VDI 2690 Blatt 1-1994 Material- and data-flow in automated high-bay warehouses.pdf

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1、ISC 55.220 VDI-RICHTLINIEN November 1994VEREINDEUTSCHERINGENIEUREMaterial- und Datenfluim Bereich von automatisierten Hochregallagern Grundlagen VDI 2690Blatt 1Material and data flowin automated high-bay warehousesInhalt Seite1 Allgemeines 11.1 Einsatzbereich von Hochregallagern 21.2 Systemplanung 2

2、1.3 Lage und Struktur im Unternehmen 21.4 Begriffe 21.5 Abgrenzung dieser Richtlinie 22 Systembetrachtung 32.1 Das System Hochregallager und seine Systemteile 32.2 Funktionen im System Hochregallager 43 Koordinatensystem fr die Systemteile 53.1 Koordinatensystem fr den Hochregallagerbereich 53.2 Bez

3、eichnungssysteme fr den Frdermittelbereich 64 Verknpfung von Material- und Datenflu 74.1 Arbeitsablaufschema der Funktion Einlagern“ 84.2 Arbeitsablaufschema der Funktion Auslagern“ 125 Betriebsweisen fr das Lager 145.1 Betriebsweisen fr die Materialfluseite 145.2 Betriebsweisen fr die Datenfluseite

4、 146 Technische Ausbaustufen (Hierarchie) 147 Manahmen fr den Notbetrieb (Redundanz im System) 14Schrifttum 14Anhang 151 AllgemeinesDie Automatisierung zwingt zur integrierten Betrachtung des Arbeitsablaufes in Produktion, Lagerund Verteilung.Die Entwicklung im Frder- und Lagerwesen fhrt wie frher i

5、n der Fertigung vom Einzelarbeitsplatzzur Transferstrae vom einfachen Lagerbau zumautomatisierten Lager. Damit vollzieht sich ein Wandel vom personalintensiven zum kapitalintensivenLager.Begnstigt wird die Automatisierung des Lagersdurch : die genormte oder standardisierte Lagereinheit(Abkrzung: LE)

6、; eine neuzeitliche Bautechnik sowohl fr StahlHochbau als auch Beton-Hochbau; die technischen Mittel der Mechanik, der Elektrotechnik und der Datenverarbeitung.VDI-Gesellschaft Frdertechnik, Materialflu, LogistikAusschu A1 Integrierte Material- und DatenflusystenneVDl-Handbuch Materialflu und Frdert

7、echnik, Band 5VDI-Handbch Materialflu und Frdertechnik, Band 8B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-2- VDI 2690 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 9941.1 Einsatzb

8、ereich von HochregallagernDer Einsatz von Hochregallagern ist nicht auf bestimmte Warengruppen, Fertigungsbereiche oderBranchen beschrnkt.Hier einige Beispiele fr Fertigungsbereiche:Rohstoffbereich vor einer Fertigungoder einem VerteilsystemZwischenprodukt- innerhalb einer FertigungbereichFertigprod

9、ukt- nach einer Fertigung undbereich Kombinationen davon.1.2 SystemplanungBeim Erstellen automatisierter Hochregallager ergeben sich nicht nur rein technische, sondern vorwiegend technisch-organisatorische Probleme, die eineeinheitliche Planung von Fachleuten des Materialflusses und der Bautechnik s

10、owie der Gebiete Maschinenbau, Elektrotechnik und Datenverarbeitungerfordern. Die Lagerplanung ist also eine Gesamtaufgabe von Experten aller erwhnten Fachgebiete.Bei der Planung mu die genaue Zielsetzung bekanntsein oder zumindest ausreichend genau festgelegtwerden knnen, siehe auch 2. Ein stufenwe

11、iserAusbau lt sich auch vorsehen; dann mu jedochder Endausbau bereits bercksichtigt werden. DiePlanungsziele legen die maximale Ausbaustufe fest.Wesentliche Planungsgren lassen sich aus demMengengerst entnehmen. Die bei der Zusammenstellung des Mengengerstes zu bercksichtigendenFaktoren sind der Taf

12、el Mengengerst (siehe Anhang) zu entnehmen.1.3 Lage und Struktur im UnternehmenAutomatisch gesteuerte Hochregallager als grerekomplex organisierte Systeme mssen materialflu-gerecht und voll in den Datenflu des gesamtenUnternehmens eingeordnet werden.Die Lage der Lieferanten bzw. Verbraucher und derV

13、erkehrstrgeranschlu bestimmen u.a. den bestenStandort, whrend die rumliche Struktur des Lagersvon der Anzahl gleicher Lagereinheiten je Produkt,dem Sortiment, den Verteil-, Kommissionier- undKennzeichnungsvorgngen und dem zur Verfgungstehenden Grundstck vom Unternehmen festgelegtwerden.Neben der ric

14、htigen Einordnung in die Materialflukette Rohst offer Zeugung Produktion Markt mu das Hochregallager zu den benachbarten,gleichberechtigten Betriebsbereichen, z.B. Produktion, Verkehrs-, Rechnungswesen usw., einen vollenDatenaustausch ermglichen. Die Schnittstellen zwischen diesen Bereichen sollten

15、klar erkennbar sein,jedoch so aufeinander abgestimmt werden (z.B. Daten und Datentrger), da die gesamte mit dem Produkt zusammenhngende Kommunikation rationalisierbar wird.1.4 BegriffeUm systematisch vorgehen zu knnen, wird in dieserRichtlinie von folgenden Begriffen ausgegangen:Unter einem LagQv)-S

16、ystem wird die Zusammenfassung aller zum reibungslosen Zusammenspiel ntigen mechanischen, elektrischen, elektronischen Einrichtungen und der dazugehrigen Organisation mitden ntigen Datentrgern verstanden, um einen bestimmten Durchflu und eine bestimmte Speicherkapazitt zu erreichen. Damit ist keine

17、Aussage berdie mglichen und ntigen Arbeitsmethoden und-mittel oder die Automatisierung 4 verbunden.Unter Bereich wird eine Zusammenfassung vonSystemteilen verstanden. Eine organisatorische Bereichsgliederung ist damit nicht gemeint.Die Systemteile lokalisieren (an der Gertetechnikorientierte) Unterf

18、unktionen der GesamtfunktionLagern“. Mit der Einfhrung der Systemteile wirdder Lagerablauf in berschaubare und begreifbareFunktionen untergliedert.Als Funktionen werden die in der Lagertechnik gebruchlichen Begriffe fr eine Vielzahl von Einzelttigkeiten bezeichnet.1.5 Abgrenzung dieser RichtlinieZur

19、 Objektivierung dieses umfangreichen Gesamtproblems soll dadurch beigetragen werden, da eineeinheitliche Terminologie und eine Vereinheithchungder in der Lagertechnik oft sehr vieldeutigen Begriffeangestrebt wird. Hierbei mssen zwangslufig gewisse Vereinfachungen getroffen werden, die dazubeitragen,

20、 die teweise uerst kompliziertenSystemteile zu durchschauen.Diese Richtlinie behandelt nur den Bereich des Lagers, der mit dem eigentlichen automatisierten Ablaufzu tun hat. Weitere zum Gesamtkomplex Lager gehrende Vorgnge wie z.B. Disposition, Konfektionierung, Signierung usw., sind in diese Betrac

21、htungnicht einbezogen. Die Wirtschaftlichkeitsrechnungder einzelnen Systeme ist nicht Gegenstand dieserRichthnie. (Derartige Untersuchungen werden inUnternehmen unterschiedlich gehandhabt, so daeine allgemeingltige Aussage z.Z. nicht gemachtwerden kann.)Weitere Richtlinien, die zum Problemkreis der

22、Automatisierung des Hochregallagers gehren, sind imSchrifttumsverzeichnis aufgefhrt.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 994 VDI 2690 B

23、latt 1 -3-2 SystembetrachtungDas automatisierte Hochregallager lt sich in zweigroe Bereiche unterteilen: den Frdermittelbereichund den Hochregallagerbereich, Bild 1.WareneingangFrdermittelbereichi-Punkt 6-IWarenausgangHochregallagerbereichBild 1. Bereiche im HochregalZum Frdermittelbereich gehren al

24、le fr den automatischen Ablauf ntigen Frdermittel, wie z. B. Rollenbahnen, Kettenfrderer, Hngebahnen, Verteilwagen usw.Der Hochregallagerbereich umfat den Wirkungsbereich der Regalfrderzeuge. In 1 sind die Steuerungen fr Regalfrderzeuge beschrieben.i-Punkt: Am Identifikationspunkt wird die Identitt

25、zwischen der einzulagernden Lagereinheit und deren Daten kontrolliert und derMaterial- und Datenflu miteinander verknpft, bevor die Lagereinheit in dasHochregallager gelangt.k-Punkt: Am Kontrollpunkt wird die Identitt zwischen der auszulagernden Lagereinheitund deren Daten kontrolliert, bevor dieLag

26、ereinheit den Hochregallagerbereichverlt.Wichtig fr die Auslegung des Hochregallagers istdie Ermittlung des Mengengerstes, in dem auch dieMengen pro Zeiteinheit fr Ein- und Ausgnge festgehalten sind. Eine Kontrolle ergibt sich folgendermaen: An jedem Verzweigungspunkt mu dieSumme der zuflieenden Men

27、gen pro Zeiteinheitgleich der Summe der abflieenden Mengen pro Zeiteinheit sein. Ein Beispiel ist in Bild 2 wiedergegeben.Neben den konventionellen Planungsmethoden knnen bei komplexen Systemen mit Hilfe analytischerMethoden (Warteschlangentheorie) und/oder Simulation des konzipierten Lagers und des

28、sen Mengengerstes Engpsse erkannt werden, die die Leistungsfhigkeit des Systems begrenzen. Durch nderungenim System lassen sich die erkannten Engpsse abbauen.Eine bersicht ber Bereiche und Systemteile imHochregallager zeigt Bild 3.2.1 Das System Hochregallagerund seine SystemteileUm zu einer bersich

29、t und leichteren Darstellungsweise zu gelangen, wird das System Hochregallagerin neun Systemteile gegliedert, Bild 3.Der Frdermittelbereich umfat folgende Systemteile :Systemteil 1 : Wareneingang ( WE)Systemteil 2 : i-Punkt Identifikationspunkt)Systemteil 3 : Verteilbereich EinlagerungsowieSystemtei

30、l 1 : Sammelbereich AuslagerungSystemteil 8: k-Punkt (Kontrollpunkt)Systemteil 9: Warenausgang (WA)Frdermittelbe reich HochregallagerbereichSystemteil WareneingangWarenannahmeWareneingangsprfungQualittsprfungBildung der LagereinheitKennzeichnung der LagereinheitSystemteil i-Punkt2 Identittskontrolle

31、 vonLagereinheit und DatenVerteilbereichEinlagerungSystemteil3 Frdermittel bereich einschl.Einlagerungspuffer je GangQ4Systemteil Sammelbereich7 AuslagerungFrdermittelbereich einschl.Auslagerungspuffer je GangSystemteilr Bereitstellplatz Einlagerungje Gang 1SystemteilHochregallagerR Wirkungsbereichd

32、er RegalfrderzeugeSystemteilQ BereitstellplatzD Auslagerungje GangSystemteil k-Punkt8 Lage rein he its- und DatenAusgangskontrolleSystemteil Warenausgangg WarenabgabeWarenverteilungWarenbereitstellungBild 2. Beispiel fr ein Materialmengenfiuschema Bild 3. Das System Hochregallager und seine Systemte

33、ileB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-4- VDI 2690 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1994Der Hochregallagerbereich umfat folgende Systemteile :Systemteil 4: Bere

34、itstellplatz EinlagerungSystemteil 5 : HochregallagerSystemteil 6: Bereitstellplatz AuslagerungBeschreibung der einzelnen Systemteile:Systemteil 1 : Wareneingang (WE)Dieser Systemteil kann u.a. folgende Funktionen umfassen, die aber nicht Bestandteil dieser Richthniesind:WarenannahmeW areneingangspr

35、fungQualittsprfungBildung der Lagereinheit (LE)Kennzeichnung der LagereinheitSystemteil 2: i-Punkt Identifikationspunkt)Dieser Systemteil umfat sowohl die Kontrollen derLagereinheit (z.B. Profil, Gewicht, Ladeschema) alsauch die der Identitt von Material und Daten (z.B.Artikel, Menge, Einlagerungsda

36、tum). Am Identifikationspunkt werden Material und Daten miteinanderverknpft.Systemteil 3 : Verteilt er eich EinlagerungDieser Systemteil umfat den Frdermittelbereicheinschlielich der Einlagerungspuffer vor jedemGang des Hochregallagers.Systemteil 4: Bereit st eilplatz EinlagerungDieser Systemteil is

37、t der bergang vom Systemteil 3zu Systemteil 5. Der Bereitstellplatz ist sowohl vomFrdermittelbereich als auch vom Regalbediengerterreichbar.Systemteil 8: k-Punkt Kontrollpunkt)Dieser Systemteil umfat die Ausgangskontrolle derWaren und Daten und ist Ausgangspunkt fr dieKommissionierung bzw. Waren Ver

38、teilung. Bei hherem Automatisierungsgrad kann der k-Punkt in denSystemteil 9 verlagert werden. Am Kontrollpunktwird die Identitt zwischen Material (Lagergut) undDaten kontrolliert, bevor das Lagergut das Systemwieder verlt.Systemteil 9: WarenausgangDieser Systemteil kann u.a. folgende Funktionen umf

39、assen:WarenabgabeVersandeinheit (VE) bildenVerpackenKennzeichnen der VersandeinheitBereitstellen der Versandeinheit2.2 Funktionen im System HochregallagerEntsprechend der Durchlauffolge der Lagereinheitdurch die Systemteile ergeben sich die in den folgenden Unterabschnitten behandelten Funktionen (s

40、ieheauch Bild 4).HochregallagerbereichUmlagernBild 4. bersicht ber die Funktionen im HochregallagerUaG Unnlagern auerhalb eines GangesD DirektfrdernSystemteil 5: HochregallagerDieser Systemteil umfat das eigentliche Hochregallager, d.h. den Wirkungsbereich der Regalbediengerte.Systemteil 6: Bereitst

41、ellplatz AuslagerungDieser Systemteil ist der bergang von Systemteil 5zu Systemteil 7. Der Bereitstellplatz ist sowohl vomRegalbediengert als auch vom Frdermittelbereicherreichbar.Systemteil 7; Sammelbereich AuslagerungDieser Systemteil umfat den Frdermittelbereicheinschliehch der Auslagerungspuffer

42、 fr jeden Gangdes Hochregallagers. Er kann vom Einlagerungsteil(Systemteil 3) rumhch getrennt sein (z.B. andereHhe), kann aber auch Frdermittel des Einlagerungsteils mitbenutzen.2.2.1 Funktion E = EinlagernDie Funktion Einlagern berhrt die Systemteile 1,2, 3, 4 und 5.Vom Wareneingang gelangt die Lag

43、ereinheit zumIdentifikationspunkt, an dem ihre Identittskontrolleund die der Daten durchgefhrt wird. Im Verteilbereich Einlagerung werden die einzelnen Lagereinheiten auf die vorbestimmten Gnge verteilt. Nach demDurchlauf durch den Einlagerungspuffer des Gangesgelangt die Lagereinheit zum Bereitstel

44、lplatz Einlagerung. Das dem Gang zugeordnete Regalbediengert befrdert die Lagereinheit dann in X- und Y-Richtung zum gewnschten Lagerort (Adresse) imHochregal.2.2.2 Funktion % = AuslagernDie Funktion Auslagern berhrt die Systemteile 5,6, 7, 8 und 9.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C

45、461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 994 VDI 2690 Blatt 1 -5-Beim Auslagern wird dem Regalbediengert einesGanges ein Befehl zum Aufsuchen eines Lagerortesgegeben, die Lagereinheit entnom

46、men und zum Bereitstellplatz Auslagerung gebracht. Die Lagereinheitgelangt dann zum Sammelort Auslagerung. Die La-gereinheits- und Daten-Ausgangskontrolle schlietsich an. Die Lagereinheit gelangt dann zum Warenausgang.2.2.3 Funktionen l/ = UmlagernFunktion UiG= Umlagern im GangDie Funktion Umlagern

47、im Gang berhrt nurSystemteil 5.Beim Umlagern im Gang wird dem Regalbediengert ein Befehl zum Aufsuchen eines Lagerortes gegeben, die Lagereinheit entnommen, ein zweiter Befehlzum erneuten Einlagern gegeben und die Lagereinheit am neuen Lagerort abgesetzt. Dieser Vorgangmu auch datenmig erfat werden.

48、Funktion UaG= Umlagern auerhalb eines GangesDiese Funktion berhrt die Systemteile 5, 6, 7, 3, 4und 5.Beim Umlagern von einem Gang zum anderen wirddem Regalbediengert ein Befehl zum Aufsucheneines Lagerortes gegeben, die Lagereinheit entnommen und zum Bereitstellplatz Auslagerung gebracht.Vom Sammelbereich Auslagerung gelangt die Lagereinheit zum Verteilbereich Einlagerung, wobei datenmig eine kombinierte Ausgangs- und Eingangskontrolle stattfindet. Vor dem vorbestimmten Gangdurchluft die Lagereinheit den Einlagerungspufferund gelangt zum Bereitstellplatz Einlagerung. DasReg