In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Forschungsverbundprojekt „KI-Basiertes Schadens- und Verschleißerkennungssystem zur cloudbasierten Zustandsüberwachung von Hybrid-Container-Fahrzeugen“ – kurz KISS – wurde das Zustandsüberwachungssystem gemeinsam von den Industriepartnern ANEDO GmbH, Kessler & CO GmbH & Co. KG, SEGNO Industrie Automation GmbH, HHLA Container Terminal Tollerort GmbH sowie dem Forschungsinstitut ITEM (Institut für Theoretische Elektrotechnik und Mikroelektronik – Fachgebiet Angewandte Elektronik- und Softwaresysteme) der Universität Bremen entwickelt und erprobt. Das System setzt modernste Technologien wie Edge-Computing, IoT (Internet der Dinge), Data-Analyse und maschinelles Lernen ein, um den technischen Zustand von Van Carriern in Echtzeit zu überwachen und präventive Wartungsmaßnahmen zu ergreifen.

Van Carrier sind entscheidend für den reibungslosen Ablauf von Containertransporten. Mithilfe dieser Spezialfahrzeuge werden Container auf den Terminals, zwischen den Lagerplätzen und den verschiedenen Verkehrsträgern Schiff, Lkw und Bahn transportiert. Damit spielen sie eine Schlüsselrolle bei der Minimierung von Engpässen und der Maximierung der Effizienz. Daher ist die Zustandsüberwachung dieser Fahrzeuge von entscheidender Bedeutung für ihre Einsatzbereitschaft.

Van Carrier werden in Echtzeit überwacht

„Im Hamburger Hafen werden jeden Tag tausende Container zwischen den verschiedenen Verkehrsträgern bewegt. Für die HHLA hat die Effizienz dieser Umschlagsprozesse höchste Priorität. Aus diesem Grund nutzen wir die fortschrittlichste Technologie für die Wartung und Instandhaltung unserer Geräte, um einen reibungslosen und effizienten Betrieb sicherzustellen“, beschreibt Thomas Sauck, Leiter der Abteilung Flurförderzeuge auf dem Container Terminal Tollerort der Hamburger Hafen und Logistik AG (HHLA). „Die Einführung fortschrittlicher Zustandsüberwachungstechnologien für unsere Radantriebe im Van Carrier ist ein wichtiger Schritt, wodurch unsere Produkte optimiert genutzt und die Kundenzufriedenheit gesteigert werden“, sagt Daniel Oltmanns, Software-Verantwortlicher bei Kessler & Co.

„Unsere Edge-Elektronik ermöglicht es unseren Kunden, ihre mobilen Arbeitsmaschinen intelligenter zu machen“, erläutert Fredo Harms, Geschäftsführer der ANEDO GmbH. Die Fahrzeugintegration der Edge-Elektronik ermöglicht auch eine lokale Datenverarbeitung und in Kombination mit der cloudbasierten Datenanalyse, die eine umfassende Dateninterpretation und -nutzung erlaubt, entstehen neue Möglichkeiten für eine präzise Überwachung der Van Carrier in Echtzeit. „Unsere Lösung bietet eine nahtlose Integration von Cloud-Technologie und Edge-Elektronik, um somit eine lückenlose Zustandsüberwachung der Van Carrier zu gewährleisten. Die Service- und Werkstattmitarbeiter erhalten einen schnellen Überblick über anstehende Wartungsarbeiten, was Ausfälle verhindert und die Effizienz steigert“, erklärt Vasco de Freitas, Leiter Vertrieb der SEGNO GmbH und Fachberater für IT-Sicherheit.

Zustandsüberwachung bringt viele Vorteile

Diese fortschrittliche Lösung für die Zustandsüberwachung in mobilen Arbeitsmaschinen bietet eine Reihe von Vorteilen:

1. Frühzeitige Fehlererkennung: Durch kontinuierliches Monitoring können potenzielle Probleme frühzeitig erkannt werden, noch bevor sie zu größeren Ausfällen führen. Dies reduziert ungeplante Ausfallzeiten und erhöht die Verfügbarkeit der Fahrzeuge.
2. Predictive Maintenance: Basierend auf den gesammelten Daten können prädiktive Wartungsmodelle erstellt werden, um den optimalen Zeitpunkt für Wartungsarbeiten zu bestimmen. Dies minimiert die Stillstandzeiten und verlängert nachhaltig die Lebensdauer der Fahrzeuge.
3. Effizientere Ressourcennutzung: Die präzise Überwachung ermöglicht eine optimierte Planung von Wartungsarbeiten und eine bessere Auslastung der Instandsetzungsressourcen, insbesondere bei Personal und Ersatzteilen.
4. Verbesserte Sicherheit: Die kontinuierliche Überwachung trägt dazu bei, potenzielle Sicherheitsrisiken frühzeitig zu erkennen und Ausfälle zu vermeiden.
5. Kosteneinsparungen: Durch die Reduzierung von Ausfallzeiten, die Verlängerung der Lebensdauer der Fahrzeuge und die optimierte Ressourcennutzung können erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden.

„Unsere Forschungsergebnisse ermöglichen eine präzise Erkennung und Klassifizierung von Verschleiß- und Schadenzuständen an den Radantrieben der Van Carrier“, erklärt Julia Scholtyssek, Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Forschungsinstitut ITEM an der Universität Bremen. Professor Karl-Ludwig Krieger ergänzt: „Durch die Anwendung von KI können wir nicht nur drohende Ausfälle frühzeitig erkennen, sondern auch die zu erwartende Restlebensdauer der Komponenten prognostizieren. Wir sind überzeugt, dass diese Technologie einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Transport- und Logistikbranche leisten kann.“

Diese innovative Entwicklung in der Zustandsüberwachung von Hafenfahrzeugen soll dazu beitragen, die Hafenlogistik weiter zu verbessern und Deutschland als führende Handelsnation zu stärken.

Fragen beantwortet

Prof. Dr.-Ing. Karl-Ludwig Krieger
ITEM - Angewandte Elektronik- und Softwaresysteme
Universität Bremen
Tel. +49 421 218 62550
E-Mail: krieger@uni-bremen.de
www.ae.uni-bremen.de