Optimierung von Entladestrategien bei der Schüttgut-Schiffsentladung
Thorsten Frenz, Willibald Guenthner, Stephan Kessler, Michael Mirlach
Im Rahmen des IGF-Forschungsvorhabens 17444 N „Optimierung von Entladestrategien bei der Schüttgut-Schiffsentladung“ wurde ein Simulationsprogramm entwickelt, mit dem der Entladevorgang eines Schüttgutfrachters nachgebildet werden kann. Mögliche Einsatzgebiete des Simulationsprogramms sind unter anderem:
• Analyse eines Entladevorgangs
• Vergleich verschiedener Entladestrategien
• Suche von Ansätzen zur Optimierung des Entladevorgangs
Überprüfung neuer Entladestrategien auf technische Machbarkeit
Das Programm ermöglicht die Simulation der vollständigen oder teilweisen Entladung sowohl eines einzelnen Laderaums als auch eines oder mehrerer Schiffe. Auch der Einsatz mehrerer Entlader gleichzeitig in einer Luke ist möglich. Der Prozessablauf kann dabei beliebig modifiziert und die Auswirkungen der Änderungen untersucht werden. Es stehen Werkzeuge zur Steuerung, Visualisierung und Analyse des Simulationsablaufs zur Verfügung.
Im Simulationsmodell werden die Positionen der Entlader, der Tidengang, das Materialverhalten des Schüttguts sowie mögliche Kollisionen und der Tiefgang des Schiffs berücksichtigt. Zur Simulation der Entlader wurde ein Modell implementiert, durch das kontinuierliche Entlader mit drei rotatorischen Freiheitsgraden sowie diskontinuierliche Entlader im Greiferbetrieb abgebildet werden können. Zuführgeräte zur Unterstützung des Entladevorgangs sind in Form von Planierraupen abbildbar. Ergänzend bietet der Demonstrator die Möglichkeit zur Modellierung fiktiver Zuführgeräte zur behelfsmäßigen Simulation der Restentleerung im Falle abzubildender Zuführgeräte, die nicht dem Typ Planierraupe entsprechen. Modelle für weitere Entladertypen und Zuführgeräte können nahtlos in das bestehende Programm integriert werden. Durch die Einbindung entsprechender Modelle kann auch der Einsatz von komplizierten Entlademechanismen (z. B. formveränderliche Kratzer, Zuführschnecken oder Anbaugeräte) simuliert werden.
Mit dem Programm wurden zwei real beobachtete Entladevorgänge von Schüttgutschiffen nachsimuliert, wobei sich bei der zur Entladung benötigten Zeit eine Abweichung von max. 2,3% ergab.
