Entwicklung eines Vorgehensmodells zur Einführung industriell genutzter Drohnen für den intralogistischen Materialtransport in Österreich

Abstract

Der innerbetriebliche Warentransport ist wesentlich für die Effizienz und Leistungsfähigkeit innerhalb eines Unternehmens verantwortlich. Leerfahrten und ineffiziente Fahrrouten aufgrund starrer Routenführungen stellen wesentliche Kostentreiber innerhalb der Logistik dar, wodurch Bestrebungen zur Prozessoptimierung für einen beschleunigten Warentransport am Werksgelände im Betrachtungsbereich der Unternehmensführung liegen. Diese Optimierungsszenarien umfassen jedoch ausschließlich konventionelle Flurfördermittel und berücksichtigen den Einsatz von Drohnen zur Materialbereitstellung nur unzureichend. Gründe für die geringe Bereitschaft zur Drohnenimplementierung im industriellen Umfeld sind Studien zu Folge die fehlenden Gegenüberstellungen, Referenzprojekte und die vorherrschende Wahrnehmung, dass Drohnen kein valides Industriewerkzeug darstellen. Die identifizierbaren wissenschaftlichen Veröffentlichungen im Bereich des innerbetrieblichen Materialtransports mittels Drohnen beziehen sich vorzugsweise auf geschlossene Räume und lassen den Außenbereich häufig außen vor. Zusätzlich wird auf methodische Ansätze zur Technologiebewertung der notwendigen Drohne, Sensorik und Sicherheitskomponenten verzichtet. Ein grundlegendes Vorgehensmodell, welches sowohl rechtliche Restriktionen, Betriebsbewilligungsverfahren als auch unternehmensspezifische Anforderungen zur Einführung von Drohnen im Außenbereich eines industriellen Umfelds berücksichtigt, konnte nicht identifiziert werden. Das Ziel der vorliegenden Arbeit liegt in der Entwicklung eines strukturierten Vorgehensmodells inklusive nötiger Maßnahmenschritte, um einen Beitrag zur Etablierung der Drohnentechnologie in Unternehmen zu leisten. Neben der Berücksichtigung unternehmensspezifischer Anforderungen, welche in die Bereitstellung von spezifischen Auswahlkriterien zur Technologiebewertung einfließen, werden praxistaugliche Durchführungsschritte in Bezug auf das notwendige Betriebsbewilligungsverfahren definiert. Weiters werden rechtliche Anforderungen an die Drohnentechnologie und den Betreiber aufgezeigt, um Handlungsempfehlungen abzuleiten. Zur Zielerreichung wird aufbauend auf dem Stand der Wissenschaft und Technik ein Vorgehensmodell mit definierten Schritten entwickelt, welches sowohl die technologische und wirtschaftliche Bewertung des Drohneneinsatzes, Unternehmensanforderungen, Drohnenspezifikationen als auch rechtlichen Rahmenbedingungen in Folge des Betriebsbewilligungsverfahrens berücksichtigt. Die praxisbezogene Anwendbarkeit des entwickelten Vorgehensmodells wird in vorliegender Arbeit anhand eines industrienahen Anwendungsfalls validiert.

The internal transport of goods is essentially responsible for the efficiency and performance within a company. Empty trips and inefficient routes due to rigid routing are major cost drivers within logistics, which means that efforts to optimise processes for accelerated goods transport on the factory yard are within the management's sphere of consideration. These optimisation scenarios, however, only include conventional industrial trucks and do not sufficiently consider the use of drones for material provision.According to studies, the main reasons for the low willingness to implement drones in the industrial environment are the lack of comparisons, reference projects and the prevailing perception that drones do not represent a valid industrial tool. The identifiable scientific publications in the field of internal material transport by means of drones preferably refer to enclosed spaces and often leave out the outdoor area. In addition, methodological approaches for the technology assessment of the necessary drone, sensor technology and safety components are omitted. A basic procedure model, which considers legal restrictions, operating permit procedures as well as company-specific requirements for the introduction of drones in the outdoor area of an industrial environment could not be identified. The aim of the present work is to develop a structured process model including the necessary steps to contribute to the establishment of drone technology in companies. In addition to the consideration of company-specific requirements, which are included in the provision of various selection criteria for adequate technology assessment, practical implementation steps are defined regarding the necessary operating licence procedure. Furthermore, legal requirements for the implemented drone and operators are presented in order to derive recommendations for a successful course of action. Based on the state of the art in technology and science, a process model with defined steps will be developed to achieve the objectives, which considers the company requirements, drone specifications as well as the legal framework following the operating permit procedure. The practical applicability of the developed process model will be validated in this thesis with the support of an industrial case study.