W. van der Sluis
De simulatie van de cyclus van een kadekraan.
Computeropdracht,
Rapport 2001.LT.5510, Transporttechnologie, Logistieke Techniek.
Doordat de capaciteit van het containerschip de laatste jaren flink is
toegenomen, neemt de ligtijd in de haven toe. Om deze ligtijd enigszins te
beperken, wordt er aan de kraancyclus, die door de kadekraan wordt
uitgevoerd, hogere eisen gesteld. Het onderwerp van dit onderzoek is het
optimaliseren van deze kraancyclus. Voor dit onderzoek wordt een simulatie
van een kadekraan ontwikkeld. Met deze simulatie worden experimenten
uitgevoerd aan de kraancyclus, waarbij parameters, die invloed op de
kraancyclus hebben, gevarieerd worden.
Het geheel van bewegingen die een kadekraan moet uitvoeren om een
container te behandelen (laden of lossen) wordt de kraancyclus genoemd. De
kraancyclus kan worden opgedeeld in twee deelbewegingen, namelijk het
hijsen, vieren en rijden zonder container en het hijsen, vieren en rijden
met container. De start van de deelcyclus met container is het moment
waarop de container aan de spreader vergrendeld wordt. Deze deelcyclus
eindigt op het moment dat de container ontgrendeld wordt. Dit ontgrendelen
is de start van de deelcyclus zonder container. Deze deelcyclus eindigt op
het moment van vergrendelen van een container. De bewegingen worden niet
geheel vierkant uitgevoerd, maar meestal kan tegelijk verticaal en
horizontaal bewogen worden.
Het model en de simulatie zijn beschreven volgens een methode die de
Unified Modeling Language. Eerst wordt de statische structuur van de
klassen in het model beschreven. Dit gebeurt door middel van een diagram.
Daarna wordt het berichtenverkeer in het model weergegeven door middel van
diagrammen. Eerst gebeurt dit voor de opstartfase en daarna voor de
simulatie in bedrijf. Tevens worden de attributen en methoden van de
klassen gespecificeerd.
De simulatie wordt opgebouwd met het simulatiepakket EM-plant, versie 4.6.
Ten behoeve van de gebruiker van het programma wordt uitgelegd hoe er
gewerkt kan worden met de invoer en de uitvoer van het programma. Na
opstarten van het programma komt er automatisch een invoerscherm
tevoorschijn. In dit invoerscherm zijn voor de gebruiksparameters
'default' waarden opgenomen. Na het invoeren van de gewenste
ontwerpparameters wordt er een simulatie uitgevoerd. Wanneer de laatste
container is behandeld, stopt de simulatie en kan de gebruiker de gewenste
uitvoerparameters bestuderen.
De optimalisatie geeft inzicht in de invloed van de ontwerpparameters op
de kraancyclus. Door telkens een ontwerpparameter te variëren, kan de
invloed van die parameter vastgesteld worden. Na het onderzoek, waarbij
parameters zoals snelheden en versnellingen van zowel kat als spreader
gevarieerd zijn kunnen de volgende conclusies getrokken worden:
- Extra te installeren vermogen zou in de versnelling van de
spreader met last geïnvesteerd moeten worden.
- Wanneer de capaciteit van de schepen groter wordt, vraagt de kraancyclus
meer tijd.
- De keuze voor een simulatie met alleen de 'extreme' containers geeft
resultaten, die in de beurt liggen van resultaten met alle containers.
Rapporten studenten Logistieke Techniek
Gewijzigd: 2001.11.07;
logistics@3mE.tudelft.nl
, TU Delft
/ 3mE
/ TT
/ LT.