Fernhantierung und Logistik unter extremen Randbedingungen (FLX)

Fachbereich Fusion
Fachbereich FLX

Die traditionellen Kompetenzen am IFL aus den Bereichen Fördertechnik und Logistiksysteme finden seit einigen Jahren auch im Bereich der Wartungsprozesse von Fusionsanlagen Anwendung. In diesem Rahmen wird im Fachbereich FLX an mehreren Projekten zur Fusionsforschung gearbeitet. Darin werden Fragestellungen bezüglich Fernhantierung und Transport aktivierter Materialien unter konstruktiven Gesichtspunkten sowie der Einsetzbarkeit bei zum Teil extremen Randbedingungen bearbeitet.

Um eine höchstmögliche Anlagenverfügbarkeit und damit Anlagenwirtschaftlichkeit erzielen zu können, optimieren wir, mit Hilfe von Methoden der Logistik, durch Modellierung und Simulation die entsprechenden Wartungsprozesse. Dies beinhaltet u. a. die Bestimmung des Layouts, der Transportstrecken und des Ressourceneinsatzes in bestgeeigneter Art und Weise.

Anwendung finden diese Methoden unter anderem bei der Planung der großen multinationalen Fusionsprojekte IFMIF, DONES, ITER und DEMO.

 

Neben den Aufgaben in der Fusion umfasst die Arbeit im Fachbereich FLX die Entwicklung, Auslegung und Gestaltung von neuen intralogistischen Fördersystemen. Mit den gleichen Kompetenzen aus den Bereichen Fördertechnik und Logistiksysteme (hier in Form von Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen) werden neue Ansätze zur Gewichtsreduzierung von fördertechnischen Großkomponenten (z. B. segmentierte Bauweise von Fachwerkkranbrücken) bearbeitet.

Auf Basis der Entwicklung eines mechanischen Ersatzmodells, welches die wesentlichen Systemparameter abbildet, sollen die statischen sowie dynamischen Eigenschaften untersucht werden.

 

Für Führungsaufgaben wie z. B. die Führung des Hubwagens an einem Regalbediengerätemast oder die Laufbahn der Katze auf der o. g. segmentierten Fachwerkkranbrücke, wird der Einsatz von Faserverbundwerkstoffen und das Zusammenspiel mit Führungs- und Lastrollen erforscht.

Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Erforschung des Kontaktproblems Rolle / Laufbahn und der Optimierung der Geometrie der Rollenlauffläche.

Ziel ist die Entwicklung höher beanspruchbarer Funktionselemente (Rolle / Führung) als Basis für neue gewichts- und energieoptimierte Konstruktionen mit faserverstärkten Verbundwerkstoffen (FVW) in der Intralogistik.

Publikationsliste


A Comprehensive Survey of Isocontouring Methods: Applications, Limitations and Perspectives
Büscher, K. J.; Degel, J. P.; Oellerich, J.
2024. Algorithms, 17 (2), Art.-Nr.: 83. doi:10.3390/a17020083
Creation of a Development Platform for Remote Maintenance Solutions in Fusion Power Plants
Hall, S.; Hora, M.; Fischer, G.; Köhler, S.; Rauscher, F.; Lehmann, T.; Oellerich, J.; Crofts, O.; Torrance, M.; Drumm, B.
2024. IEEE Transactions on Plasma Science, 1–6. doi:10.1109/TPS.2024.3359278
Unterirdischer Warentransport Landeshauptstadt Stuttgart - Machbarkeitsstudie
Dehdari, P.; Rauscher, F.; Walz, M.; Oellerich, J.; Furmans, K.; Heusser, M.; Unverfärth, K.; Seeger, C.
2023. KIT Scientific Publishing. doi:10.5445/KSP/1000162868
Concept of Contamination Control Door for DEMO and Proof of Principle Design
Wang, Y.; Oellerich, J.; Baars, C.; Mittwollen, M.
2023. Journal of Nuclear Engineering, 4 (1), 228–240. doi:10.3390/jne4010018
Logistics and maintenance research activities for DONES facility
Arranz, F.; Lehmann, T.; Rauscher, F.; Fischer, G.; Koehler, S.; Garrido, J.; Rouret, M.; Sanchez-Herranz, D.
2023. Fusion Engineering and Design, 192, Art.-Nr.: 113630. doi:10.1016/j.fusengdes.2023.113630
Design and Evaluation of a Passive Gripper for Remote Manipulation Tasks
Redondo Gallego, V.; Delgado Jiménez, M. del V.; Miccichè, G.; Mittwollen, M.; Sebastián, J. M.; Sánchez-Urán, M. A.; Ferre, M.
2023. ROBOT2022: Fifth Iberian Robotics Conference – Advances in Robotics, Volume 1. Ed.: D. Tardioli, 53–64, Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-031-21065-5_5
Development of Mechanical Pipe-Connection Design for DEMO
Milushev, V.; Azka, A.; Mittwollen, M.
2023. Journal of Nuclear Engineering, 4 (1), 111–126. doi:10.3390/jne4010008
Using Deep Neural Networks for Scheduling Resource-Constrained Activity Sequences. Dissertation
Pagani, P.
2022, Oktober 17. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000151132
EU DEMO Remote Maintenance System development during the Pre-Concept Design Phase
Crofts, O.; Loving, A.; Torrance, M.; Budden, S.; Drumm, B.; Tremethick, T.; Chauvin, D.; Siuko, M.; Brace, W.; Milushev, V.; Mittwollen, M.; Lehmann, T.; Rauscher, F.; Fischer, G.; Pagani, P.; Wang, Y.; Baars, C.; Vale, A.
2022. Fusion Engineering and Design, 179, Art.-Nr. 113121. doi:10.1016/j.fusengdes.2022.113121
Concept of Contamination Control Door for DEMO and Proof of Principle Design
Wang Y.; Baars, C.; Mittwollen, M.; Oellerich, J.; Madzharov, V.
2022. 32nd Symposium on Fusion Technology (SOFT 2022), Dubrovnik, Kroatien, 18.–23. September 2022
Advanced design of the ITER core CXRS shutter and integration into the diagnostic shield module of the Upper Port Plug No. 3
Friese, S.; Mertens, P.; Mlynczak, K.; Krimmer, A.; Ivashov, I.; Linsmeier, C.; Ortmanns, T.; Offermanns, G.; Park, J. H.; Leichtle, D.; Mittwollen, M.; Oellerich, J.
2021. Fusion engineering and design, 168, Art.-Nr.: 112391. doi:10.1016/j.fusengdes.2021.112391
Generating Synthetic Training Data for Assembly Processes
Dümmel, J.; Kostik, V.; Oellerich, J.
2021. Advances in Production Management Systems. Artificial Intelligence for Sustainable and Resilient Production Systems. IFIP WG 5.7 International Conference, APMS 2021, Nantes, France, September 5–9, 2021, Proceedings, Part IV. Ed.: A. Dolgui, 119–128, Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-030-85910-7_13
A digital twin concept for the development of a DEMO maintenance logistics modelling tool
Rauscher, F.; Fischer, G.; Lehmann, T.; Zapata, J. J.; Pagani, P.; Loving, A.
2021. Fusion Engineering and Design, 168, Art.-Nr.: 112399. doi:10.1016/j.fusengdes.2021.112399
Modular transportation concept for application in DEMO Oriented Neutron Source (DONES)
Lehmann, T.; Rauscher, F.; Oellerich, J.; Fischer, G.; Zapata, J.
2021. Fusion engineering and design, 164, Article: 112199. doi:10.1016/j.fusengdes.2020.112199
Design status of the ITER core CXRS diagnostic setup
Krimmer, A.; Balboa, I.; Conway, N. J.; De Bock, M.; Friese, S.; Le Guern, F.; Hawkes, N. C.; Kampf, D.; Krasikov, Y.; Mertens, P.; Mittwollen, M.; Mlynczak, K.; Oellerich, J.; Szarvas, G.; Weinhorst, B.; Linsmeier, C.
2019. Fusion engineering and design, 146 (Part A), 228–231. doi:10.1016/j.fusengdes.2018.12.026
The remote handling system of IFMIF-DONES
Miccichè, G.; Ascott, M.; Bakic, A.; Bernardi, D.; Brenosa, J.; Coloma, S.; Crofts, O.; Di Gironimo, G.; Ferre, M.; Fischer, G.; Ibarra, A.; Karap, A.; Kiss, I. G.; Kunert, C.; Lorenzelli, L.; Mitchell, G.; Mittwollen, M.; Pagani, P.; Papa, S.; Porempovics, G.; Tadic, T.; Matyas, T.
2019. Fusion engineering and design, 146, 2786–2790. doi:10.1016/j.fusengdes.2019.01.112
Maintenance logistics for IFMIF-DONES
Mittwollen, M.; Fischer, G.; Pagani, P.; Kunert, C.; Oellerich, J.; Lehmann, T.; Micciche, G.; Ibarra, A.
2019. Fusion engineering and design, 146 (B), 2743–2747. doi:10.1016/j.fusengdes.2019.05.017
Modellierung und Untersuchung eines segmentierten Fachwerksystems für Brückenkranträger
Oellerich, J.; Bolender, S.; Golder, M.; Furmans, K.
2018. Logistics journal / Proceedings, 2018, 8 S. doi:10.2195/lj_Proc_oellerich_de_201811_01
System zur reproduzierbaren, automatischen und sicheren Stapelung von Gitterboxen mit einem Brückenkran – KrasS
Bolender, S.; Oellerich, J.; Braun, M.; Golder, M.; Furmans, K.
2018. Logistics journal / Proceedings, 2018. doi:10.2195/lj_Proc_bolender_de_201811_01
Dezentrale mechanische Fördertechnik - modulare skalierbare Segmente eines Brückenkranträgers
Braun, M.; Bolender, S.; Oellerich, J.; Golder, M. O.
2018. Ingenieur-Spiegel, (3 / 2018), 38–39
Performance evaluation of closed-loop logistics systems with generally distributed service times
Epp, M.; Pagani, P.; Stoll, J.; Scherer, S.; Rohlehr, C.; Furmans, K.
2017. Proceedings of the Second KSS Research Workshop : Karlsruhe, Germany, February 2016. Ed.: P. Hottum, 120–130, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Skalierbarer modularer Brückenkranträger in Segmentbauweise
Bolender, S.; Oellerich, J.; Braun, M.; Golder, M.
2017. Logistics journal / Proceedings, 1–8. doi:10.2195/lj_Proc_bolender_de_201710_01
Performance evaluation of closed-loop logistics systems with generally distributed service times
Epp, M.; Pagani, P.; Stoll, J.; Scherer, S.; Rohlehr, C.; Furmans, K.
2016. Proceedings of the Karlsruhe Service Summit Research Workshop 2016, KSS 2016, Karlsruhe, 25.-26. Februar 2016
Development of a zonal applicability tool for remote handling equipment in DEMO
Madzharov, V.; Mittwollen, M.; Leichtle, D.; Hermon, G.
2015. Fusion engineering and design, 98-99, 1543–1547. doi:10.1016/j.fusengdes.2015.06.057
A decomposition approach for the calculation of the cycle time distribution of closed queueing systems
Epp, M.; Stoll, J.; Scherer, S.; Pagani, P.; Furmans, K.
2015. 10th Conference on Stochastic Models of Manufacturing and Service Operations, June 1-6, 2015, Volos, Greece, 59–66, University of Thessaly Press
Entwicklung eines Verfahrens und einer Anlage zum Sortieren von Altkorken
Schönung, F.; Mittwollen, M.; Furmans, K.
2006. Tagungsbeiträge des 2. Fachkolloquium der Wissenschaftliche Gesellschaft Technische Logistik (WGTL), Dresden, 08./09. Juni 2006. Hrsg.: H.-G. Marquardt, 159–170, Wissenschaftliche Gesellschaft für Technische Logistik e.V. (WGTL)