Gli ingegneri di Saarbrücken hanno sviluppato un sistema di rulli trasportatori automonitoranti per risolvere problemi logistici cruciali per gli uffici di smistamento e i servizi pacchi. Il professor Matthias Nienhaus, specialista in sistemi di azionamento della Saarland University, e il suo team di ingegneri hanno trovato un modo per trasformare il motore all'interno di ogni rullo di azionamento in un sensore. Quando il trasportatore è in funzione, i motori di azionamento generano continuamente dati. Utilizzando solo questi dati, La tecnologia di Nienhaus è in grado di controllare con precisione ciascuno dei rulli trasportatori in modo che possa rispondere alle mutevoli condizioni operative. La nuova tecnologia può essere utilizzata per fornire un mezzo economico per accelerare le operazioni di smistamento dei pacchi e può fornire una maggiore flessibilità ovunque siano in uso i sistemi di trasporto. Gli ingegneri di ricerca della Saarland University sono ad Hannover per cercare partner industriali interessati a sviluppare la nuova tecnologia in prodotti commerciabili.

Il team esporrà un dimostratore di nastri trasportatori realizzato con questi rulli intelligenti alla Hannover Messe dal 23 al 27 aprile presso lo stand di ricerca e innovazione del Saarland (padiglione 2, Stand B46).

Il commercio online è in piena espansione. Un numero sempre maggiore di pacchi e pacchi deve essere spedito rapidamente alle loro destinazioni. Ciò pone enormi sfide ai servizi pacchi. Ma la velocità non è l'unica cosa che deve essere ottimizzata:le montagne di pacchi che arrivano in un centro di smistamento pacchi devono essere trasportate, ordinati e distribuiti nel minor spazio possibile senza interruzioni e senza errori. In un centro di smistamento pacchi, non c'è né tempo né spazio per accumulare pacchi. E gli odierni centri di smistamento pacchi hanno a che fare con articoli le cui dimensioni e pesi possono variare enormemente, da una cyclette a un libro. Le tradizionali linee di nastri trasportatori a pianale contengono un numero enorme di rulli ben imballati che sono alimentati da un sistema di azionamento centrale. I rulli ruotano tutti nella stessa direzione e alla stessa velocità. "Se c'è un grande divario tra due pacchi, il divario rimane costante man mano che i pacchi si spostano lungo la linea. Non c'è modo di modificare o definire la distanza tra i pacchi, " afferma il professor Matthias Nienhaus della Saarland University. Finora non è stato possibile colmare queste lacune. Di conseguenza, il tempo e lo spazio per il trasporto dei pacchi non vengono utilizzati in modo ottimale. E se uno dei rulli fallisce, l'intera cintura può fermarsi.

Nienhaus e il suo team di ingegneri hanno trovato un modo per rendere i trasportatori a rulli molto più flessibili e reattivi. Nel loro sistema di trasporto a rulli, ogni rullo funziona in modo indipendente, a volte correndo avanti, a volte indietro, a volte ruotando un po' più velocemente, a volte un po' più lentamente, regolando il suo stato operativo secondo necessità in quel momento specifico. A differenza dei tradizionali nastri trasportatori attualmente in uso, ciascuno dei rulli del sistema di Saarbrücken sa esattamente cosa deve fare. "I rulli del nostro sistema sono in grado di rilevare gli spazi tra i pacchi trasportati e, se percepiscono un vuoto, possono ruotare più velocemente per colmare il divario. O, se i pacchi iniziano ad accumularsi, i rulli inizieranno a ruotare più lentamente. Se un rullo si guasta, gli altri rulli registreranno questo fatto e potranno compensare di conseguenza, quindi abbiamo un sistema in cui i rulli comunicano efficacemente tra loro, " spiega Nienhaus.

Poiché la tecnologia non necessita di sensori aggiuntivi, il costo del nuovo sistema è estremamente interessante. Il trucco è concentrarsi sui piccoli motori elettrici all'interno dei rulli. "Registriamo i dati operativi in ​​determinati punti all'interno degli azionamenti. Quindi utilizziamo questi dati per calcolare lo stato del rotore e trarre conclusioni su come potrebbe essere necessario rispondere. Una delle misurazioni implica la determinazione di come la forza del campo elettromagnetico del motore è distribuito All'interno del motore elettrico, i magneti permanenti ruotano attorno alle bobine. Consentire alla corrente elettrica di fluire attraverso queste bobine genera un campo elettromagnetico. Studiando i dati di misura, i ricercatori possono vedere come questo campo cambia mentre il motore ruota, fornendo loro informazioni molto precise sullo stato dell'unità.

"Valutando questo tipo di dati, siamo in grado di controllare i motori nei rulli in modo molto efficiente, " afferma Nienhaus. Gli specialisti dei sistemi di azionamento hanno sviluppato nuove procedure che semplificano l'analisi dei dati e il filtraggio computazionale degli artefatti indesiderati. È stata depositata una domanda di brevetto. "In futuro, utilizzeremo i dati per un'analisi ancora più avanzata dello stato operativo dell'unità, " spiega il professor Nienhaus. Valutando i dati del momento angolare, è possibile determinare quanto è pesante un pacco o se un pacco è effettivamente sopra un particolare rullo. "I nostri metodi ci permettono di osservare anche i più piccoli cambiamenti nei motori, " dice Nienhaus. Se uno dei rulli non ruota più perché il cuscinetto è usurato o per un cortocircuito, il campo magnetico generato dal motore cambierà e questo sarà immediatamente registrato dal sistema. Il sistema sa quale rullo è interessato e perché. "Poiché ogni rullo ha accesso a un sistema operativo di rete, migliaia di singoli rulli possono essere collegati insieme per formare un sistema di rulli intelligenti integrato. Questi rulli sono essenzialmente in grado di comunicare tra loro e possono quindi rispondere in modo flessibile ogni volta che si verifica una condizione imprevista, " spiega lo specialista di azionamenti Nienhaus.

Gli ingegneri di Saarbrücken porteranno un piccolo sistema di trasporto alla Hannover Messe per mostrare la loro tecnologia a rulli intelligente. Il team di ricerca è alla ricerca di partner commerciali e industriali con i quali sviluppare il proprio sistema per applicazioni pratiche concrete.