuer d für den Textilmaschinenbau

Abb. 1: Ladungssicherungsnetz über Stahlrohren

Arbeitsgruppe

Verpackungslogistik FLog Fachgebiet Logistik Universität Dortmund Univ.-Prof. Dr. Rolf Jansen Leonhard-Euler-Str. 5 44227 Dortmund

Entwicklung von Transport-, Transport-sicherungs- und Verpackungsnetzen für Stückgüter Das Projekt wurde im Auftrag des Forschungskuratoriums Textil durchgeführt und aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke" e. V. (AiF) gefördert.

Problemstellung Aus der Breite der Anwendungsmöglichkeiten von Netzen im Transportwesen (Transport, Ladungssicherung, Verpackung), den Einsatzbedingungen (Freiluft, Hafen, Hallen etc.) und der Art des Umschlag- bzw. Transportmittels (Kran, Hubschrauber, PKW, LKW u. a.) entstehen unterschiedliche Anforderungen an die Ausführung von Transportnetzen in Bezug auf Transportlast, Transportvolumen und die Art des Beladens. Bisher existierte keine Standardisierung der Ausführung von Netzen für Transportaufgaben im Hinblick auf anwendungsorientierte Typenreihen, ebenso existieren keine einheitlichen Prüfkriterien und Prüfmethoden. Eine Standardisierung von Netzen für Transportaufgaben unter den Ge-sichtspunkten der geometrischen Aus-führung und einer abgestuften Trag-fähigkeit für die unterschiedlichen Transportbereiche und Aufgaben hat Vorteile in der Gestaltung der Trans-porttechnologie, der Transportmittel und LAM. Mit der Einführung von an der Praxis orientierten Prüfverfahren kann die Leistungsfähigkeit von Transportnetzen besser ausgenutzt werden, verbunden mit einer Erhöhung der Sicherheit durch eine genauere Definition der zulässigen Belastungen und der Sicherheitsfaktoren. In dem Projekt wurden anwendungsnahe Grundlagen für die Entwicklung von Transportnetzen als Typenreihen auf der Basis knotenloser Netzstrukturen von Transportnetzen erarbeitet. Vorgehensweise

Erstes Ziel war die Systematisierung der Einsatzbedingungen für Netze in den Bereichen der Transportanwendungen. Daraus waren die Anforderungen an die Entwicklung anwend-ungsspezifischer Typenreihen von Netzen für Transportanwendungen (Geometrie, Traglast, Volumen, Einsatzbedingungen) abzuleiten. Diese einsatzorientierten Prüfkriterien und -methoden wurden in Prüfgeräten und entsprechenden Tests umgesetzt und so dass anschließend in abgestuften Reihen knotenlose gewirkten Netzstrukturen, die sich in Maschenweite, Belastbarkeit

und Form unterscheiden, dementsprechend untersucht werden konnten. Die textiltechnologische Ausführung erfolgte in verschieden geformten Netzkonstruktionen (flach, dreidimensional vorgeformt und schlauchartig). Als zusätzliches Ziel waren Grundlagen für die Konfektionierung von Typenreihen von Transportnetzen zu schaffen. Dabei ist der Zusammenhang zwischen Belastbarkeit der Netzstruktur, dem Netzvolumen und der Lasteinwirkung zu beachten. Auf der Basis von Versuchen zur künstlichen Bewitterung, mit der ein natürlicher Bewitterungsverlauf nachgestellt wurde, und einer Freibewitterung sind Schlussfolgerungen auf das Langzeit-Tragverhalten und die altersbedingten Sicherheitsfaktoren zu ziehen. Lösungsansätze Nach dem Forschungsplan erfolgte zunächst eine Systematisierung der Einsatzbedingungen und –beanspruchungen für Netze in den Bereichen der Transportanwendungen. Hieraus abgeleitet und entwickelt wurde eine Typenreihe knotenlos gewirkter Netze durch Variation von Materialeinsatz, -bindung, Maschenweite und Netzmaschenschenkelfeinheit. Für eine optimale Krafteinleitung für Lastentransportnetze wurden Versuche zur Herstellung schlauchförmiger Netze mit Boden und integrierten Anhängeseilen durchgeführt. Die Charakterisierung der Netzeigenschaften erfolgte durch Prüfung von Netzmaschen und Netzmaschenschenkeln (längs- und diagonal) sowie durch eine Prüfung großflächiger Netze (3 x 3 m) auf einem Spezialprüfstand. Um einer praxisgerechten Beanspruchung nahe zu kommen, wurden Prüfkörper mit neuen Geometrien entwickelt (Teller, Kegel, Quader). Die Prüfungen zeigten, dass neben Materialeigenschaft, Bindungskonstruktion, Netzgeometrie auch die eingesetzten Prüfkörper die Ergebnisse wesentlich bestimmen. Deshalb ist für eine Bewertung der mechanischen Eigenschaften der Netze unbedingt die Vergleichbarkeit der Druckbedingungen zu gewährleisten. Ausgewählte Netze wurden auf einem Freibewitterungsstand ausgelegt und anschließend geprüft. Die Arbeitsergebnisse bilden eine wichtige Grundlage für die Optimierung von Transportnetzen bei Netzherstellern. Projektpartner: Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V, Chemnitz

Abb. 2: Verwendete Prüfgeometrien

Abb.1: Queso Cabrales

Arbeitsgruppe

Handels- und Transportlogistik FLog Fachgebiet Logistik Universität Dortmund Univ.-Prof. Dr. Rolf Jansen Leonhard-Euler-Str. 5 44227 Dortmund

Cabrales Cheese Traceability based on RFID technologies (CABRFID)

Das Projekt wird im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten ESTIIC-Programms (www.estiic.org) durchgeführt und aus Mitteln der Landesregierung NRW (www.nrw.de) bezuschusst.

Problemstellung

Das Thema der Lebensmittelrückverfolgung steht insbesondere mit Blick auf die in jüngster Vergangenheit aufgetretenen Lebensmittelskandale – Stichwort z.B. „Gammelfleisch“ – im Mittelpunkt der öffentlichen Aufmerksamkeit. Sogenannte Bio-Produkte liegen im Trend und weisen kontinuierlich steigende Absatzzahlen auf, was von den meisten Beobachtern als Verlangen der Verbraucher nach zuverlässigen Informationen über die Produkte gewertet wird.

So soll nicht nur über die Inhaltsstoffe ausführlich Auskunft gegeben werden können, sondern auch über die exakte Herkunft und Historie des Produktes. Diese Informationen zu liefern, ist eine Herausforderung für alle Lebensmittelproduzenten und -händler, da insbesondere aufgrund der klassischen Kennzeichnungsmethoden die notwendigen Hintergrundinformationen nicht vorliegen.

Vorgehensweise

Vor diesem Hintergrund untersucht das Fachgebiet Logistik (FLog) der Universität Dortmund zusammen mit einem Partner aus der spanischen Provinz Asturien im Norden des Landes im Rahmen des durch die ESTIIC (www.estiic.org) und die Landesregierung NRW (www.nrw.de) geförderten EU-Projekts „Cabrales Cheese Traceability based on RFID Technologies (CABRFID)“ die Möglichkeit, den spanischen Edelkäse Queso Cabrales mit RFID-Transpondern zu versehen und auf ihnen die gesamte Produktionshistorie abzuspeichern, so dass jeder individuelle Käselaib über sich selbst Auskunft geben kann.

Abb.2: Tests zur Transponder- eignung

Der Queso Cabrales (siehe Abbildung 1) ist ein aus bis zu drei Milchsorten (Schafs-, Ziegen- und Kuhmilch) bestehender Edelschimmelkäse, der bis heute ausschließlich von Hand und in geringen Stückzahlen von 20 bis 150 Stück pro Tag in kleinen Manufakturen hergestellt wird, in denen die Produzenten (in der lokalen Umgebung Farmer genannt) jeden Käse von Hand bearbeiten und keinerlei Maschinen zum Einsatz kommen. Der Käse reift anschließend etwa 3 Monate in natürlichen, zum Teil von menschlicher Hand erweiterten Höhlen, die sich stets mehrere Farmer teilen müssen. Der begrenzte Platz zur Lagerung der Käselaibe ist daher ein limitierender Faktor für dessen Produktionsmengen. An die Qualität des Käses werden rigide Anforderungen gestellt: So darf nur Milch von Tieren verwendet werden, die auf bestimmten Weidegründen grasen, die Reifezeit in der Höhle muss zwingend eingehalten werden, und die Schimmelbildung darf ausschließlich durch den in den Höhlen natürlich vorkommenden Penicillium-Pilz erfolgen. Aufgrund der geringen Mengen sowie seiner Exklusivität wird der Käse vorwiegend in der unmittelbaren Umgebung angeboten und kostet im Handel bis zu 30 Euro je Kilogramm.

Lösungsansätze im Projekt

Da der Queso Cabrales – wie bereits erwähnt – ein in kleinen Manufakturen ausschließlich von Hand hergestellter Käse ist, sind keine umfangreichen automatisierten Systeme oder gar eine Pulkerfassung mehrerer Transponder zugleich notwendig. Die Dokumentation der Historie beginnt am Tag der Füllung der Rohmilch in die Form. Bereits zu diesem Zeitpunkt wird der Transponder am Käse fixiert, wofür im Projekt am Fachgebiet Logistik in Dortmund eigens eine spezielle Vorrichtung konstruiert wurde. Das Projekt zeigt, dass die RFID-Technologie auch und gerade unter schwierigen Bedingungen einsatzfähig ist und mit anderen Kennzeichnungs-verfahren nicht zu bewältigende Probleme lösen kann. Insbesondere die umfangreichen Anforderungen hinsichtlich der Rückverfolgung bei Lebensmitteln sind nach gegenwärtigem Kenntnisstand nur mit Hilfe von Transpondern und zu erfüllen, so dass sich hier neben den bereits bekannten großen Einsatzgebieten wie bspw. im Einzelhandel ein weiterer lukrativer und vielversprechender Sektor etablieren wird. Projektpartner: Laboratorio interprofesional lechero y agroalimentario de Asturias, Spanien

Arbeitsgruppe

Handels- und Transportlogistik FLog Fachgebiet Logistik Universität Dortmund Univ.-Prof. Dr. Rolf Jansen Leonhard-Euler-Str. 5 44227 Dortmund

Reorganisation der Informations- und Warenflussprozesse in der Holzerntekette mit Hilfe der Transpondertechnologie

Das Projekt wurde im Auftrag der Gesellschaft für Verkehrsbetriebswirtschaft und Logistik (GVB) e. V. durchgeführt und aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke" e. V. (AiF) gefördert.

Problemstellung

In dem in der Forst- und Holzbranche inzwischen fest etablierten Käufermarkt, welcher sich konsequent an den Anforderungen der Kunden orientiert, werden ein möglichst bedarfsgerechter Materialfluss und ein durchgehender Informationsfluss verlangt. Dies bedingt wiederum eine deutliche Intensivierung der Koordination und Kommunikation zwischen den beteiligten Partnern, wodurch die Disziplin der Logistik innerhalb der so genannten „Holzerntekette" eine zentrale Stellung einnimmt.

Abb.1: Immer häufiger wird der Harvester für die Holzaufbereitung eingesetzt.

Die Unternehmensstruktur des Holztransportgewerbes weist ebenso wie bei den Forstunternehmern einen klein- bzw. familienbetrieblichen Charakter auf: Die Anzahl der Forstunternehmen, deren Schwerpunkt die motormanuelle und hochmechanisierte Holzernte ist, liegt in Deutschland bei rund 2.000 Betrieben. Die Vereinigung deutscher Sägewerksverbände (VDS) gibt darüber hinaus die Zahl der Sägewerksbetriebe in Deutschland mit derzeit ca. 2.200 Betrieben an.

Vorgehensweise

Die Holzerntekette in Deutschland ist derzeit durch folgende Eigenschaften und Bestrebungen gekennzeichnet:

• In Folge des steigenden Konkurrenzdruckes wachsen die Ansprüche der Holzindustrie an den Rohstoff Holz bezüglich Frische, Qualität, Homogenität und Dimension fortlaufend.

• Ein schneller Abtransport des aufgearbeiteten Holzes soll Vorteile für den Waldbesitzer und für die Holzindustrie bringen.

• Rasche Durchlaufzeiten bedeuten kurzfristige Kapitalbindung, geringere Einbußen bei der Holzqualität und weniger Aufwand für Maßnahmen des Forstschutzes (Borkenkäfer-Problematik).

• Die Holzerntekette ist geprägt durch zahlreiche Stufen, auf denen keine Wertschöpfung stattfindet, sowie durch zu viele Schnittstellen, die Arbeitskräfte binden und den zügigen Ablauf lähmen.

Durch ein modernes, betriebsübergreifendes Supply Chain Management und den Einsatz von Auto-ID-Systemen ließen sich diese Probleme lösen. Einsparmöglichkeiten und Wertschöpfungspotentiale könnten realisiert werden. Eine Neuordnung der Informations- und Materialflüsse sowie ein Abbau von Schnittstellen und Redundanzen innerhalb der Holzerntekette bieten ökonomische Vorteile, die allen Beteiligten zu Gute kommen.

Im Projekt entwickelte Lösung

Im Rahmen des Forschungsprojektes hat das Fachgebiet Logistik der Universität Dortmund in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Forstliche Arbeitswissenschaft und Angewandte Informatik der TU München die technische und logistische Umsetzbarkeit sowie die Rentabilität des Einsatzes der RFID-Technologie in der Holzerntekette überprüft. Um eine problemorientierte Forschung zu gewährleisten und praxisnahe Lösungen erarbeiten zu können, wurde ein Kompetenzteam aus Praktikern aller Bereiche der Holzerntekette gebildet, welches das Projekt permanent begleitet und unterstützt hat.

Abb.2: Entwickeltes Applikationsgerät, montiert in einen zweiten Sägekasten

Ziel des Projektes war es, jeden Abschnitt bei der Holzernte mit einem Transponder zu versehen, damit dieser im Zuge der nachfolgenden Prozesse eindeutig identifiziert werden kann. Die Applikation eines Transponders in oder an jeden einzelnen Holzabschnitt sollte u.a. vollautomatisch durch einen Harvester erfolgen. Dafür war der Einbau einer Applikationsvorrichtung in das Aufarbeitungsaggregat („Harvesterkopf", vgl. Abb. 2) notwendig, da nur so eine Anbringung der Transponder ohne Behinderung der Aufarbeitung und damit ohne Zeitverlust erfolgen kann. Durch Verknüpfung der vom Harvester gewonnenen Vermessungsdaten mit den jeweiligen GPS-Koordinaten und den Transpondernummern liegen Informationen über Umfang, Güte und Position der gewonnenen Holzmengen im Bestand vor. Das Applikationsgerät wurde im Rahmen der Fachmesse Interforst 2006 ausgestellt und konnte als eines von insgesamt sieben prämierten Exponaten den Innovationspreis des Kuratoriums für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. gewinnen. Projektpartner: Lehrstuhl für Forstliche Arbeitswissenschaft und angewandte Informatik, TU München

Arbeitsgruppe

Handels- und Transportlogistik FLog Fachgebiet Logistik Universität Dortmund Univ.-Prof. Dr. Rolf Jansen Leonhard-Euler-Str. 5 44227 Dortmund

Erstellung eines Kostenbewertungsmodells zum Einsatz der RFID-Technologie in der Bekleidungsindustrie auf Basis von betrieblichen Kennzahlen

Das Projekt wurde im Auftrag des Deutschen Forschungsverbundes Verpackungs-, Entsorgungs- und Umwelttechnik (DVEU) e. V. durchgeführt und aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke" e. V. (AiF) gefördert.

Problemstellung

Abb. 1: Erfassung von Hängeware in einem Pilotversuch der Forschungsstelle

Dem Einsatz der RFID-(Radio Frequency Identification) Technologie, mit der eine kontaktlose Übertragung von Informationen über elektromagnetische Wellen möglich ist, werden insbesondere in der Bekleidungsindustrie aussichtsreiche Chancen zur Optimierung von Waren- und Informationsflüssen zugesprochen. Neben den Anforderungen an die Technologie bzgl. der Erfassungs- und Systemsicherheit und der fortgeschrittenen Standardisierung wird dabei von den potenziellen Anwendern in der textilen Kette jedoch die Frage aufgeworfen, welche konkreten kostenwirksamen Veränderungen sich durch den Einsatz der RFID-Technologie im jeweiligen Unternehmen ergeben können.

Die Zielstellung dieses Forschungs-projektes bestand daher in der Erstellung eines Bewertungsmodells für den Einsatz der RFID-Technologie in der Bekleidungsindustrie. Darauf aufbauend sollte ein Softwaretool entwickelt werden, welches den potenziellen Anwendern in der Bekleidungsindustrie ein Instrument zur Unterstützung des Entscheidungsvorgangs bzgl. einer Investition in die RFID-Technologie an die Hand gibt.

Vorgehensweise

Um diese Forschungsaufgabe erfüllen zu können, wurden zunächst die branchenspezifischen und technologietypischen Modellanforderungen ermittelt. Bereits an dieser Stelle erfolgte eine Ausweitung des Untersuchungsgegenstands weg von der isolierten Betrachtung der Bekleidungsindustrie hin zu einer integralen Betrachtung der gesamten textilen SC, um auch über Unternehmensgrenzen hinausgehende Leistungseffekte im Modell abbilden zu können.

Abb. 2: Screenshots aus dem entwickelten Softwaretool

Im Anschluss daran wurden die Einflussgrößen eines RFID-Einsatzes in der textilen Kette ermittelt und analysiert. Dazu wurden für die einzelnen Kosten- und Leistungsparameter Möglich-keiten und Wege zur Quanti-fizierung untersucht und entsprechende Berechnungs-algorithmen entwickelt. Diese wurden unter Berücksichtigung der zuvor ermittelten Anforder-ungen in einem Bewertungsmodell zusammengeführt und mit-einander verknüpft. Um dem Anwender den Einsatz des Bewertungsmodells zu ver-einfachen, bestand ein wesentlicher Teil der Projektarbeit darin, ein Softwaretool zu entwickeln, welches durch eine geeignete Benutzeroberfläche eine intuitive und transparente Bedienung zulässt. Darüber wurde eine systematische Vorgehensweise in Form eines Leitfadens erarbeitet, welcher den Anwender in die Lage versetzt, für die Parametrierung des Bewertungsmodells erforderlichen Daten zu ermitteln, zu aggregieren und sukzessive in das Softwaretool einzulesen. Um die Praxistauglichkeit des Bewertungsmodells sowie der softwaretechnischen Umsetzung zu überprüfen, wurden im Rahmen der Projektarbeit Pilotanwendungen bei drei unterschiedlich aufgestellten Testunternehmen durchgeführt. Unter Zuhilfenahme des entwickelten Leitfadens wurden auf der Grundlage detaillierter Prozess- und Potenzialanalysen individuelle Einsatz-szenarien aufgestellt. Nach der Durchführung der Systemdimensionierung für das jeweilige Einsatzszenario wurden die Modellparametrierung und eine Auswirkungsanalyse vorgenommen. Im Anschluss daran wurden für jeden Anwendungsfall verschiedene Business-Cases aufgestellt und im Rahmen der Sensitivitätsanalyse einer Bewertung unterzogen. Als wesentliche Determinante für die Wirtschaftlichkeit konnte - neben der Höhe der Kosten für die Datenträger - die jeweilige Verteilung von Kosten und Leistungseffekten in der SC ermittelt werden. Dies macht wiederum die Notwendigkeit einer kooperativen Haltung der einzelnen Unternehmen entlang der textilen SC bzgl. eines RFID-Einsatzes deutlich. Mit Hilfe des entwickelten Bewertungsmodells sind potenzielle Anwender aus dem Bereich der Textillogistik in der Lage, eine erste Analyse der monetären Auswirkungen eines individuellen RFID-Einsatzes durchzuführen. Aufgrund des großen Interesses an einem - auch in anderen Branchen nutzbaren - Bewertungsmodell ist nach Abschluss der Projektarbeit eine weitere Verbreitung der Forschungsergebnisse geplant, um insbesondere kmU, die nicht die finanziellen Möglichkeiten zur Inanspruchnahme einer umfassenden Beratungsleistung haben, ein flexibel nutzbares Tool an die Hand geben zu können.

Arbeitsgruppe

Handels- und Transportlogistik FLog Fachgebiet Logistik Universität Dortmund Univ.-Prof. Dr. Rolf Jansen Leonhard-Euler-Str. 5 44227 Dortmund

Anwendungsteilprojekt A11 „Redistributionsnetze“ Die Mehrweg-Transportverpackung (MTV) ist fester Bestandteil logistischer Netzwerke. Sie erfordert Struk-turen, die einen mehrfachen Einsatz ermöglichen und eine angepasste Logistik, die der Versorgung, der Weiterverteilung und der Rückführung Rechnung trägt. In diesen Punkten müssen alle Partner reibungslos zusammenarbeiten. Durch die Zahl der dabei zu berücksichtigenden Faktoren und der Akteure wird ein hohes Maß an Komplexität erreicht. Das Teilprojekt A11 leistet im Rahmen des SFB einen Beitrag zur Be-herrschung und, darauf aufbauend, zur Reduzierung dieser durch die Redistribution von MTV bedingten Komplexität. Eine besondere Bedeutung hat hierbei die Untersuchung der RFID-Technologie, die das Po-tenzial hat, Mehrwegprozesse positiv zu beeinflussen. Ausgangssituation Die Planung, Steuerung und Optimierung von Netzen zur MTV-Redistribution erfordert die Erfor-schung der grundlegenden Gesetzmäßigkeiten. Oftmals stehen z.B. dem MTV-Poolbetreiber kei-ne ausreichenden Informationen über das Eigenverhalten seines Mehrwegsystems sowie geeig-nete Eingriffsmöglichkeiten zur Verfügung, so dass Probleme im Hinblick auf Lieferfähigkeit und Kosten nicht befriedigend gelöst werden können.

Zielsetzung Arbeitsschwerpunkt ist die Verallgemeinerung von Ergebnissen, die in Simulationsexperimenten gewonnen wurden. Für MTV-Redistributionsnetze sollen allgemein gültige Gesetze formuliert und auf ähnliche logistische Netze mit kreisförmigen Strukturen übertragen werden.

Dabei sollen vor allem Einsatzmöglichkeiten und –bedingungen der Transpondertechnologie dar-gestellt werden und damit zur Ertüchtigung dieser Technologie für einen effizienten Einsatz im Mehrwegbereich beitragen. Informationsflusskonzepte sollen erarbeitet und geeignete Daten-strukturen ermittelt werden, die transponderbasiert den Materialfluss begleiten, dies entlang der gesamten logistischen Kette.

Bisherige Ergebnisse Die bisherigen Forschungen teilten Redistributions-netze je nach Form der Steuerung ein: geschlossen (zentral), verteilt oder offen. Zu geschlossenen Net-zen (mit einer zentralen Steuerinstanz) gehören ins-besondere Poolsysteme, die von Dienstleistern be-trieben werden. Verteilte Systeme – so genannte Floating Pools – besitzen keine zentrale Steuerin-stanz. Offene Systeme besitzen weder verteilte noch zentrale Steuermechanismen, sondern basieren auf bilateralen Beziehungen. Der Fokus lag bisher auf geschlossenen und verteilten Systemen.

Eine intakte Vernetzung der Information gewährleis-tet eine hohe Qualität und Flexibilität bei der Zusam-menarbeit von Partnern in einem Mehrwegsystem. Simulationsexperimente, die auf Prozessketten beru-hen, zeigten, dass der Transpondereinsatz eine effi-ziente Möglichkeit bietet, Aufträge in und zwischen Unternehmen sowie das Behältermanagement mit-einander zu verbinden. Zur Aufnahme und Weiter-

Abb. 1: Darstellung der verschiedenen Re-distributionsarten

verarbeitung wurden steuerungsrelevante Informationen in interne und externe Informationen unterschieden – bezüglich der Entscheidungs- und Kontrollprozesse, die dahinter stehen. Bei der Modellierung machte man sich zunutze, dass nach dem Verpackungsprozess der physische Auf-tragsfortschritt mit dem Fluss der vollen Mehrwegbehälter identisch ist. Über eine transponderba-sierte automatische Identifikation des Behälters ließ sich jederzeit der aktuelle Bearbeitungssta-tus des Auftrags feststellen. Die automatisch erhobenen Daten über Umlaufzeiten, –zahlen und –bestände sowie die Zustände der Behälter verbesserten im Experiment die Dispositionssicherheit des Leergutes deutlich. Das lag daran, dass sich die Umlaufgeschwindigkeit erhöhte und der Gesamtbestand verringert werden konnte. In einem mehrstufigen Kreislauf ermöglichen es be-schreibbare Transponder, alle Logistikpartner in den Informationsfluss einzubeziehen. Wird ein vergleichbares System für den Leergutrückfluss eingerichtet, lässt sich ein effizientes Behälter-managementsystem im Sinne einer fortlaufenden Inventur umsetzen.

Zur Untersuchung des Verhaltens von MTV-Poolsystemen wurde das Modell „Kreislaufoptimie-rung in Mehrwegsystemen durch Planung, Analyse und Systemsimulation“ (KOMPASS) entwi-ckelt und als Software umgesetzt. Es soll vor allem die Optimierung von Systemen aus der Sicht eines Betreibers unterstützen.

Ein Resultat der KOMPASS-Experimente ist der Zusammenhang zwischen Redistributionsstrate-gie und resultierenden Kosten. Zum Beispiel zeigte sich im Experiment bei Anwendung einer mehrkriteriellen Redistributionsstrategie, dass der notwendige MTV-Gesamtbestand niedriger als bei einer rein auslieferungsorientierten Strategie ist.

Offene Forschungsfragen Nach wie vor werden MTV-Redistributionsnetze in der Literatur nur am Rande betrachtet und die Redistributionslogistik meist für die Entsorgung benutzt.

Auf Grund der logistischen Kreislaufstruktur von Mehrwegsystemen ist zu erwarten, dass über Ähnlichkeitsbetrachtungen auch andere kreisför-mige Strukturen beschrieben werden können, die sich aus der Redistribution von Waren (Retouren) und der Rückführung gebrauchter Produkte (Ent-sorgung) ergeben. Dazu ist es allerdings notwen-dig, Gesetzmäßigkeiten zur Bildung, Lenkung und Steuerung von Redistributionsnetzen herzu-leiten.

In diesem Zusammenhang spielt auch die hohe Komplexität und Dynamik von Mehrwegsystemen eine wichtige Rolle, vor deren Hintergrund ein tieferes Verständnis der Abläufe, Verhaltensweisen und Mechanismen von Mehrwegsystemen erreicht werden soll.

Durch einen geänderten Informationsstand kann das Verhalten und die Leistung eines Mehrweg-systems beeinflusst werden. Dieser Umstand ist wichtig bei der Untersuchung der Effekte der RFID-Technologie. Die Verfügbarkeit von Informationen führt allerdings nicht zwangsläufig zu einer günstigen – da richtigen – Entscheidung. Es zeigte sich, dass neben der reinen Information unscharfe Faktoren (wie z.B. Vertrauen und Gewohnheiten) bei der Entscheidungsfindung eine wichtige Rolle in kooperativen Systemen spielen. Deren Einfluss ist bislang noch nicht näher un-tersucht worden. Deshalb wird ein quantitatives Messinstrument erarbeitet, um hinreichend ge-naue Aussagen über die Vorteilhaftigkeit automatischer Identifikationslösungen treffen zu kön-nen.

Abb. 2: Automatische Sortierung durch eine RFID-fähige MTV

Abb. 1: Lager für Kombinations-IBC

Arbeitsgruppe

Entsorgungslogistik FLog Fachgebiet Logistik Universität Dortmund Univ.-Prof. Dr. Rolf Jansen Leonhard-Euler-Str. 5 44227 Dortmund

Entwicklung eines transponderbasierten Auftragsabwicklungs- und Behälter- verfolgungssystems zur qualitäts- und kosten- orientierten Prozessoptimierung bei der Rekonditionierung von starren Gefahrgutverpackungen

Dieses Projekt wurde im Auftrag der Stiftung Industrieforschung durchgeführt.

Problemstellung

Die Rekonditionierbranche steht vor neuen Herausforderungen. Verschärfung rechtlicher Auflagen, Tendenzen zur Reduzierung der Materialstärke auf Seiten der Verpackungshersteller, Veränderung der Kunden-strukturen und der Verpackungsarten - dies sind nur einige Aspekte, denen sich die Unternehmen der Branche stellen müssen. Demzufolge wird es für die Unternehmen immer wichtiger, die Wettbewerbsfähigkeit durch Erschließung von Kostensenkungs- und Optimierungspotenzialen zu sichern. Insbesondere im Bereich der Logistik und beim Herkunftsnachweis der zu rekonditionierenden Ver-packungen (i. W. Spundfässer aus Stahl sowie Intermediate Bulk Container) sind erhebliche Potenziale vorhanden. Hier können automatische Identifikations-systeme eine große Hilfe sein. Angesichts der genannten Aspekte besteht die Zielsetzung des Vorhabens in der Entwicklung und Erprobung eines Konzeptes zur Integration von RFID-Systemen in den betrieblichen Ablauf (Auftragsabwicklung) eines Rekonditionierbetriebs.

Vorgehensweise

Ergebnis des Vorhabens wird ein innovatives logistisches Konzept für die Rücknahme und Rekonditionierung gebrauchter Industrieverpackungen sein, mit dem eine effiziente Auftragsabwicklung über den gesamten Prozess von der Verpackungsannahme über die Abholung beim Lieferanten bis zur Auslieferung an den Kunden erreicht werden kann. Voraussetzung dafür ist die Entwicklung und systemtechnische Integration geeigneter Kennzeichnungslösungen für zu rekonditionierende Gebinde und die für die Transporte genutzten Wechselbrücken auf Basis der RFID-Technologie. Ausgehend von einer logistisch-technischen Schwachstellenanalyse wurden die Potenziale für den Einsatz dieser Technologie abgeleitet. Somit können beispielsweise mittels Integration von RFID-Systemen derzeit weitgehend manuell ausgeführte Arbeitsschritte automatisiert werden. Darüber hinaus kann durch den Einsatz von betriebsinternen Kennzeichnungen für die gelieferten Verpackungen eine eindeutige Zuordnung zu dem Lieferanten hergestellt werden. Demzufolge kann der Rekonditionierprozess gezielt qualitäts- und kostenorientiert beeinflusst und gesteuert werden. In Verbindung mit der Möglichkeit einer zeitnahen Datenübertragung (z.B. per GPRS) lässt sich eine deutliche Verbesserung der Planungsgrundlage für überbetriebliche Steuerungs- und Auftragsabwicklungsprozesse erreichen.

Abb. 2: Prototyp für die Fasskennzeichnung

Abb. 3: Lagerung der Kombinations-IBC in Wechselbrücke

Bei der Entwicklung geeigneter Kennzeichnungslösungen musste auf die extremen chemischen, thermischen und mechanischen Belastungen, die auf die Verpackungen und somit auch auf die Informationsträger während des Rekonditionierprozesses wirken, geachtet werden. Daher ergaben sich sowohl für die Spundfässer als auch für die Intermediate Bulk Container (IBC) Lösungen auf Basis der NF-Technologie (125 kHz). Da diese

Systeme eine geringe Anfälligkeit gegenüber metallischen Umgebungen, Unempfindlichkeit gegenüber Flüssigkeiten sowie eine robuste Bauart besitzen, eignen sie sich besonders bei den gegebenen Rahmenbedingungen, was durch einen Praxistest bereits bestätigt wurde. Im Bereich der Wechselbrückenkennzeichnung spielen Kriterien wie die maximale Reichweite, Relativgeschwindigkeiten etc. eine größere Rolle. Daher erscheint es sinnvoll, eine Lösung im UHF-Bereich (868 MHz) zu wählen, wobei die passive Variante aufgrund von lnvestitions- und Betriebs-kostengründen zu favorisieren ist. Zusätzlich zur Entwicklung der technischen Lösungen wurde mit der Entwicklung eines Modells für die Inte-gration der Systeme in die Auftragsabwicklung eines Rekonditionierbetriebs begonnen. In diesem Zusam-menhang wurden die Prozesse, die Informationsflüsse und die Datenstrukturen festgelegt sowie die softwareseitigen Anforderungen an das Kenn-zeichnungssystem konkretisiert und umgesetzt, um die Erprobung in der Praxis durchführen zu können. Projektpartner: Assion Electronic GmbH, Niederkassel Blagden Packaging Mendig GmbH & Co., Mendig VDZ Verpackungstechnisches Dienstleistungs- zentrum, Dortmund

Abb. 1: Qualitätsbewertung bei Spundfässern nach der Nassreinigung

Arbeitsgruppe

Entsorgungslogistik FLog Fachgebiet Logistik Universität Dortmund Univ.-Prof. Dr. Rolf Jansen Leonhard-Euler-Str. 5 44227 Dortmund

Umweltschonende Rekonditionierung von starren Verpackungen unter Berücksichtigung der Transport-, Umschlag- und Lagerbelastungen im Rahmen des Responsible-Care-Gedankens

Dieses Projekt wurde mit den Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und vom Projektträger Jülich (PTJ), Forschungszentrum Jülich betreut.

Problemstellung

In vielen Bereichen der abfüllenden Industrie werden Metall- und Kunststoffverpackungen sowie Großpackmittel (IBC) für den Massentransport sowie die Lagerung von flüssigen, schüttfähigen oder pastösen Gefahrstoffen (z.B. Reinigungsmittel, Chemikalien) eingesetzt. Aufgrund des ständig zunehmenden Wettbewerbs und des damit verbundenen Kostendrucks greifen viele Abfüller auf rekonditionierte Verpackungen zurück, die bei gleicher Funktionalität deutlich kostengünstiger sind als Neuverpackungen. Im Zuge dieser Tendenzen konnte sich die Rekonditionierbranche in den letzten Jahrzehnten zu einem bedeutenden Wirtschaftszweig entwickeln. Allein in der BRD werden derzeit pro Jahr etwa 4 bis 6 Millionen Verpackungen rekonditioniert, überwiegend Spundfässer aus Stahl mit einem Mengenanteil von etwa 80%. Veränderte Markt- und Kundenstrukturen, steigende Umweltauflagen und das Bestreben der Verpackungshersteller zur Reduzierung der Materialstärke führen in den letzten Jahren jedoch zu einem deutlichen Wandel innerhalb der Branche. Die Unternehmen stehen daher vor der Herausforderung, innovative Lösungen zu entwickeln und die Prozessführung weiter zu optimieren, um langfristig im Wettbewerb bestehen zu können.

Zielsetzung

Das Hauptziel des Projektes besteht in der Entwicklung und prototypischen Realisierung eines innovativen Musterprozesses für die Rekonditionierung starrer Industrieverpackungen (Stahl-Spundfässer, IBC), mit dem durch Einsparung von Prozessenergie, Reduzierung von Abfallmengen etc. eine ökologische und ökonomische Optimierung des Rekonditionierungsprozesses erreicht werden kann. Dazu sind unter anderem neue Anlagenkomponenten zu konzipieren und materialflusstechnisch in den betrieblichen Ablauf zu integrieren. Die im Rahmen des Projektes durchgeführten Pilotversuche dienen der Überprüfung der Praxistauglichkeit der entwickelten Komponenten. Im Einzelnen werden folgende Ergebnisse angestrebt:

• Optimierung der Durchführung und Überwachung des Rekonditionierungsprozesses, z.B. durch Automatisierung bestimmter Verfahrensschritte

Abb. 2: Automatische Innenreinigung

• Entwicklung und Integration innovativer Anlagenkomponenten (Neutralisationsanlage für

reaktive Inhaltstoffe, Verfahren zur Aufbereitung der Prozesswässer etc.) • Realisierung einer innerbetrieblichen Behälterverfolgung zur Erfolgskontrolle im

Rekonditionierungsprozess und zum Herkunftsnachweis für die zu rekonditionierenden Verpackungen

• Entwicklung eines Instruments zur Beurteilung der Rekonditionierfähigkeit starrer Verpackungen im Vorfeld des Prozesses

Die Ausführungen sind als Einbettung in den logistischen Gesamtzusammenhang bei der Nutzung von Mehrweg-Verpackungen im Bereich der Gefahrgutlogistik zu verstehen. Damit ergeben sich als weitere Ziele die Analyse, Bewertung und Optimierung der Material- und Informationsflüsse. Vorgehensweise und Ergebnis Basierend auf einer Erfassung der Ist-Situation mit Hilfe von Checklisten sowie einer Ermittlung der rechtlichen Rahmenbedingungen wurde zunächst eine technisch-logistische Schwachstellenanalyse durchgeführt. Anschließend wurde ein Anforderungskatalog erarbeitet, um dann mit der zielgerichteten Entwicklung und Umsetzung von geeigneten Lösungen beginnen zu können. Dabei wurden technische Alternativen bewertet und verschiedene Versuchsanlagen (z.B. ein Neutralisationsstand) konstruiert und getestet. Für die Bewertung der Rekonditionierfähigkeit auf Basis des mechanischen Zustands wurden die Forschungsarbeiten in zwei Richtungen vorangetrieben: einerseits wurde die Eignung von Laserscannern zur Erfassung der Fass-Oberflächen, andererseits die Verwendung von Bildverarbeitungssystemen untersucht. Beide Verfahren stellten sich als prinzipiell geeignet heraus. Aufgrund der geringeren Kosten ist jedoch der Laserscanner zu bevorzugen. Im Bereich der innerbetrieblichen Kennzeichnung wurden Lösungen auf Basis der RFID-Technologie realisiert, da diese bei den gegebenen Prozessbedingungen (hohe Drücke und Temperaturen, Einwirkung von Chemikalien) am Besten geeignet sind. Aufgrund der Kennzeichnungsbedingungen (viel Metall, Flüssigkeiten) wurden Systeme im Frequenzbereich 125 kHz ausgewählt. Ergebnis der Forschungsarbeiten sind umsetzungsfähige Lösungen, die dazu beitragen können, branchenweit neue Standards zu etablieren und so die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen nachhaltig zu stärken. Projektpartner: Blagden Packaging Mendig GmbH & Co., Mendig Lehrstuhl für Mechanik, Universität Dortmund