Modellierung von forminstabilen Kleinsendungen mittels Multi Flexible Body Dynamics

In der Kurier-, Express- und Paketbranche (KEP-Branche) wird eine Veränderung des Sendungsspektrums hin zu forminstabilen Sendungen beobachtet. Diese Entwicklung stellt die Betreiber von Sortier- und Förderanlagen vor neue Herausforderungen, da das Bewegungsverhalten dieser Art von Sendungen noch nicht ausreichend verstanden wird. Bisher erforschte Simulationsansätze sind in ihrer Fähigkeit begrenzt, alle relevanten Wirkprinzipien abzubilden oder aufgrund langer Rechenzeiten derzeit nicht wirtschaftlich einsetzbar.
Um diese Lücke zu schließen, präsentiert die vorliegende Arbeit einen strukturierten Ansatz zur Entwicklung eines Simulationsmodells, das das Bewegungsverhalten von forminstabilen Kleinsendungen umfassend abbildet. Die entwickelte Methodik umfasst vier Hauptschritte, wobei diese Arbeit die ersten zwei Schritte behandelt. Im Rahmen einer Literaturrecherche wurde Schritt 1 durchgeführt, um die spezifischen Eigenschaften zu erheben. Schritt 2 behandelt die Modellierungsmöglichkeiten mittels Multi Flexible Body Dynamics (MFBD). Dieser beinhaltet die Bottom-Up-Modellierung von Verpackung und Inhalt zu einem Sendungsmodell. Das resultierende Modell zeigt eine Sendung mit starrem Inhalt und einer Verpackung aus Schalenelementen. Abschließend erfolgt eine Detailbetrachtung einzelner Sendungen hinsichtlich der Darstellbarkeit von Forminstabilitäten durch Stöße, wobei auch ein flexibler, durch Volumenelemente modellierter Inhalt, zum Einsatz kommt.
Als Ergebnis entsteht ein Simulationsmodell, das die Fähigkeit besitzt, forminstabile Sendungen in einer bemerkenswerter Detailtiefe abzubilden, ohne eine unökonomische Rechenleistung zu erfordern. Diese Arbeit trägt maßgeblich zur Weiterentwicklung der Simulation des Bewegungsverhaltens von forminstabilen Kleinsendungen im Sortierprozess bei und unterstützt somit die Entwicklung innovativer Sortier- und Fördertechnologien.