VDI 4403 Blatt 2-2011 Modernization and extension of conveyor-technical arrangements and logistical systems at running operation - Reconstruction and upgrading by example of a larg.pdf

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1、 ICS 03.100.50, 53.080, 55.220 VDI-RICHTLINIEN August 2011 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Modernisierung und Erweiterung frdertechnischer Anlagen und logistischer Systeme bei laufendem Betrieb Umbau und Erweiterung am Beispiel eines groen Zentrallagers Modernization and extension of conveyor-technical

2、arrangements and logistical systems at running operation Reconstruction and upgrading by example of a large central warehouse VDI 4403 Blatt 2 / Part 2 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be ta

3、ken 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 8: Materialfluss II (Organisation/Steuerung) Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke n

4、icht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgabe:06.06 Entwurf,deutschFormeredition:06/06Draft,in German onlyZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten /Allrightsreserved Verein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2011Inhalt Seite Conte

5、nts Page Vorbemerkung 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Abkrzungen . 3 3 Ausgangssituation 3 4 Zielsetzung 5 5 Planung 5 5.1 Bestandsaufnahme und Analyse 6 5.2 Anforderungen . 8 5.3 Manahmen . 9 5.4 Risiken . 10 5.5 Lasten- und Pflichtenheft . 10 5.6 Terminplanung . 10 5.7 Bieter- und Liefe

6、rantenauswahl . 10 6 Verantwortung . 11 7 Realisierung 11 7.1 Vorbereitende Manahmen 11 7.2 Bau- und Montageablauf 12 7.3 Inbetriebnahmeablauf. 13 7.4 Anlagenhochlauf und Probebetrieb 15 Schrifttum 16 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Abbreviations 3 3 Starting situation . 3 4 Object

7、ive 5 5 Planning . 5 5.1 Inventory and analysis 6 5.2 Requirements 8 5.3 Action to be undertaken . 9 5.4 Risks . 10 5.5 Tender/performance specifications 10 5.6 Time scheduling . 10 5.7 Selection of tenderers and suppliers . 10 6 Responsibility 11 7 Realization . 11 7.1 Preparatory measures . 11 7.2

8、 Construction and installation sequence 12 7.3 Start-up phase . 13 7.4 Ramp-up and trial operation . 15 Bibliography . 16 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 2 VDI 4403 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 Vorbemer

9、kung 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, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung

10、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-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verf

11、gbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/4403. Preliminary note The content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the guideline VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing,

12、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 con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi-richtlinien.de).

13、 We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this guideline. A catalogue of all available parts of this series of guidelines can be accessed on the internet at www.vdi.de/4403. Einleitung Im Jahr 1978 errichtete ein namhafter Automobil-zulieferer im Karlsruher Gewerbegebiet Brei

14、t“ sein Distributionszentrum fr Kfz-Ersatz- und Zubehrteile. Das Artikelspektrum umfasst ca. 110 000 unterschiedliche Artikel, vom Anlasser ber Einspritzpumpen bis hin zum Scheibenwi-scher. Whrend die Automobilhersteller ihre Erst-ausrstungen direkt ab Werk erhalten, werden Handel und Kfz-Werksttten

15、, auch Aftermarket“ genannt, aus diesem Logistikzentrum weltweit versorgt. Die mit dem Kunden vereinbarte und garantierte Lieferzeit, z. B. 48 Stunden innerhalb Europas, ist einzuhalten. Pro Jahr docken 30 000 Lkw an die Verladerampen an, um entweder die Ware aus den eigenen Werken oder von den Zuli

16、eferanten anzuliefern sowie um die georderte Ware zum Kunden zu bringen. Mit zunehmenden Anforderungen aus dem Markt, wie grere Mengen und Losgren, krzere Lieferzeiten, hhere Kundenanforderungen in Bezug auf Qualitt und Reaktionszeit, zunehmendes Lieferspektrum, Ausweitung des Markts etc., nherte si

17、ch das Logistikzentrum mehr und mehr seiner Leistungsgrenze. Zwischenzeitlich angemietete Auenlger belaste-ten zustzlich die Logistikkosten, siehe Bild 1. Nach umfangreichen Untersuchungen entschloss sich der Konzern im Jahr 2002 das bestehende Introduction In 1978 a well-known automobile supplier s

18、et up its distribution centre for automotive spare parts and accessories on the Breit industrial estate in Karlsruhe, Germany. The products carried covered approximately 110 000 different articles, ranging from starter motors to fuel injection pumps and windscreen wipers. While automobile manufactur

19、er customers receive their original equipment directly from the manufacturing facility, dealerships and car workshops throughout the world also termed “af-termarket” are supplied from this logistics centre. The guaranteed delivery time agreed with the cus-tomer must be complied with, e.g. 48 hours w

20、ithin Europe. Every year 30 000 trucks dock at the loading bays either to deliver goods from their own factories or suppliers or to pick up ordered goods for transpor-tation to the customer. With increasing demands from the market, such as greater quantities and batch sizes, shorter delivery times,

21、more demanding customer requirements as regards quality and response times, increasing range of items supplied, growth of the market, etc., the logistics centre was getting closer and closer to the limits of what it could do. Logistics costs were also higher due to the addition of rented external wa

22、rehouses, see Figure 1. Fol-lowing comprehensive investigations, the concern decided in 2002 to expand the existing logistics B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 VDI 4403 Blatt 2 / Part 2 3 Logistikz

23、entrum unter laufendem Betrieb in ein-zelnen Stufen zu erweitern. centre in separate stages without interruption to operations. 1 Anwendungsbereich Die Richtlinie beschreibt die Problematik und Vorgehensweise zur Modernisierung und/oder Erweiterung bestehender frdertechnischer Anla-gen und Logistiks

24、ysteme bei laufendem Betrieb. Sie zeigt an einem konkreten Beispiel auf, wie Umbau und Erweiterung eines groen Zentralla-gers durch sorgfltige Analyse und Planung zielge-richtet und fr den laufenden Betrieb mglichst strungsfrei abgewickelt werden knnen. 1 Scope The guideline describes the problems a

25、nd proce-dures involved in modernizing and/or expanding existing materials-handling installations and logis-tical systems without causing any interruption to operations. It describes with the help of a practical example how reconstruction and upgrading of a large cen-tral warehouse can be processed

26、target-orientated and with as few problems as possible for the course of normal operation. 2 Abkrzungen In dieser Richtlinie werden die nachfolgend aufge-fhrten Abkrzungen verwendet: EDV elektronische Datenverarbeitung HRL Hochregallager LVS Lagerverwaltungssystem MFR Materialflussrechner PP Pallett

27、enplatz RBG Regalbediengert SPS speicherprogrammierbare Steuerung 2 Abbreviations The following abbreviations are used throughout this guideline: EDP electronic data processing HRL high-bay storage facility WMS warehouse management system MFR material flow computer PS pallet slot RBG storage and ret

28、rieval machines PLC programmable controller 3 Ausgangssituation Der Standort Karlsruhe umfasst die Bereiche (Bild 2): Wareneingang Hochregallager Kommissionierung Verpackung Warenausgang Verwaltung, Instandhaltung und Kantine Die Anlieferung und der Versand der Waren auf Paletten oder in Containern

29、erfolgt per Lkw ber Zufahrtstraen und Wartezonen oder ber einem Gleisanschluss auf dem Betriebsgelnde. Die vor-handene Infrastruktur und in der Planung bereits bercksichtigte Freiflchen lassen einen Ausbau des Lagerkomplexes zu. Fr den innerbetrieblichen Transport der Paletten und Behlter kommen fol

30、gende Transporttechni-ken zum Einsatz: Flurfrderzeuge fr das Be- und Entladen der Lkws sowie bereichsbergreifende Transporte spezielle Flurfrderfahrzeuge im Bereich der Kommissionierung 3 Starting situation The Karlsruhe location covers these functional areas, see Figure 2: incoming goods high-bay s

31、torage order picking packing outgoing goods management, maintenance and cafeteria Goods are delivered and dispatched on pallets or in containers by trucks using the facilitys access roads and waiting areas, or via a railway siding on the site. The existing infrastructure and the avail-able unused gr

32、ound space already taken into con-sideration in the planning permit an expansion of the storage complex. Pallets and containers are moved around in the centre by the following means of transportation: industrial trucks for loading and unloading trucks and also for transportation between different fu

33、nctional areas special forklift trucks in the order-picking area B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 4 VDI 4403 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 Bild 1. Logistik der Ausgangssituation Figure 1. Logistics at the

34、 starting situation Bild 2. Logistikbereiche am Standort Karlsruhe Figure 2. Logisitic areas at the Karlsruhe site WerkeKunde / customerStandort / location Karlsruhe42 000 PP / PRAuenlager / external warehouse8 000 PP / PRAuenlager / external warehouse16 000 PP / PRKunde / customerAuenlager / extern

35、al warehouse8 000 PP / PR103 107106102103a104101104a101a107 - Erweiterung106 -ErweiterungHochregallager42.000PalettenpltzeWarenausgangKommissionierungKommissionierungWareneingangVersandErweiterungKommissionierung /order pickingKommissionierung /order pickingWareneingang / incoming goodsWarenausgang

36、/ outgoing goodsVersand / shippingHochregallager / high-bay storage42 000 PP / PRErweiterung / expansionWerke / factories B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 VDI 4403 Blatt 2 / Part 2 5 fahrerloses T

37、ransportsystem zur Ver- und Ent-sorgung des Hochregallagers Palettenfrdertechnik fr DIN 15155 Gitterbox-paletten und DIN EN 13698-1 Europaletten, mit einem Maximalgewicht von 1050 kg: Rollenbahnen Kettenfrderer Behlterfrdertechnik fr Kunststoffbehlter in den Grundmaen 600 mm 800 mm und 400 mm 600 mm

38、 mit einem Maximalgewicht von 50 kg Rollenbahnen Bandfrderer Kommissionierpltze fr die Behlterkommis-sionierung vor dem Hochregallager (HRL) Vertikalfrderer fr Behlter automatische Palettenprfung und Unterpalet-tierung automatische Stapeleinrichtung fr Paletten und Gitterboxen Das 32 m hohe automati

39、sche Hochregallager hat eine Stellplatzkapazitt von 42 000 Paletten. Die 19 Regalbediengerte lagern pro Stunde bis zu 350 Paletten ein und aus. driverless transportation system for putaway into and picking from the high-bay storage pallet handling system for DIN 15155 lattice box pallets and DIN EN

40、13698-1 Euro pallets with a maximum weight of 1050 kg roller conveyors chain conveyors container handling system for plastic containers in standard sizes 600 mm 800 mm and 400 mm 600 mm with a maximum weight of 50 kg roller conveyors belt conveyors picking stations for container order-picking in fro

41、nt of the high-bay storage facility vertical conveyors for containers automatic pallet inspection and sub-palletizing automatic stacker for pallets and lattice box pallets The 32 m high automatic high-bay storage facility has a slot capacity of 42 000 pallets. The 19 storage and retrieval machines m

42、ove up to 350 pallets per hour into or out of storage. 4 Zielsetzung Erhhung von Kapazitten und Effizienz bei gleichzeitiger Anpassung an neue Erfordernisse durch: Auflsung mehrerer Auenlger Ausbau des bestehenden Logistikzentrums Hochregallager um 52 000 Palettenpltze (PP) erweitern zustzliche Frde

43、rtechnik fr Paletten und Behlter Definition neuer Lagereinheiten Mehrplatzbelegung Erweiterung und Anpassung der Steuerung und des Materialflussrechners Aufbau auf dem bestehenden Lagerverwal-tungssystem (LVS) Erweiterung und Umstellung unter laufendem Betrieb Realisierung innerhalb von 15 Monaten 4

44、 Objective To increase capacities and efficiency while simul-taneously adapting to meet new demands, doing so by: closing several external warehouses expanding the existing logistics centre adding 52 000 pallet slots (PS) to high-bay storage additional materials handling equipment for pallets and co

45、ntainers fefining new storage units multiple occupancy of slots expansion and adaptation of the control sys-tem and material flow computer. based on the existing warehouse management system (WMS) expansion and changeover without interruption to normal operations completion within 15 months 5 Planung

46、 Da es sich hierbei um ein Projekt unter laufendem Rad“ handelt, kommt der Planung eine besondere Bedeutung zu. Einer der wichtigsten Bestandteile 5 Planning Since this is a project to run without causing any interruption to normal operations, planning is of special importance. One of the most impor

47、tant B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 6 VDI 4403 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 dieser Planung ist die Analyse des Istzustands und die Darstellung der logistischen Engpsse (Schwachstellenanalyse). Das bede

48、utet, dass das bestehende System hinsichtlich des Zustands der Einzelfunktionen und der Schnittstellen sehr sorg-fltig und genau analysiert werden muss, um darauf die Neuplanung aufzubauen und die Manahmen fr eine reibungslose Abwicklung zu bestimmen. 5.1 Bestandsaufnahme und Analyse 5.1.1 Lager- und Transporteinheiten DIN EN 13698-1 Europaletten: 800 mm 1200 mm 144 mm maximal mit Ladung: 900 mm 1300 mm (10151700) mm DIN 15155 Gitterboxpaletten: 1260 mm 900 mm 1015 mm maximal mit Ladung: 1260 mm 900 mm 1200 mm 5.1.2 Automatisches Hochregallager Silobauweise vier Brandabschnit