VDI 2710-2010 Interdisciplinary design of automated guided vehicle systems (AGVS).pdf

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1、ICS 53.060 VDI-RICHTLINIEN April 2010 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Ganzheitliche Planung von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) Interdisciplinary design of automated guided vehicle systems (AGVS) VDI 2710 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindl

2、ich. The German version of this guideline shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL) Fachbereich Technische Logistik VDI-Handbuch Technische Logistik, Band 2: Flurfrderzeuge VDI-Handbuch Technisc

3、he Logistik, Band 7: Materialfluss I (Gestaltung) Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet/Reproduction evenfor internaluse notpermittedFrhere Ausgabe:03.09Entwurf, deutsch Formeredition: 03/09 Draft,inGerman onlyZubeziehen durch/ Available at Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinAlle

4、Rechte vorbehalten /AllrightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V., Dsseldorf 2010Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung. 2 Einleitung 2 1 Anwendungsbereich 4 2 Einordung der Richtlinie 5 3 Allgemeines zur Planung von FTS-Projekten 6 3.1 Bestimmende Kriterien fr den Planungsaufwand. 6 3.2 Arten der

5、 Planungsdurchfhrung und Verantwortung. 7 3.3 Definition eines reprsentativen FTS-Projekts“ 8 4 Planungsphasen 8 4.1 Systemfindung. 9 4.2 System-Ausplanung. 16 4.3 Beschaffung des FTS. 22 4.4 Betriebsplanung. 27 4.5 nderungsplanung. 29 4.6 Auerbetriebsetzung 29 5 Anwendungsspezifische Besonderheiten

6、 . 31 5.1 Explosionsschutz . 31 5.2 Reinraum. 31 5.3 Standards in der Industrie. 32 5.4 Hygiene. 33 5.5 Aueneinsatz (Outdoor). 34 Schrifttum . 35 Preliminary note 2 Introduction. 2 1 Scope 4 2 Classification of the guideline . 5 3 General notes concerning AGVS project planning . 6 3.1 Criteria deter

7、mining the design effort 6 3.2 Types of design execution and responsibility. 7 3.3 Definition of a representative “AGVS project” . 8 4 Design phases 8 4.1 System decision-making 9 4.2 Detailed system design. 16 4.3 Procurement of the AGVS . 22 4.4 Resources scheduling. 27 4.5 Planning of modificatio

8、ns 29 4.6 Decommissioning 29 5 Application-specific characteristics 31 5.1 Explosion protection 31 5.2 Cleanroom. 31 5.3 Industrial standards 32 5.4 Hygiene. 33 5.5 Outdoor applications 34 Bibliography 35 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 2 VDI 2710 Alle Rechte vor

9、behalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jew

10、eils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Ric

11、htlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/2710. Preliminary note The content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the guideline V

12、DI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this guideline without infringement of copyright is permitted subject to the licensing

13、con-ditions specified in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this guideline. A catalogue of all available parts of this guideline series can be accessed on the internet at www.vdi.de/2710. Einleitung Fahrerlose Transportsysteme (

14、FTS) sind innerbe-triebliche, flurgebundene Frdersysteme mit auto-matisch gesteuerten Fahrzeugen, deren primre Aufgabe der Materialtransport, nicht aber der Per-sonentransport ist. Sie werden innerhalb und au-erhalb von Gebuden eingesetzt und bestehen, wie in Bild 1 dargestellt, im Wesentlichen aus:

15、 einem oder mehreren Fahrerlosen Transport-fahrzeugen (FTF), einer Leitsteuerung, Einrichtungen zur Standortbestimmung und Lageerfassung, Einrichtungen zur Datenbertragung sowie Infrastruktur und peripheren Einrichtungen. Fahrerlose Transportsysteme stellen sich unter-schiedlich komplex dar. Die Spa

16、nnweite der Reali-sierungen reicht von einfachen Low-Cost-Systemen bis zu High-End-Lsungen der Intralogistik, von Anlagen mit nur einem bis weit ber hun-dert Fahrzeugen, von Innen- bis zu Aueneinsatz, von funktional einfachen (Transport von A nach B) bis zu komplexen Systemen, die ber die reine Tran

17、sportaufgabe weitere anspruchs-volle Funktionen erfllen, von Punkt-zu-Punkt-Verbindungen bis zum intelligenten Taxibetrieb, von sehr kleinen bis zu sehr groen Fahrzeugen (die Lastgewichte reichen von wenigen Kilo-gramm bis zu 100 Tonnen). Introduction Automated guided vehicle systems (AGVS) are in-h

18、ouse, floor-supported materials handling systems comprising automatically controlled vehicles whose primary task is materials transport rather than the transport of passengers. They are used inside and outside of buildings and, as shown in Figur e 1, essentially consist of one or several automated g

19、uided vehicles (AGV), a guidance control system, devices for position determination and localisa-tion, data transmission equipment and infrastructure and peripheral units. Automated guided vehicle systems differ in com-plexity. Realised systems range from simple low-cost systems to high-end solution

20、s of intralogistics, systems with only one vehicle to systems com-prising far more than one hundred vehicles, indoor to outdoor use, functionally simple systems (transport from A to B) to complex systems that fulfil further de-manding functions in addition to the mere transport task, point-to-point

21、connections to intelligent taxi operation, very small to very large vehicles (load weights ranging from few kilograms up to 100 tons). B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 VDI 2710 3 Bild 1. Komponent

22、en eines FTS gem VDI 2510 Figure 1. AGVS components in accordance with VDI 2510 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 4 VDI 2710 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 Hufig gilt es eine logistische Lsung in ein Ge-samtkonzept einzubet

23、ten, wobei diverse Schnitt-stellen zu neben-, ber- und untergeordneten Sys-temen bercksichtigt werden mssen. Dies ist ein wesentlicher Grund dafr, dass die Planung eines FTS mitunter sehr herausfordernd und anspruchs-voll sein kann. Frequently, a logistical solution is to be integrated into an overa

24、ll concept, with the need to take into account various interfaces to systems at the same, a higher, or a lower, level. This is one of the major reasons why designing an AGVS is sometimes highly challenging and demanding. Ein weiterer Grund liegt in den meist hohen Inves-titionen bzw. der langfristig

25、en Kapitalbindung, die mit der Einfhrung eines FTS verbunden sind. Neben der Betrachtung der reinen Hhe der Inves-titionen mssen sorgfltige Wirtschaftlichkeits-nachweise gefhrt werden. Dazu kommt, dass es der FTS-Planer manchmal auch mit sekundren Fragestellungen zu tun hat, die im tglichen Pla-nung

26、sgeschft eher selten sind: Das Projekt hat z. B. Auenwirkung (innerhalb des Firmenver-bunds oder sogar auf die Branche) oder aber Kon-sequenzen fr die Mitarbeiter (soziale oder arbeits-rechtliche), sodass es von dritter Seite intensiv beobachtet wird. Fr den Planer ist es vom ersten Moment an wich-t

27、ig, dem ganzheitlichen Aspekt seiner Aufgabe Rechnung zu tragen, damit das FTS-Projekt erfolg-reich wird. Denn es gilt, alle relevanten Aspekte mit der ntigen Gewissenhaftigkeit zu bercksich-tigen und in kausalen Zusammenhang zu bringen. Dabei soll diese Richtlinie helfen. Die vorliegende Richtlinie

28、 soll einen berblick ber die ganzheitliche Planung von Fahrerlosen Transportsystemen geben. Alle Planungsschritte werden beschrieben und Hinweise auf Lsungen oder Hilfestellungen gegeben. Another reason lies in the mostly high investments and/or the long-term capital commitment involved in the intro

29、duction of an AGVS. In addition to considering the net amount of investments, accu-rate proof of profitability must be furnished. Fur-thermore, the AGVS designer will sometimes also have to deal with secondary issues rather rarely encountered in the day-to-day design business: For instance, the proj

30、ect has external effects (within the group or even on the industry) or ramifications for the staff (in social or labour-law terms) and is, therefore, closely watched by third parties. For the AGVS project to be successful, it is crucial that the designer bears in mind the interdisciplinary aspect of

31、 his task right from the beginning. For all relevant aspects have to be considered with due diligence, and their causal connections must be determined. This guideline offers assistance in this task. The present guideline is intended to give a survey of the interdisciplinary design of automated guide

32、d vehicle systems. All design steps are described, and information regarding solutions or guidance is provided. 1 Anwendungsbereich Der Anwendungsbereich dieser Richtlinie soll technisch und organisatorisch eingegrenzt werden. Technisch gesehen werden Fahrerlose Transport-systeme entsprechend VDI 25

33、10 behandelt. Es geht primr um Systeme mit automatischen Radfahr-zeugen fr den Materialtransport in der Intralo-gistik, nicht aber um eventuellen Personentrans-port. Insbesondere beschrnkt sich die Richtlinie auf den innerbetrieblichen Bereich und schliet den Einsatz im ffentlichen Straenverkehr aus

34、. Organisatorisch werden die Logistikfunktionen des FTS betrachtet. Wenn das FTS lediglich eine Kompo-nente in der Gesamtplanung eines Produktions-, La-ger- oder Distributionsbereichs darstellt, gibt es neben dem FTS wesentlich mehr zu planen, z. B. Gebude, Lager, Montagelinien, Produktionsmaschinen

35、 etc. Die Richtlinie VDI 2710 zeigt die Schnittstellen des FTS zu den genannten Gewerken auf, beschreibt aber nicht deren planerische Herausforderungen. 1 Scope The scope of this guideline is limited in technical and organisational terms. Technically, automated guided vehicle systems in accordance w

36、ith VDI 2510 are dealt with. Systems with automatic wheeled vehicles for materials han-dling in intralogistics rather than for a possible passenger transport are the primary subject. In particular, the guideline applies to in-plant opera-tion while excluding the use in public road traffic.From the o

37、rganisational viewpoint, the logistics func-tions of the AGVS are considered. Where the AGVS is but one component in the overall design of a pro-duction, storage or distribution area, considerably more needs to be planned apart from the AGVS, e.g. buildings, warehouses, assembly lines, production ma

38、chinery etc. The guideline VDI 2710 shows the interfaces of the AGVS to the trades mentioned, but does not describe their challenges in planning terms. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 VDI 2710 5

39、2 Einordung der Richtlinie FTS-Richtlinien des VDI beschftigen sich auf der einen Seite mit der FTS-Technik und auf der ande-ren Seite mit der FTS-Planung. Dem Thema FTS-Technik dient die VDI 2510 als bergeordnete, zusammenfassende Richtlinie, die fr Spezialthe-men auf untergeordnete VDI-Richtlinien

40、 verweist. Die vorliegende Richtlinie spielt die gleiche Rolle wie die VDI 2510, allerdings fr das Thema der FTS-Planung (Bild 2). Die VDI 2710 ist also als bergeordnete Planungs-Richtlinie zu sehen, die alle Planungsaufgaben benennt und beschreibt, die vor, whrend und nach der Realisierung eines FT

41、S vorkommen. Sie be-mht sich, den ganzheitlichen Ansatz zu vermit-teln, der hilft, die Gesamtproblematik sowie ge-genseitige Abhngigkeiten von Teilaufgaben zu verstehen. Teilaufgaben, deren Beschreibung den Rahmen dieser Richtlinie sprengen wrde, werden in speziellen einzelnen Richtlinien behandelt.

42、 Auf diese untergeordneten Richtlinien wird an entspre-chender Textstelle verwiesen. Die Richtlinie wendet sich an Interessenten, Pla-ner, Betreiber und Hersteller, kann als Planungs-grundlage fr FTS-Projekte dienen und soll das gegenseitige Verstndnis frdern. Sie ist aber kein Grundlagenwerk zum Th

43、ema Projektmanagement. 2 Classification of the guideline VDI guidelines pertaining to AGVSs deal with the AGVS technology on the one hand and with the AGVS design on the other hand. The AGVS tech-nology is summarised in VDI 2510 as the generic guideline that refers to subordinate VDI guidelines wher

44、e special issues are dealt with. The guideline VDI 2710 plays the equivalent role to VDI 2510, but covering the AGVS design (Figure 2). VDI 2710 is, therefore, to be regarded as the ge-neric design guideline that states and describes all design tasks encountered before, during and after the realisat

45、ion of an AGVS. It strives to convey the interdisciplinary approach that helps understand the problem of the overall task as well as the inter-dependencies of subtasks. Subtasks whose descrip-tion would go beyond the scope of this guideline, are dealt with in dedicated guidelines. Reference to these

46、 subordinate guidelines is made in the respec-tive text passages. The guideline addresses interested parties, design-ers, operators and manufacturers. It can be used as basic design documentation for AGVS projects and is meant to enhance mutual understanding. How-ever, it is not a fundamental work o

47、n project man-agement. Bild 2. Schwerpunkte der Richtlinienarbeit des VDI-Fachausschusses Fahrerlose Transportsys-teme (FTS)“ Figure 2. Main focuses of guideline work by the VDI technical committee “Automated guided vehi-cle systems (AGVS)” B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stan

48、d 2012-04 6 VDI 2710 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 3 Allgemeines zur Planung von FTS-Projekten Nicht jedes FTS ist gleichermaen zu planen. Hier soll aufgezeigt werden, wodurch der Planungsauf-wand bestimmt wird und welche organisatorischen Mglichkeiten fr D

49、urchfhrung und Verantwor-tung der Planung bestehen. Letztlich sollen die Randbedingungen beschrieben werden, die fr die weiteren Ausfhrungen gelten. 3 General notes concerning AGVS project planning Each AGVS does not require the same designprocess. The criteria determining the design effort, and the organisational options for design execution and responsibilities are pointed out below. Finally, the basic conditions