Schüttgutvolumen im Blick
Volumenmessung und digitale Verwaltung von Schüttguthalden
Von M. Eng Quirin Kraus, M.Sc. Severin Kraus, Dr. Harry Staeglich (Sachtleben Technology GmbH)
Aus der Schüttgut & Prozess 1/2024
Eine genaue Volumenmessung hilft bei der Bestandskontrolle der gelagerten Materialien auf einer Halde. Unternehmen können so besser planen und entscheiden, wann zusätzliche Materialien benötigt werden oder wann genug vorhanden ist. Dies ist besonders wichtig für Materialien, die im Laufe der Zeit an Wert verlieren oder verderben können. Das Volumen ist oft ein Schlüsselfaktor bei der Bewertung des wirtschaftlichen Wertes, besonders bei Rohstoffen wie Erz, Kohle oder Kies. Für interne und externe Berichterstattung, wie zum Beispiel an Investoren oder Aufsichtsbehörden, kann es notwendig sein, genaue Informationen über die gelagerten Mengen und deren Veränderungen im Zeitverlauf bereitzustellen. Mit dem Owl Eye® ist ein innovatives System zur Echtzeit-Volumenmessung und -Verwaltung von Schüttguthalden mit > 98 % Genauigkeit auf dem Markt.
Das Monitoring-System von Sachtleben
Das Owl Eye® Monitoring System ist ein innovatives und fortschrittliches Tool, das die Volumenmessung und digitale Verwaltung von Schüttguthalden ermöglicht. Das System nutzt eine Kombination aus fortschrittlicher Technologie und bewährten Algorithmen, um die Volumina von Schüttguthalden in Echtzeit mit einer Genauigkeit von > 98 % zu messen. Dabei werden verschiedene Sensoren eingesetzt, die auf einzigartige Weise kombiniert werden, um ein optimales Ergebnis zu erzielen.
Die gewonnenen Daten werden in einer digitalen Plattform gespeichert und können jederzeit von einem Computer oder Mobilgerät aus abgerufen werden. Das System verfügt über ein innovatives Dashboard und eine benutzerfreundliche Web-Schnittstelle, die es Nutzern ermöglicht, alle Daten auf einen Blick zu sehen und schnell auf wichtige Informationen zuzugreifen.
Das Owl Eye® Monitoring System bietet zahlreiche Vorteile für Betreiber von Schüttguthalden. Es hilft dabei, Kosten zu senken, da es helfen kann, Überbestände zu vermeiden und den effizienten Einsatz von Rohstoffen und Materialien fördert. Dadurch können Produktionsprozesse optimiert und Betriebskosten reduziert werden. Die digitale Plattform des Systems erleichtert die Zusammenarbeit und Kommunikation zwischen verschiedenen Abteilungen und Standorten eines Unternehmens.
Das Monitoring System wurde für den Einsatz in der Schüttgutindustrie entwickelt und bietet eine beeindruckende Lösung für die Volumenmessung und digitale Verwaltung von Schüttguthalden. Es ermöglicht eine präzise Bestandsaufnahme und eine effiziente Verwaltung von Materialien, was zu einer Verbesserung der Produktionsprozesse und einer Senkung der Betriebskosten führt.
Präzision durch unabhängige Sensor-Hardware
Die Vermessung von Schüttgutvolumen mittels LiDARTechnologie hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht und wird zunehmend in der Industrie eingesetzt. Durch die Verwendung von LiDAR-Sensoren können Volumenmessungen mit hoher Präzision und Geschwindigkeit durchgeführt werden, was zu einer deutlichen Effizienzsteigerung bei der Verwaltung von Schüttguthalden führt.
Eine wichtige Frage bei der Auswahl eines Systems ist jedoch die Frage nach der Unabhängigkeit bei der Wahl der Sensoren, mit denen die Software arbeiten kann. Die Verwendung einer vom Sensor unabhängigen Software bietet den Vorteil, dass die besten verfügbaren Sensoren auf dem Markt verwendet werden, ohne dass eine Abhängigkeit von einem bestimmten Hersteller besteht. Darüber hinaus ermöglicht die Konzentration auf die Entwicklung von Software-Lösungen für die Vermessung von Schüttgutvolumen eine höhere Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an die spezifischen Anforderungen der Kunden. Die Lösung kann somit individuell auf die Bedürfnisse und Gegebenheiten jedes Unternehmens zugeschnitten werden, um maximale Effizienz und Genauigkeit zu gewährleisten.
Die Sachtleben Technology GmbH verfügt über Experten auf dem Gebiet der Sensorik und hat eine umfangreiche Benchmarking-Analyse durchgeführt, um die besten Sensoren auf dem Markt zu identifizieren und zu verkaufen. Die Analyse berücksichtigte eine Vielzahl von Faktoren wie Genauigkeit, Zuverlässigkeit, Schnittstellen, Integration und Preis-Leistungs-Verhältnis. Es ist wichtig zu wissen, dass es bei Sensoren erhebliche Qualitätsunterschiede gibt, die sich direkt auf die Leistung und Zuverlässigkeit auswirken können. Durch den Einsatz der besten Sensoren wird eine höhere Präzision und Genauigkeit erreicht, was insbesondere bei Anwendungen wie der Vermessung von Schüttgutvolumen mit LiDAR von entscheidender Bedeutung ist.
Volumenmessung und Chargentrennung
Durch Verknüpfung analoger Aktivitäten im Lagerbereich und digitaler Datenverwaltung und -analyse durch Owl Eye® kann der Anwender wertschöpfende Analysefunktionen für eine effizientere Lagerhaltung nutzen. Bei der Lebensmittelherstellung als praktischem Beispiel kann man zeigen, wie diese Funktionen genutzt werden können.
Nur wenige Nahrungsmittel können direkt vom Feld oder Baum geerntet und gegessen werden. Um landwirtschaftliche Rohstoffe genießbar, haltbar oder auch nahrhafter zu machen, werden sie in der Regel verarbeitet. Geschieht dies in großem Stil, standardisiert und mithilfe moderner Produktionstechnologien, spricht man von industrieller Lebensmittelherstellung. Zunächst wird der pflanzliche oder tierische Agrarrohstoff als Basis für das Produkt ausgewählt. Welche Rohware der Hersteller verarbeitet, hängt von verschiedenen Faktoren ab – wie der Qualität, dem Preis und der Verfügbarkeit.
Danach wird der Rohstoff mithilfe physikalischer, biologischer oder chemischer Verfahren untersucht. Am Ende der Untersuchung wird der Agrarrohstoff aufgeteilt nach Alter, Qualität und evtl. Verwendbarkeit.
Mit dem Monitoring System von Sachtleben können diese Informationen in die 3D-Halde eingetragen werden. Dazu nutzt man einen Algorithmus, der die Halde in kleine Würfel unterteilt. Jeder Würfel kann einzeln oder gruppiert mit Informationen versehen werden. Die Halde kann nach Zeitstempel oder gemäß jeder anderen Information eingefärbt werden. So erkennt man sofort, wo sich welches Material befindet und wie viel davon vorhanden ist. Auch eine Schichtung von Materialeigenschaften ist möglich, um zu sehen, aus welchem Bereich der Radlader-Fahrer das Material lädt.
Die Software erkennt zuverlässig, wenn eine neue Lieferung hinzukommt, und kennzeichnet sie als „neu“. Dem neuen Bereich wird dann die entsprechende Information zugewiesen werden, beispielsweise, dass die Ware noch nicht beprobt wurde. Ist dann eine Probe genommen und vermessen, so können die relevanten Informationen in das System eingetragen werden. Es ist stets möglich, die Mengen der einzelnen hinterlegten Informationen auszugeben oder sogar nur einzelne Informationen mitten in der Halde anzeigen lassen und alles andere auszublenden.
Das Owl Eye® System ist ein Tool, das nicht nur für die Lagerverwaltung und -analyse, sondern auch in anderen Unternehmensbereichen eingesetzt werden kann, beispielsweise zwecks Optimierung des Produktionsprozesses. Das System bietet Echtzeit-Informationen über den Fortschritt der Produktion und den Standort von Materialien, vermeidet so Engpässe und steigert Produktivität und Effizienz der Produktion insgesamt. Aufgrund seiner Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit bietet das System Unternehmen wertvolle Funktionen zur Optimierung ihrer Lagerhaltung und Produktion.
• Effiziente Lagerhaltung durch wertvolle Analysefunktionen
• Vermeidung von Qualitätsverlusten und finanziellen Verlusten durch bessere Überwachung
der Lagerbestände
• Verbesserte Qualitätskontrolle durch einfache Speicherung und Wiederauffindbarkeit
von Probendaten in der 3D-Halde
Digitale Lagerhaltung als Zwilling des Prozessleitsystems
Ein Prozessleitsystem (PLS) kann einzelne Prozesse oder ganze Industrieanlagen zentral steuern. Ein solches System beinhaltet sämtliche Komponenten von Steuerungen bis zu den Anzeige- und Bedienkomponenten, was diesem eine Durchgängigkeit beim Konfigurieren und Anwenden ermöglicht. Mit einem PLS wird eine effiziente Herstellung von Produkten ermöglicht. Um kostspielige Produktionsausfälle zu vermeiden, muss so ein Produktionssystem eine hohe Zuverlässigkeit haben. Die digitale Lagerhaltung hat dabei heutzutage eine immer größere Bedeutung. Eine der größten Herausforderungen bei einem auch in der Zukunft ausfallsicheren Betrieb ist eine Lagerhaltung von Waren, die die Bestände „immer im Blick behält“ und sie mit der zum Prozess passenden Exaktheit verwaltet. Hier kommt die Digitalisierung ins Spiel, denn sie ermöglicht eine präzise und automatisierte Erfassung von Lagerbeständen und bietet somit eine Grundlage für ein effizientes Lagermanagement.
Durch die digitale Lagerhaltung werden langfristig Kosten gespart werden, da automatisierte Prozesse Zeit sparen und weniger Fehlerquellen haben als manuelle Prozesse. Außerdem bietet die Digitalisierung die Möglichkeit zur präzisen Analyse eines Gesamtprozesses inkl. Lagerdaten, was zu einer effektiveren Planung und Steuerung führt.
Insgesamt bietet die digitale Lagerhaltung somit zahlreiche Vorteile und ist eine wichtige Komponente für ein effizientes und erfolgreiches Prozessmanagement in Unternehmen.
Das Monitoring-System und Staub
Um sicherzustellen, dass das Owl Eye® Monitoring System in jeder Umgebung zuverlässig funktioniert, bietet die Sachtleben Technology GmbH individuelle Staubkammertests an. Dabei wird das Reinigungssystem auf die spezifischen Anforderungen des Kunden und das Material, mit dem gearbeitet wird, abgestimmt. Hierbei wird das Material in eine spezielle Staubkammer gegeben und die Sensoren des Systems werden exponiert. Anschließend wird das Reinigungssystem getestet, um sicherzustellen, dass es effektiv und zuverlässig arbeitet und die Sensoren sauber bleiben. Durch diese individuellen Staubkammertests kann die Sachtleben sicherstellen, dass ihre Kunden in jeder Umgebung und mit jedem Material optimal von dem MonitoringSystem profitieren. Die Staubkammertests bieten auch eine hervorragende Möglichkeit, um die Leistung der Reinigungsmethoden zu prüfen und gegebenenfalls zu optimieren, um die bestmögliche Reinigungsleistung zu erzielen.
Haldenüberwachung und Carbon Footprint
Schlechtes Prozessmanagement lässt sich in sinkenden Ausbeuten und einer steigenden Menge von Out-of-Spec Material, d. i. sinkende Quality Performance, messen. Dadurch erhöhen sich nicht nur die Kosten, sondern auch der Carbon Footprint pro Menge Fertigmaterial. Die verschlechterte Process Performance findet sich also auch in der Ökologie wieder! Mittels Owl Eye® System vermeidet man diese Situation, indem man den Bestand und die Qualität z. B. von Rohstoffen kontinuierlich und exakt überwacht.
Externe Datenquellen nutzen
Das Owl Eye® System bietet eine breite Palette von Funktionalitäten, um die Verwaltung und Analyse von Materialien zu verbessern. Eine besondere Stärke des Systems besteht darin, dass es in der Lage ist, Daten von externen Systemen wie TLS-Scannern oder Drohnen einzuspielen, zu verwalten und automatisiert auszuwerten. Dadurch können Informationen aus verschiedenen Quellen zusammengeführt werden und man erhält ein umfassendes Bild der Lager- oder Produktionsprozesse. Weiterhin ist es möglich, Warnungen per E-Mail zu erhalten, wenn bestimmte Schwellwerte unter- oder überschritten werden oder bestimmte Plausibilitätsbedingungen zutreffen. Dies ermöglicht es dem ProzessVerantwortlichen, schnell auf Veränderungen im Prozess zu reagieren und mögliche Probleme zu vermeiden. Schließlich bietet das Owl Eye® System eine einfache Möglichkeit, sich mit bestehenden Prozessleitsystemen oder ERPSystemen über gängige Schnittstellen zu verbinden.
Individualisierten Design-Prozess
In der Praxis bedeuten die Anforderungen der Kunden einen sehr detaillierten und individualisierten Design-Prozess für das Owl Eye® Monitoring Set-Up. Dieser Prozess läuft bei Sachtleben in folgenden Schritten ab:
Im Scanning-Schritt wird das bestehende Lager mit unserem professionellem Riegl Laserscanner in 3D aufgenommen und im Nachgang mit Spezialsoftware ausgewertet. In der Simulation werden Typ, Position und Anzahl des Sensors ermittelt. Das ermittelte Installations-Design schafft aber die beste Abdeckung des Schüttgutes. Nach Diskussion und eventueller Anpassung an (meist weitere) Kundenwünsche erfolgt dann die Installation und Einrichtung des Owl Eye® Monitoring System.
Dieser finale Schritt beinhaltet neben der Justierung der Hardware auch das Training bzw. die Feinanpassung an Detailwünsche des End-Verbrauchers (Lagerhaus-Personal). Am Ende der Installation steht der Business Benefit, hier die Optimierung von Arbeitsprozessen mit digitalen Hilfsmitteln. Die angestrebten Prozessverbesserungen wirken sich im Übrigen auch positiv auf die schon eingesetzten Standard-Tools aus. Offene Schnittstellen erlauben beispielsweise die Kommunikation mit SAP, dem klassischen Tool für die Datenverwaltung.
Über Sachtleben Technology
Die Sachtleben Technology GmbH, ein Familienunternehmen aus Bad Lauterberg im Harz, ist kompetenter Partner für die Digitalisierung Ihres Lagers. Wir zeichnen uns durch Leidenschaft, Zuverlässigkeit und direkte Kommunikation aus und nutzen modernste Technologien und Kreativität für individuelle Problemlösungen. Ursprünglich ein internes Projekt der Sachtleben Minerals GmbH & Co. KG, haben wir uns als eigenständiges Unternehmen etabliert und bieten maßgeschneiderte ITLösungen sowie Soft- und Hardwareentwicklungen an, die sich an den spezifischen Bedürfnissen unserer Kunden orientieren. Unser Firmensitz befindet sich im Hauptgebäude der Deutschen Baryt Industrie in Bad Lauterberg, Niedersachsen. In der nahegelegenen Produktions- und Lagerhalle betreiben wir einen Showroom, wo wir unser Owl Eye System kontinuierlich in enger Zusammenarbeit mit der Produktion prüfen und weiterentwickeln.
