Technische Universiteit Delft
Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen
Transporttechnologie



K.H. Wallien Concept voor geautomatiseerde belading van luchtvaartcontainers met bagage.
Doctoraalopdracht, Rapport 2003.TL.6730, Sectie Transporttechniek en Logistieke Techniek.


Om bagage voor een vlucht, die van de luchthaven vertrekt, klaar te maken voor belading in het vliegtuig, wordt de bagage door het systeem per vlucht gesorteerd en verzameld op een opmaakpunt. Daar wordt gecontroleerd of de bagage bij de vlucht hoort en bij welke luchtvaartcontainer binnen die vlucht. Dit wordt uitgevoerd door de operators van het proces. Vervolgens wordt deze bagage op een transportmiddel geladen voor vervoer naar het vliegtuig. Voor vliegtuigen met een grote romp (wide-body vliegtuigen) bestaat dit transportmiddel uit aluminium luchtvaartcontainers (ULD's), die op een karretje staan en met een trekker naar het vliegtuig worden gebracht. Daar wordt de ULD in zijn geheel in het vliegtuigruim geladen.

Dit onderzoek spitst zich toe op het beladingproces van deze ULD's, dat 'opmaak' wordt genoemd. De opmaak wordt tot nu toe uitsluitend manueel uitgevoerd door beladingoperators, die handig gebruik maken van het beperkte volume van een ULD. De opmaak wordt tot nu toe uitsluitend manueel uitgevoerd. Het manuele opmaakproces van een ULD bevat de volgende knelpunten: Het doel van dit onderzoek is als volgt te formuleren:
Het ontwerpen van een concept voor een geautomatiseerd systeem voor het beladen van luchtvaartcontainers met bagagestukken in een bagageafhandelingssysteem op luchthavens.

Voor het onderzoek van het concept zijn de volgende randvoorwaarden van toepassing: Uit de analyse van het BAS, het huidige manuele opmaakproces en eventuele toekomstplannen voor het BAS, zijn de eisen en benodigde functies vanuit de omgeving voor het concept opgesteld. In een geautomatiseerd concept is de besturing van de technische componenten een zeer belangrijk onderdeel, omdat deze vooral de taak van het menselijk brein van de operators moet overnemen. De verschillende mogelijkheden voor een besturing zijn uiteengezet samen met de daaruit volgende eisen en functies geconcludeerd. Vervolgens zijn de verschillende logistieke concepten opgesomd, die volgen uit mogelijke materiaalstromen en behandelmethodes van de bagagestukken. Het belangrijkste beoordelingscriterium voor de logistieke concepten,de beladingsgraad, is gekwantificeerd om daarmee de logistieke concepten te beoordelen. Voor de gekozen logistieke concepten zijn verschillende werkwijzen per functie bedacht, waarmee een morfologisch overzicht kan worden gecreëerd. Uit dit overzicht zijn in alternatieven voor de technische concepten gecreëerd. Tenslotte zijn de alternatieven vergeleken op basis van een aantal beoordelingscriteria.

Het onderzoek heeft geleid tot de volgende conclusies:
Het is niet mogelijk een concept te ontwerpen wat op alle luchthavens inzetbaar is. De karakteristieken van ingaande materiaal- en informatiestromen zijn dermate afwijkend voor de standaardsituatie en de Schipholsituatie, dat dit onderzoek toegespitst is op het ontwerpen van een concept voor Schiphol.

Het doel van het ontwerp voor de Schipholsituatie is: Automatiseren van opmaakproces, om daarmee de slechte arbeidsomstandigheden, arbeidskosten en kosten voor verkeerd afgeleverde bagage te verminderen en de capaciteit van een opmaakpunt te verhogen.

Door het onderzoeken van de logistieke en technische mogelijkheden zijn er twee mogelijke concepten gecreëerd:
  1. Als de beladingsgraad het enige belangrijke criterium is om een concept te kiezen, is alternatief 1.3 het meest geschikt. Dit concept wordt gekarakteriseerd door:
    • Een batch bagagestukken die het bagageafhandelingssysteem (BAS) wordt voorgesorteerd op inpakvolgorde in de ULD.
    • Geen opslag voor bagage.
    • De bagage wordt door een gantry-robot in de ULD geladen.
    • De beladingsgraad van een ULD ligt tussen 83% en 87%, afhankelijk van de verdeling de afmetingen van de bagagestukken in de batch.
    • De capaciteit is 9,6 ULD's per uur.
  2. Als zowel de beladingsgraad als de kosten voor het aanpassen van het BAS belangrijk zijn, is alternatief 12.2 het meest geschikt. Dit concept wordt gekarakteriseerd door:
    • Een batch bagagestukken die niet in het BAS wordt voorgesorteerd.
    • Een opslag voor bagagestukken waaruit alle bagagestukken op elk moment gekozen kunnen worden.
    • De bagage wordt door een gantry-robot in de ULD geladen.
    • De beladingsgraad van een ULD ligt tussen 72% en 87%, afhankelijk van de verdeling de afmetingen van de bagagestukken in de batch en het aantal plaatsen in de opslag
    • De capaciteit is 6,5 ULD's per uur.
Met beide alternatieven wordt het doel van het ontwerp bereikt: De beide concepten voldoen ook aan de eisen die door Schiphol zijn gesteld: Het opmaken van ULD's wordt echter niet voor 100% geautomatiseerd. Het blijft in het concept noodzakelijk menselijke arbeid te verrichten. Dat komt door: Het onderzoek beschreven in dit rapport mag met recht een oriënterend onderzoek genoemd worden. Door de analysefase is bepaald welke ontwerpfactoren er van belang zijn voor het concept voor geautomatiseerde belading van luchtvaartcontainers met bagage. Voor zowel de logistieke concepten als de technische concepten zijn de verschillende mogelijkheden opgesomd in overzichten. Tevens is aangegeven waarop de keuzes voor de concepten zijn gebaseerd en welke aanbevingen er voor een vervolgonderzoek nodig zijn. Het onderzoek geeft een duidelijk inzicht in de problemen voor het ontwerpen van een dergelijk systeem en geeft een brede basis voor een gedetailleerder ontwerp.

Rapporten studenten Transporttechniek en Logistieke Techniek
Gewijzigd: 2003.11.29; logistics@3mE.tudelft.nl , TU Delft / 3mE / TT / LT.