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German Pages 395 Year 2007
Michael ten Hompel · Thorsten Schmidt · Lars Nagel Materialflusssysteme
Michael ten Hompel · Thorsten Schmidt · Lars Nagel
Materialflusssysteme ¨rder- und Lagertechnik Fo
¨llig neu bearbeitete Auflage 3., vo Herausgegeben von Michael ten Hompel und Reinhardt Jünemann Mit 255 Abbildungen und 36 Tabellen
123
Professor Dr. Michael ten Hompel (Hrsg.) [email protected]
Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. Thorsten Schmidt [email protected]
Dipl.-Ing. Lars Nagel [email protected]
Professor Dr.-Ing. Dr. h.c. Dr.-Ing. E.h. Prof. E.h. Reinhardt J¨ unemann (Hrsg.) Fraunhofer-Institut f¨ ur Materialfluss und Logistik (IML) Joseph-von-Fraunhofer-Straße 2–4 44227 Dortmund Germany
Urspr¨ unglich erschienen in der Reihe: Logistik in Industrie, Handel und Dienstleistungen. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
ISBN 978-3-540-73235-8 3. Auflage Springer Berlin Heidelberg New York Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Springer ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media springer.de © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2007 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Buch berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien (z. B. DIN, VDI, VDE) Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls für die eigenen Arbeiten die vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuzuziehen. Satz: Digitale Vorlagen der Autoren Herstellung: LE-TEX Jelonek, Schmidt & Vöckler GbR, Leipzig Einbandgestaltung: WMXDesign, Heidelberg, nach Vorlagen von Lars Besten, Dortmund Gedruckt auf säurefreiem Papier
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Stückgüter
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flurgebunden
aufgeständert
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Aufzug Senkrechtförderer
Verschiebewagen
stetig
flurfrei
Rollenbahn (angetrieben/ Schwerkraft) Röllchenbahn (Schwerkraft) Tragkettenförderer
Kreisförderer, Power-and-Free-Förderer
Aufzug Kanalfahrzeug Verteilfahrzeug Senkrechtförderer
Brückenkran Stapelkran Portalkran Elektro-Hängebahn
Fördermittel zum Ein- und Auslagern
unstetig
Regalbediengerät Hochregalstapler Kommissionierstapler Gabelstapler Hochhubwagen Gabelhubwagen autom. Flurförderzeug
stetig
Rollenbahn (angetrieben) Tragkettenförderer Bandförderer
Fördermittel in der Lagervorzone
unstetig
Verschiebewagen Gabelhubwagen Gabelstapler Hochregalstapler autom. Flurförderzeug
Aufzug Kanalfahrzeug Verteilfahrzeug Senkrechtförderer
Brückenkran Stapelkran Portalkran Elektro-Hängebahn
stetig
Unterflur-Schleppkettenförderer
Rollenbahn (angetrieben, Schwerkraft) Röllchenbahn (Schwerkraft) Tragkettenförderer Bandförderer S-/C-Förderer
Kreisförderer Power-and-Free-Förderer
Fördermittel mit Lagerfunktion
unstetig
stetig
Wagen
Trolleybahn Rohrbahn Elektro-Hängebahn Bandförderer Staubandförderer Rollenbahn Staurollenbahn Staukettenförderer
Kreisförderer Power-and-Free-Förderer
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7@ ! ! Verwendungsübersicht der stetigen Fördermittel im Lagerbereich
Fördermittel
als Bestandteil dynamischer Lager
zum Ein- und Auslagern
in der Lagervorzone
mit Lagerfunktion
flurgebunden Unterflurschlepp-kettenförderer
aufgeständert Rollenbahn (angetrieben)
Rollenbahn (Schwerkraft)
Röllchenbahn
Tragkettenförderer
Stauförderer
Bandförderer
S-/C-Förderer
flurfrei Kreisförderer
Power-and-Free-Förderer
typischer Anwendungsbereich
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7@ ! ! Verwendungsübersicht der unstetigen Fördermittel im Lagerbereich
Fördermittel
als Bestandteil dynamischer Lager
zum Ein- und Auslagern
in der Lagervorzone
mit Lagerfunktion
flurgebunden Regalbediengerät
Verschiebewagen
Hochhubwagen
Kommissionierfahrzeug Gabelstapler
Hochregalstapler
Automatisches Flurförderzeug
aufgeständert Aufzug/ Senkrechtförderer Kanalfahrzeug
Verteilfahrzeug
flurfrei Brücken-, Hänge-, Portalkran Stapelkran
Trolley- oder Rohrbahn Elektrohängebahn
typischer Anwendungsbereich
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Fachbodenregal (shelf) Lagergut
Kleinteile, Behälter, Kartonagen
Höhe
2 m (mit Leiter 3m) bis zu 12 m
Fachlasten
bis zu 300 kg
Bedienung
manuell (Kommissionierstapler)
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Palettenregal (pallet rack) Höhe
bis zu 16 m
Lagergut
Paletten, Gitterboxen, Corletten
Fachlasten
max. 4.000 kg
Feldlasten
max. 24.000 kg
Regalbedienung
(Schmalgang-, Kommissionier-) Stapler
Stellplätze
2.000 – 50.000 (max. 100.000) Paletten
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Einfahr-/Durchfahrregal (drive-in/drive-through rack) Lagergut
Paletten, Gitterboxen
Regalbedienung
Stapler
Kanaltiefe
bis ca. 15 m
Höhe
bis ca. 8 m
Fachlast
bis ca. 1.000 kg
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Ladeeinheiten
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Automatisches Verteilfahrzeug
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Ladeeinheiten
Verfahrwagen
Ladeeinheiten
Aufzug
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Läger mit Kanal- und Verteilfahrzeugen (satellite storage system) Lagergut
Behälter, Paletten
Stellplätze
40.000 – 80.000
Kanaltiefe
bis 10 Paletten
Ein-/Auslagerleistung
ca. 40 DS
Geschwindigkeit Fahrzeug
1,5 m/s
Lagergutlast
bis 1.250 kg
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Multishuttle Fördergut
Behälter
Nutzlast
30 kg
Fahrgeschwindigkeit
1,2 m/s
Lastübergabezeit
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Fahrbeschleunigung
0,7 m/s2
Liftgeschwindigkeit
2 m/s
Liftbeschleunigung
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Horizontales Umlaufregal (caroussel rack, rotary rack) Lagergut
Behälter, Kleinteile, Kartonagen
Umlaufgeschwindigkeit
ca. 0,3 m/s
Länge
bis ca. 50 m
Höhe
bis ca. 7 m
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Verschieberegal (mobile shelving system, movable aisle shelving) Lagergut
Paletten, Stückgut, Langgut
Feldlast
bis zu 22.500 kg
Höhe
bis zu 12 m
Länge der Regalzeilen
bis zu 50 m
Öffnen eines Ganges
ca. 45 s
Palettenbewegungen
ca. 30 Doppelspiele/h
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Strategie
Lagerplatzvergabestrategien feste Lagerplatzvergabe
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freie Lagerplatzvergabe
Festplatzlagerung
Zonung
Querverteilung
chaotische Lagerung
Kurzbeschreibung
fester Lagerplatz für jeden Artikel
Lagerung der Ladeeinheiten nach Umschlag häufigkeit
Lagerung der Ladeeinheiten eines Artikels über mehrere Gänge
Lagerung der Ladeeinheiten auf beliebigen freien Lagerplätzen
Vorteile
Artikel können in einer Reihenfolge sortiert angeordnet werden (schwer nach leicht; Schrauben zu Muttern)
erhöhte Umschlagleistung
Zugriffssicherheit bei Ausfall eines Fördermittels; höhere Leistung durch parallele Auslagerung
erhöhte Ausnutzung der Lagerkapazität; platzgenaue ABCZonung
Strategie
Ein- und Auslagerungsstrategien Fifo
Mengenanpassung
wegoptimierte Einund Auslagerung
Lifo
Restmengenbevorzugung
Kurzbeschreibung
Auslagerung der zuerst eingelager ten Ladeeinheit eines Artikels
Auslagerung voller und angebrochener Ladeeinheiten jenach Auftragsmenge
Auslagerung der Ladeeinheiten des Artikels mit dem kürzesten Bedienweg
Auslagerung der zuletzt eingelagerten Ladeeinheit eines Artikels
Anbruch immer zuerst auslagern
Vorteile
Vermeidung von Alterung
erhöhte Raumnutzung , weniger Rücklagerung
Fahrwegminimierung
Vermeidung von Umlagerungen bei bestimmten Lagertechniken
nur ein angebrochenes Ladehilfsmittel; bessere Raumnutzung
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Artikelanzahl
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mittel
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Anzahl Ladeeinheiten pro Artikel
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feststehende Regale, bewegte Ladeeinheiten (LE)
dynamische Lagerung
Bewegte Regale, feststehende LE
Regal auf Flurförderzeug Verschieberegal (Zeilen) Verschiebeumlaufregal Umlaufregal vertikal Umlaufregal horizontal Kanalregal Unstetigf. Antrieb Einschubregal Unstetigf. Schwerkraft Durchlaufregal Unstetigf. Schwerkraft Durchlaufregal Stetigförderer Antrieb Einschubregal Stetigförderer Schwerkraft Durchlaufregal Stetigförderer Schwerkraft
Kragarmregal
bedingt
Läger mit Kanal- u. Verteilfahrzeugen Einfahr-/ Durchfahrregal
gestapelt und ungestapelt gestapelt und ungestapelt
günstig
Zeilenregal
Fachbodenregal
Zeilen
Blockregal
Schubladenregal
Block
statische Lagerung statische Lagerung
Boden lagerung
Regallagerung
Paletten-/ Hochregal
ungünstig
Behälterregal
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Unterflur-Schleppkettenförderer (drag chain conveyor) Motorleistung
0,3 – 0,5 kW/100 m Strecke
Fördergut
Gabelhubwagen, Werkstückträger
Fördergeschwindigkeit
0,2 – 0,8 m/s
Förderlast
bis 1.500 kg
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Dreieckanordnung
Rechteckanordnung
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Hochhubwagen (pedestrian pallet stacker) Fahrgeschwindigkeit
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Hubhöhe
bis ca. 5,5 m
Hubgeschwindigkeit
0,03 – 0,07 m/s
Tragfähigkeit
1 – 3,2 t
Antriebsleistung
2 – 6 kW
Stapelhöhe (CCGI/CCGII)
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Umweltabbildung mit Bildverarbeitung
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Beständigkeit gegen Abnutzung Positioniergenauigkeit günstig
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ungünstig
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Automatisierungsgrad
Integrierbarkeit in automatische Materialflusssysteme Flexibilität bei Layoutänderung Flexibilität bei Änderung der Förderleistung Flächenbedarf für Transportstrecken Hindernisbildung
Umkehrbare Förderrichtung
Überwinden von Steigungen Aufwand bei Verzweigungen Stau- und Pufferfähigkeit
Lastübergabe an gesamter Transportstrecke möglich Anforderungen an den Baukörper Organisation mit Datenverarbeitung Investitionsbedarf
Wartungsaufwand
günstig
durchschnittlich
ungünstig
nicht möglich
Power-and-Free-Förderer
Kreisförderer
S-/C-Förderer
Kettenfördersystem
Band- und Gliederförderer
Tragkettenförderer
Rutsche
Kugelbahn
Röllchenbahn
Schwerkraft-Rollenbahn
Rollenbahn, angetrieben
Bestimmungskriterien
Unterflurschleppkettenförderer
Stetigförderer
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Elektro-Tragbahn/ Destination Coded Vehicles
Regalbediengerät
Hochregalstapler
Kommissionierstapler
Stapler
Hochhubwagen
Kommissionierfahrzeuge
Gabel-Hubwagen
Bestimmungskriterien
Schlepper
Unstetigförderer (Teil 1)
Automatisierungsgrad
Integrierbarkeit in automatische Systeme Flexibilität bei Layoutänderung Flexibilität bei Änderung der Förderleistung Flächenbedarf für Transportstrecken Hindernisbildung
Umkehrbare Förderrichtung
Überwinden von Steigungen Aufwand bei Verzweigungen Stau- und Pufferfähigkeit
Lastübergabe an gesamter Transportstrecke möglich Anforderungen an den Baukörper Organisation mit Datenverarbeitung Investitionsbedarf
Wartungsaufwand
günstig
durchschnittlich
ungünstig
nicht möglich
-
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Elektro-Hängebahn
Automatischer Kran
Portalkran
Brücken-/ Hänge-/ Stapelkran
Trolley-/ Rohrbahn
Kanal-/ Verteilfarzeug
Aufzug/ Senkrechtförderer
FTS
Bestimmungskriterien
Umsetzer
Unstetigförderer (Teil 2)
Automatisierungsgrad
Integrierbarkeit in automatische Systeme Flexibilität bei Layoutänderung Flexibilität bei Änderung der Förderleistung Flächenbedarf für Transportstrecken Hindernisbildung
Umkehrbare Förderrichtung
Überwinden von Steigungen Aufwand bei Verzweigungen Stau- und Pufferfähigkeit
Lastübergabe an gesamter Transportstrecke möglich Anforderungen an den Baukörper Organisation mit Datenverarbeitung Investitionsbedarf
Wartungsaufwand
günstig
durchschnittlich
ungünstig
nicht möglich
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Fördergut
Rollenbahn
Schwerkraftrollenbahn Schwerkraftröllchenbahn Schwerkraftkugelbahn Rutsche
Tragkettenförderer Bandförderer
Wandertisch
S-/C-Förderer
Kreisförderer
Power-and-FreeFörderer
günstig
durchschnittlich
ungünstig
nicht möglich
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> 500 bis 1000 kg
bis 500 kg
25 bis 50 kg
Gewicht
bis 25 kg
Biegeschlaff
Biegesteif
LHM mit geripptem Boden
LHM mit glattem Boden, „Behälter“
Beschaffenheit
LHM mit Füßen z.B. Gitterboxpaletten
längs
Stetigförderer
quer
z
LHM mit Kufen z.B. Europalette
Bodenform
1
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Regalbediengerät Stapler
Verschiebewagen
Elektrotragbahn
Elektrohängebahn Krane
Kanalfahrzeug/ Verteilfahrzeug
günstig
durchschnittlich
ungünstig
nicht möglich
>> 1000 kg
> 500 bis 1000 kg
bis 500 kg
25 bis 50 kg
Gewicht
bis 25 kg
Biegeschlaff
Biegesteif
LHM mit geripptem Boden
LHM mit glattem Boden, „Behälter“
Beschaffenheit
LHM mit Füßen z.B. Gitterboxpaletten
längs
Unstetigförderer
quer
z
LHM mit Kufen z.B. Europalette
Bodenform
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Endstelle Einschleusung
Verteilförderer
Sorter
Sortieranlage
Sortiersystem
Gutaufnahme Ausschleusmechanismus Fördermittel
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2. Vorbereitung
3. Identifizierung
4. Verteilung
5.Abförderung
1.1 manuelle Identifizierung
2.1 Ausrichtung
3.1 Erkennung
4.1 Einschleusung
5.1 Verpackung
1.2 Wiegen
2.2 Vereinzelung
3.2 Zieldefinition
4.2 Verteilförderer
1.3 Vermessen
2.1 Zusammenführung
Fördermittel Gutaufnahme
1.4 Zuordnen Ausschleusmechanismus 4.3 Endstelle
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freie Belegung
abfördernd
abweisend
Kraftfeld
abfördernd
abweisend
Kraftfeld
Gurtförderer
stationäre Schieber
freier Fall
Horizontalweiche
stationäre Schieber
freier Fall
Quergurtsorter
Quergurtsorter
Fallklappensorter
Kanalsorter
Pusher
Taschensorter
Rollendrehweiche
Flipper
Ringsorter Plattenförderer
mitbewegte Schieber
schiefe Ebene
Vertikalweiche
Schwingarm
schiefe Ebene
Tragschuhsorter
Brushsorter
Kippschalensorter
Zweiwegeweiche
Dreharm
Kettenförderer mit Kippplatten
Schwenkklappensorter
Dreiwegeweiche
Bandabweiser
Drehsorter
Transfer
mitbewegte Schieber
Gurttransfer
Schiebeschuhsorter
Kettentransfer
Warenbegleitsorter
Rollentransfer
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(AM 1 und AM 2 passiv)
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AM 4
AM 5
AM = Arbeitsmittel
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HM = Handhabungsmittel
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