VDI 2690 Blatt 2-1994 Material and data flow in automated high-bay warehouses - Requirements for automation.pdf

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1、ICS 55.220 VDI-RICHTLINIEN August 1994VEREINDEUTSCHERINGENIEUREMaterial- und Datenfluim Bereich von automatisierten HochregallagernVoraussetzungen fr die AutomatisierbarkeitVDI 2690Blatt 2Material and data flowin automated high-bay warehousesRequirements for automationInhalt SeiteVorwort 31 Geltungs

2、bereich 32 Automatisierung, Stufen und Ziele 33 Voraussetzungen fr die Automatisierbarkeit 33.1 Allgemeine Grundstze 33.2 Materialflu 43.3 Datenflu 53.4 Verknpfung zwischen Materialflu und Datenflu 63.5 Betriebsorganisation 73.6 Lagerbetrieb 74 Beispiele ausgefhrter Anlagen 84.1 Transport nur ganzer

3、 Lagereinheiten (Beispiel 1) 84.2 Kombination verschiedener Lagersysteme (Beispiel 2) 8VDI-Gesellschaft Frdertechnik Materialflu LogistikAusschu Integrierte Material- und DatenflusystemeVDI-Handbuch Materialflu und Frdertechnik, Band 5VDI-Handbuch Materialflu und Frdertechnik, Band 8B974908A824A6748

4、CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher I

5、ngenieure, Dsseldorf 1 994 VDI 2690 Blatt 2 - 3 -VorwortIm Blatt 1 der Richtlinie VDI 2690 sind die Grundlagen, mit denen sich die Vorgnge im Frdermittelbereich und im Hochregallagerbereich in berschaubare Einzelfunktionen auflsen lassen, beschrieben.Das Blatt 2 der Richtlinie behandelt die Vorausse

6、tzungen fr die Automatisierbarkeit, die erfllt seinmssen, um den Betrieb eines automatischen Lagerszu ermghchen und den wirtschaftlichen Erfolg zusichern.1 GeltungsbereichDie Richtlinie ist fr Planer, Hersteller und Betreiberbestimmt. Ihre Aussagen sollten vom Planungsbeginn bis zum Betrieb bercksic

7、htigt werden. Sie gelten vorzugsweise fr Hochregallagersysteme, sindaber sinngem auch fr andere Arten von Lagern,wie z.B. Flachlager, Durchlauflager, Umlauflager,Verschiebelager usw., anwendbar.2 Automatisierung, Stufen und ZieleUnter Automatisierung im Hochregallager wird verstanden, da entweder in

8、nerhalb des ganzen Systemsoder nur innerhalb einiger Systemteile gewisse Arbeitsablufe ohne manuelle Eingriffe abgewickeltwerden.Die Automatisierung erfat dabei die Steuerung derFrdermittel und Regalbediengerte, die Handhabung der Daten innerhalb des Informations- und Datenflusses und in vielen Flle

9、n auch die organisatorischen und kaufmnnischen Bereiche.Die Automatisierung mu sich sowohl nach technisch-organisatorischen als auch nach wirtschaftlichen Erfordernissen orientieren. Aufgrund der gegebenen Voraussetzungen knnen verschieden hoheAutomatisierungsstufen in den Systemteilen aufgebaut wer

10、den.Im manuellen Betrieb werden die Transportarbeitenvon Menschen durchgefhrt.Die darauf aufbauenden Automatisierungsstufen lassen sich gliedern inTeilautomatischen Betrieb : Einsatz von Transportelementen zur teilweisenbegleitfreien Ausfhrung der Transportfunktionen Erleichterung der Transportfunkt

11、ionen durch eineTeilautomatik fr einzelne BewegungsvorgngeVollautomatischen Betrieb : Begleitfreie Ausfhrung aller Transportfunktionen und der Transportsteuerung zwischen Eingangspunkt und Ausgangspunkt eines Systemsdurch Transport- und SteuerungselementeFr die Regalbediengerte eines Hochregallagers

12、knnen z.B. folgende Automatisierungsstufen vorgesehen werden ; Handbetrieb durch mitfahrende Person Anfahrhilfe fr die mitfahrende Person Fachadressenvorwahl durch mitfahrende Person Fachadressenvorwahl am i-Punkt ohne mitfahrende Person Fachadressenvorgabe ber Rechner ohne personellen EingriffMit d

13、er Automatisierung in den verschiedenen Stufen sollen folgende Ziele erreicht werden: Wirtschaftlichere Gestaltung der Betriebskosten Erhhung der Umschlagsleistung Verbesserung der Funktions- und Betriebssicherheit Entlastung des Menschen von Routinearbeiten imMaterialflu und DatenfluEine Automatisi

14、erung ist nur dann sinnvoll, wenndie in den folgenden Abschnitten erluterten Voraussetzungen erfllt werden.Die Auswirkungen sind in jeder Planungs-, Ausfh-rungs- und Betriebsphase zu beachten.3 Voraussetzungen fr dieAutomatisierbarkeit3.1 Allgemeine GrundstzeDa in automatischen Systemen die Wirtscha

15、fthchkeitund Leistungsfhigkeit der Anlage besonders durchAusflle und Strungen auch wenn diese nur inTeilsystemen auftreten stark beeinflut wird, sindbesonders hohe Anforderungen an alle mechanischen, steuerungstechnischen und baulichen Teile zustellen. Dies betrifft;QualittMahaltigkeitRobustheitBetr

16、iebssicherheitStrungsfreiheitFerner ist das reibungslose Zusammenwirken vonKomponenten und Systemen im Gesamtsystem besonders wichtig. Das erfordert sorgfltige Absprachen ber alle Nahtstellen, wie z.B.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST Be

17、uthStandardsCollection - Stand 2016-11-4- VDI 2690 Blatt 2 Alle Rechte vorbehalten (c) Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1994Frdermittel/FrdermittelF rdermi ttel / SteuerungSteuerung/RechnerRechner/BedienungspersonalGesamtsystem/BetriebsorganisationDie einschlgigen Bestimmungen und Empfehlungen

18、der rtlichen Behrden, der Gewerbeaufsicht und derBerufsgenossenschaft sind einzuhalten.3.2 MaterialfluDie Frdermittel mssen geeignet sein, die Lagereinheiten strungssicher zu transportieren sowie zu speichern, sie zielgesteuert zu verteilen und zu lagern.Dabei ist zu beachten, da die verschiedenen F

19、rdermittel unterschiedlich gut fr eine Automatisierunggeeignet sind.3.2.1 Bildung und Prfung der LagereinheitEine Transporteinheit sollte gleichzeitig eine Lagereinheit sein. Ihr automatischer Transport ist nurmglich, wenn die Abmessungen standardisiert sind.Die Lagereinheit besteht in der Regel aus

20、 Ladungstrger und Ladung. Der Ladungstrger ist ausschlaggebend fr die Auswahl der geeigneten Frdermittel.Es sollte mglichst nur ein Ladungstrgertyp verwendet werden.Fr die Lagereinheit sind Abmessungen und zulssige Toleranzen festzulegen. Wenn ihre Einhaltungnicht anderweitig gesichert werden kann,

21、sind zustzliche Ladungssicherungen, wie z.B. Schrumpfung derLadung, vorzusehen.Die Prfung der Lagereinheit ist fr jeden Einlagerungsvorgang notwendig. Hierzu dienen Prfeinrichtungen und Profilkontrollen. Die Lagereinheit ist beijeder Prfung genau zu positionieren.Es mssen geprft werden :Profil der L

22、agereinheit,Fubeschaffenheit und Freimae des Ladungstrgers.Zustzlich knnen weitere Prfungen erforderlichwerden, z.B.Gewicht der Lagereinheit.Mit diesen Prfungen sollen Betriebsstrungen undSchden vermieden werden. Durch die Gewichtskontrolle werden berlastungen der Frderanlagen, derRegalbediengerte u

23、nd der Regale ausgeschlossen.Sie kann aber auch gleichzeitig fr organisatorischeZwecke herangezogen werden.Eine Sichtkontrolle des Ladungszustandes ist zuempfehlen.Fehlerhafte Lagereinheiten mssen von der Prfeinrichtung angezeigt und aus dem Materialflu ausgeschleust werden. Nach Beseitigung der Feh

24、ler mssen sie natrlich nochmals berprft werden.3.2.2 Gestaltung der mechanischen EinrichtungenFr den Frdermittelbereich gilt: Die Frdermittel mssen fr eine Automatisierung geeignet sein. Ladungstrger und Frdermittel sind zum einwandfreien Transport aufeinander abzustimmen. Die Ladung darf durch Besc

25、hleunigung oder Verzgerung nicht verrutschen. Bei der bergabe der Lagereinheit von einemFrdermittel auf ein anderes sind exakte Positionen einzuhalten. Gegebenenfalls ist eineZwischenzentrierung notwendig. Der Weg der Lagereinheit mu eindeutig verfolgbar sein. Frdermittel mssen frdergutschonend arbe

26、iten.Fahrwege und Frderwege sind von anderenTransporten freizuhalten, bzw. eventuell ntigerQuerverkehr ist zu berwachen. Fahrzeuge mssen innerhalb der vorgeschriebenen Toleranzen positionierbar sein. Schwerkraftfrderer sind fr automatische Systeme nur bedingt geeignet und, wenn mghch, zuvermeiden. F

27、rderstrecken unterschiedlicher Frderleistungsind durch Staustrecken zu entkoppeln. Tren, die im Frderflu hegen, mssen automatisch betrieben oder berwacht werden. Zugangs- und Ausweichmglichkeiten sind besonders an den kritischen Punkten zu schaffen. Die Lagereinheit mu, wenn am Ziel keine Abnahme vo

28、rgenommen werden kann, gespeichertoder erneut zur bernahme angeboten werdenknnen. Die Anlage mu wartungsfreundhch sein.Fr den Hochregallagerbereich gilt zustzlich: Herstellungstoleranzen, Montagetoleranzen undAnfahrtoleranzen fr Regalbediengerte sind zubeachten. Regalfachabmessungen sind so zu bemes

29、sen, dadie Lagereinheit unbehindert ein- und ausgelagertwerden kann. Mgliche Formnderungen der Lagereinheit sindzu bercksichtigen. Lasttrger der Fcher mssen konstruktiv der Lagereinheit angepat sein, so da Durchbiegungenden Betrieb nicht in Frage stellen.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2B

30、F8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten (c) Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1994 VDI 2690 Blatt 2 -5- Ein Verrutschen der Lagereinheit whrend derLagerung mu ausgeschlossen sein. Ein Durchschieben der Lagereinheit in d

31、en Nachbargang ist zu verhindern.3.2.3 Ausfhrung der elektrischen SteuerungDie elektrische Steuerung mu den hheren Anforderungen der Automatisierung entsprechen. Dazugehren die folgenden Voraussetzungen : Alle Teilsteuerungen sind untereinander abzustimmen, so da eine gegenseitige Strungsmg-hchkeit

32、sowie Folgeschden ausgeschlossen sind. Untersysteme sind autonom auszubilden. Steuereinrichtungen, Lichtschranken oder Endschalter mssen funktionssicher und gut zugnglich angebracht sein. Bettigungselemente sind vor Beschdigungen zuschtzen und drfen keine falschen Schalthandlungen veranlassen. Es si

33、nd Anschlumglichkeiten zu bergeordneten Steuerungssystemen vorzusehen. Der Automatisierungsgrad des Steuerungskonzeptes sollte sich bei Strungen im System stufenweise verringern lassen, z.B. von der Vollautomatik ber eine Teilautomatik bis zur Handsteuerung. Ein fehlerfreier bergang zwischen den unt

34、er-schiedhchen Betriebszustnden mu gewhrleistetsein. Zweckmig ist die Schaffung eines zentralenSteuerstandes als Leitstelle fr den Betriebsablauf. Eine Fehlersuche sollte durch Anzeigen, Testanschlsse und entsprechende Prfgerte erleichtertwerden. Fehlimpulse drfen keine falschen Ablufe hervorrufen.

35、Irrlufer mssen erkannt werden knnen. Alle wichtigen bergaben und Schnittstellen sinddurch Laufanzeigen und Stranzeigen zentral zuberwachen.3.3 DatenfluDie fr den Datenflu bentigten Daten sind Informationen ber die Lagereinheit, ihren augenblicklichen Standort und ber den Lagerplatz. Sie sind eindeut

36、ig festzulegen, zu erfassen, zu speichern und auszuwerten.3.3.1 Aufbau der DatenFr alle Daten im System ist zur Vereinfachung ihrerSpeicherung und Verarbeitung ein einheithcher Aufbau anzustreben. Die Grundlage bildet eine gengend detailherte, mglichst numerische Kennzeichnung der Lagerartikel.Jede

37、Lagereinheit ist mit einem zugehrigen Datensatz zu beschreiben. Dieser kann z.B. enthalten:Artikel-Nr./Teile-Nr.Menge/Ge wichtVerpackungseinheitenHerstelldatumSperrvermerk usw.Dieser Datensatz sollte bei Eingabe und spterer Verarbeitung durch Verwendung eines einheitlichen Formates und Benutzung von

38、 Prfziffern weitgehend aufVollstndigkeit, Fehlerfreiheit und Plausibilitt prfbar sein.Allgemeingltige Stammdaten sollten zentral gespeichert, verwaltet und gepflegt werden. Diese knnensich beziehen auf:Artikel/PackungsnormenWeiterverarbeitungshinweiseKunden/LieferantenF rder strecken/LagerzonenAm i-

39、Punkt mu der spezifische Datensatz der Lagereinheit durch die Zuordnung eines Lagerortesoder eines Transportzieles ergnzt werden. Hiermitist die Basis fr eine Zielsteuerung und eine Bestandsfhrung gegeben.Die Bestnde werden zentral je nach Automatisierungsgrad wie folgt gespeichert:Bei manuellem Bet

40、rieb: in einer Liste oderKarteiBei automatischemBetrieb: in einer DateiDie Identifizierung der einzelnen Lagereinheiten (vorallem im Strungsfall) ist durch Mitgabe einer optisch lesbaren Begleitinformation mgUch, die dengesamten Datensatz oder Teile davon enthaltenkann. Sie kann aber auch nur aus ei

41、ner Identifikationsnummer bestehen, die auf den zugehrigen, zentral gespeicherten Datensatz verweist.3.3.2 Eingabe und Behandlung der DatenEine strungsfreie Betriebsfhrung ist nur mghch,wenn die Daten fehlerfrei eingegeben werden. Umeine hufige Fehlerquelle auszuschlieen, darf fr dieDateneingabe nur

42、 gewissenhaft arbeitendes und gutgeschultes Personal eingesetzt werden. Die einzugebende Datenmenge pro Lagereinheit sollte gering gehalten werden. Es sollen nur prfbare Datenstzeverwendet werden.Lassen sich keine einwandfreien Datenstze erstellenund den Lagereinheiten zuordnen, sind diese bis zurKl

43、rung auszuschleusen.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-6- VDI 2690 Blatt 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 19943.3.3 Sicherung und Schutz der DatenDie Daten sind vor

44、Verlust oder Zerstrung zusichern. Diese Datensicherung ist vor allem bei vollautomatisierten Anlagen zum Schutz gegen Gerte-und Netzausfall und als Grundlage fr den Wiederanlauf des Gesamtsystems unumgnglich. Die Sicherung betrifft besonders die Daten der eingelagertenGter. Ihr Verlust knnte ein Lee

45、rfahren des Lagersund eine Neuidentifizierung des Lagergutes ntigmachen.Mglichkeiten zur Datensicherung sind : Protokollieren der Lagerbewegungen auf einemSpeichergert, z.B. Magnetband. Im Strungsfalllt sich daraus zusammen mit der Tagesbestandsdatei der aktuelle Lagerbestand rekonstruieren. Doppels

46、peicherung auf einem zustzlichen Datenspeicher.In beiden Fllen sollten die Datentrger auf eineranderen Rechenanlage auswertbar sein.Die Daten sind vor Mibrauch oder Diebstahl zuschtzen. Dieser Datenschutz ist vor allem bei rechnergesteuerten, vollautomatischen Anlagen wichtig.Mglichkeiten zum Datens

47、chutz sind :Bei einer Lochkartensteuerung :Kartei unter Verschlu halten.Bei einer Rechnersteuerung :Zugangskontrolle zur Rechenanlage, Datenausgabe ber Codewort zur Identifizierung des Benutzers.Es knnen auch maschinell lesbare Berechtigungsausweise verwendet werden.3.3.4 Austausch und Ausgabe der D

48、atenBeim Austausch von Daten und Signalen mit derSteuerung oder mit einer bergeordneten EDV-Anlage sind genaue Absprachen ber die Nahtstellenbezglich der Funktion, des Umfanges und der Zeitbedingungen zu treffen.Die Ausgabe der Daten mu eindeutig sein unddient :zum optischen Lesen :zur schriftlichenFesthaltung :zur Protokolherung :zur Statistik :zur Weiterverarbeitung :zur Steuerung vonAntrieben :z.B. der Artikelnummerz.B. des Lagerabbildesz.B. der Auslagerungenz.B. des Ums