Einsatz von Drohnen zur Analyse des Lagerbestands und Flächennutzungsgrads in der Intralogistik

Abstract

Die Erfassung des aktuellen Lagerbestands und Flächennutzungsgrads ist für den wirtschaftlichen Erfolg eines Unternehmens von besonderer Notwendigkeit. Da dies aktuell an zeitintensive und ineffiziente manuelle Tätigkeiten gekoppelt ist, soll im Zuge dieser Diplomarbeit eine Drohne zur Unterstützung der Mitarbeiter für die Analyse von Lagerbeständen und Flächennutzungsgraden definiert und in einem praktischen Versuchsumfeld getestet werden. Neben den nicht wertschöpfenden Tätigkeiten stellt die manuelle Bestandserfassung ein erhebliches Sicherheitsrisiko für das Unternehmen und die beteiligten Personen dar. Um dieses Risiko zu umgehen ist der Einsatz von Drohnen in der Intralogistik zur Bestandserfassung eine effiziente Alternative, da der Mitarbeiter mehr Zeit für wertschöpfende Tätigkeiten erhält. Weil sich die heutigen Forschungsansätze für Drohnen in der Intralogistik nicht auf den Einsatz von Ultraschall Sensoriken beziehen, sollen im Verlauf der Arbeit mit Hilfe dieser Technologie Bestandserhebungen aus der Luft effizient durchführbar werden. Die erhobenen Daten des Ultraschallsensors und GPS Moduls sollen die nachträgliche Zuordnung und Produktlokalisierung im Lager vereinfachen und somit die Wertschöpfung im Unternehmen erhöhen.Für die Realisation der definierten Ziele sollen anfänglich die Grundlagen der Drohnentechnologie und die rechtlichen Rahmenbedingungen zur Betreibung von Drohnen erörtert werden. Hierbei werden die wesentlichen Bestandteile einer Drohne und die möglichen Einsatzgebiete im Bereich der Logistik aufgezeigt. Auf Basis der theoretischen Grundlagen erfolgt eine Recherche um den aktuellen Stand der Technik beschreiben zu können. Mittels dieser explorativen Literaturanalyse sollen aktuelle Forschungsvorhaben in den Bereichen der automatischen Layout Digitalisierung und Bestanderfassung Indoor als auch Outdoor gegenübergestellt werden, um auf dieser Grundlage mögliche Konzepte ausarbeiten zu können.Bei der Gegenüberstellung der eingesetzten Technologien und Drohnen auf Basis der State-of-the-Art Literaturrecherche zeigt sich die fehlende Umsetzung von Ultraschall Sensoriken in Kombination mit einer Drohne zur Bestanderfassung. Durch die Umsetzung des Fallbeispiels kann die Funktionsfähigkeit der Ultraschall Technologie und den daraus abgeleiteten Nutzen für Unternehmen aufgezeigt werden. Die realisierten Analysen des Höhendiagramms über den zeitlichen Verlauf geben Aufschluss über Produktlagerorte und Produktkategorien. Anhand der gemessenen Höhenabstände ist die korrekte Zuordnung von Produkten unterschiedlicher Art in einem nachträglichen Bearbeitungsprozess möglich.

The recording of current inventory levels and space utilisation rates is of particular importance for the economic success of a company. Currently the process is linked to time-consuming and inefficient manual activities, so that a drone will be defined and tested in a practical test environment for this diploma thesis to support employees in the analysis of inventory and land utilization levels. In addition to non value adding activities, manual stock revisions represents a considerable security risk for the company and the persons who are involved in this process. At this point, the use of drones in intralogistics for stock revision is an efficient alternative for companies, as the drones can do their work time independent. Todays research approach including drones in intralogistics do not use ultrasonic sensors, so that the goal of this this diploma thesis is to realize inventory surveys from the air efficiently. The collected data of the ultrasonic sensor and GPS module should help for product allocation and localization in the warehouse. This will lead to an increase of the added value in the company. For the realisation of the defined goals, the basics of drones and the actual legal framework must be defined at the beginning of the thesis. At this point, the essential components of a drone as well as the possible fields of usage in the logistics are shown. Based on the theoretical principles, a research is carried out on the current state of the art. In this literature search, current research projects in the areas of automatic layout digitisation and inventory recording, both indoor and outdoor, are to be compared in order to be able to work out possible concepts on this basis. A comparison of the technologies and drones based on the state-of-the-art literature research reveals the lack of implementation of ultrasonic sensors in combination with a drone for inventory recording. By implementing the case study, the functionality of the ultrasonic technology and the resulting benefits for companies can be demonstrated. The realized analyses regarding time-height diagrams provide information about product storage locations and product categories. Based on the measured height distances, the correct allocation of different kinds of products in a subsequent editing process is possible.