Ressourceneffiziente Selbstoptimierende Wäscherei: Ergebnisse des ReSerW-Projekts (Intelligente Technische Systeme – Lösungen aus dem Spitzencluster it’s OWL) (German Edition)

Die Publikation befasst sich mit der Optimierung einer Wäscherei hinsichtlich ihrer Ressourceneffizienz. Ressourcen umschließen hierbei die menschliche Arbeitskraft, der Umsatz von Chemikalien und Wasser, sowie den Energieverbrauch. Die Grundlagen der Wäschereitechnik und die eingesetzten wissenschaftlichen Methoden bilden die Grundlage für die exemplarische Umsetzung einer ressourceneffizienten Wäscherei. Diese Umsetzung erfolgt in vier Pilotprojekten, die sich mit unterschiedlichen aktuellen Herausforderungen der Wäschereitechnik beschäftigten. Ergebnisse des ReSerW-Projekts im Rahmen des Spitzenclusters intelligente technische Systeme OWL (it’s OWL). Vorwort 6 Geleitwort vom Projektträger 8 Geleitwort vom Clustermanagement 10 Inhaltsverzeichnis 12 Autorenverzeichnis 15 Projektbezogene Veröffentlichungen 17 Abbildungsverzeichnis 18 1 Einleitung 23 Ansgar Trächtler und Manuel Gräler und Viktor Just 23 1.1 Problemstellung 24 1.2 Zielsetzung 27 1.2.1 Teilziele 28 1.2.2 Pilotprojekte 29 1.3 Planung und Ablauf des Projekts 31 1.4 Beitrag zu den strategischen Zielen des Spitzenclusters it's OWL 32 Literatur 33 2 Wäschereitechnik im Wandel 34 Dirk Littmann 34 2.1 Großwäschereien heute 34 2.2 Struktur einer Großwäscherei 37 2.2.1 Waschbereich 37 2.2.2 Finish-Bereich 38 2.2.3 Fördertechnik 40 2.3 Herausforderungen der Wäschereien 43 2.3.1 Ressourcen 43 2.3.2 Personal 45 2.3.3 Textil 47 2.3.4 Logistik 49 2.3.5 Technik 50 2.4 Kannegiesser „Smart Laundry“ 51 2.4.1 Vollständige Integration 51 2.4.2 Maschinensteuerung mit Sensorik und Aktuatorik 52 2.4.3 Leistungs- und Verbrauchskontrolle 55 2.4.4 Teleservice 57 2.4.5 Ergonomie 58 2.5 Zusammenfassung 59 3 Eingesetzte wissenschaftliche Methoden 62 Franz Kummert und Alexander A. Albers und Christian Bremer und Sebastian Büttner und Michael Dellnitz und Roman Dumitrescu und Manuel Gräler und Viktor Just und Henrik Mucha und Sebastian Peitz und Carsten Röcker und Ansgar Trächtler und Christian Tschirner und Shuo Wang und Jens Wittrowski 62 3.1 Modellbasierter Entwurf intelligenter Systeme 63 3.1.1 Systems Engineering für Produktionsanlagen 65 3.1.2 Entwurf der Systemdynamik 77 3.2 Bildverarbeitung 90 3.2.1 3D Sensorik 90 3.2.2 Koordinatentransformation 92 3.2.3 3D Bildverarbeitungsalgorithmen zur automatisierten Verarbeitung von Wäsche 93 3.2.4 Bestimmung von Greifpunkten zum Aufnehmen vonWäschestücken 95 3.2.5 Erkennung von Greifpunkten auf hängenden Wäschestücken 96 3.2.6 Kategorieerkennung 99 3.2.7 Zusammenfassung 101 3.3 Numerische Optimierungen 101 3.3.1 Mehrzieloptimierung 102 3.3.2 Modellprädiktive Regelung 104 3.3.3 Reihenfolgenoptimierung 106 3.3.4 Kombination der Verfahren zur Anwendung in einer industriellen Wäscherei 108 3.4 Usability von Maschinen 111 3.4.1 Grundlagen 111 3.4.2 Analyse des Nutzungskontext 112 3.4.3 Entwicklung und Realisierung von Gestaltungsideen 116 3.4.4 Evaluierung 119 3.4.5 Zusammenfassung 121 Literatur 122 4 Pilotprojekte 126 Mathias Wöhler und Alexandra Blum und Wilhelm Bringewatt und Sebastian Büttner und Michael Dellnitz und Manuel Gräler und Viktor Just und Franz Kummert und Henrik Mucha und Sebastian Peitz und Carsten Röcker und Jürgen Sielermann und Christian Tschirner und Jens Wittrowski 126 4.1 Pilotprojekt 1: Intelligenter Greifroboter 127 4.1.1 Konzipierungsphase 129 4.1.2 Digitaler Prototyp 131 4.1.3 Demonstrator zum Eckengreifen 133 4.1.4 Entwicklung und Ausarbeitung 135 4.1.5 Erfahrungen 139 4.2 Pilotprojekt 2: Selbstoptimierende Waschmitteldosierung 140 4.2.1 Rückblick der Wäschereitechnik 140 4.2.2 Industrielle Wäschereitechnik 142 4.2.3 Überprüfung der Waschverfahren 148 4.2.4 Permanente Qualitätssicherung 150 4.2.5 Waschwirkungsmodelle 160 4.2.6 Parameter- und Sensoroptimierung 162 4.3 Pilotprojekt 3: Grüne Waschstraße 166 4.3.1 Modellbildung und Simulation 166 4.3.2 Modellprädiktive Regelung 168 4.4 Pilotprojekt 4: „Zero-Emission“ Wäscherei 169 4.4.1 Logistikoptimierung einer Wäscherei 170 4.4.2 Usability von Wäschereianlagen 173 Literatur 179 5 Resümee und Ausblick 180 Ansgar Trächtler und Manuel Gräler 180 Sachverzeichnis 182 Front Matter ....Pages I-XXIII Einleitung (Ansgar Trächtler, Manuel Gräler, Viktor Just)....Pages 1-11 Wäschereitechnik im Wandel (Dirk Littmann)....Pages 13-40 Eingesetzte wissenschaftliche Methoden (Franz Kummert, Alexander A. Albers, Christian Bremer, Sebastian Büttner, Michael Dellnitz, Roman Dumitrescu et al.)....Pages 41-104 Pilotprojekte (Mathias Wöhler, Alexandra Blum, Wilhelm Bringewatt, Sebastian Büttner, Michael Dellnitz, Manuel Gräler et al.)....Pages 105-158 Resümee und Ausblick (Ansgar Trächtler, Manuel Gräler)....Pages 159-160 Back Matter ....Pages 161-163 Die Publikation befasst sich mit der Optimierung einer Wascherei hinsichtlich ihrer Ressourceneffizienz. Die Grundlagen der Waschereitechnik und die eingesetzten wissenschaftlichen Methoden bilden die Grundlage fur die exemplarische Umsetzung einer ressourceneffizienten Wascherei.