Materialfluß und Logistik: Systemtechnische Grundlagen mit Praxisbeispielen [1. Aufl.] 978-3-540-51225-7;978-3-662-08532-5

Table of contents :
Front Matter ....Pages I-XI
Front Matter ....Pages 1-1
Entwicklung und Eingrenzung (Reinhardt Jünemann)....Pages 3-32
Aufbau logistischer Systeme (Reinhardt Jünemann)....Pages 33-74
Kenngrößen und Strategien (Reinhardt Jünemann)....Pages 75-101
Front Matter ....Pages 119-119
Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung (Reinhardt Jünemann)....Pages 121-142
Lagertechnik (Reinhardt Jünemann)....Pages 143-187
Fördertechnik (Reinhardt Jünemann)....Pages 189-278
Verkehrstechnik (Reinhardt Jünemann)....Pages 279-337
Handhabungstechnik (Reinhardt Jünemann)....Pages 339-385
Sonstige Techniken (Reinhardt Jünemann)....Pages 387-440
Front Matter ....Pages 469-473
Informationssysteme (Reinhardt Jünemann)....Pages 473-488
Steuerungssysteme (Reinhardt Jünemann)....Pages 489-496
Informationsflußmittel (Reinhardt Jünemann)....Pages 497-540
Front Matter ....Pages 549-549
Aufgaben der Planung (Reinhardt Jünemann)....Pages 551-553
Vorgehensweise bei der Planung von Materialflußsystemen (Reinhardt Jünemann)....Pages 555-560
Rechnergestützte Planung (Reinhardt Jünemann)....Pages 561-575
Simulationsgestützte Planung (Reinhardt Jünemann)....Pages 577-603
Expertensysteme in der Planung (Reinhardt Jünemann)....Pages 605-623
Front Matter ....Pages 633-633
Realisierungsbeispiele von Materialflußsystemen und Entwicklungstendenzen (Reinhardt Jünemann)....Pages 635-681
Realisierungsbeispiele von Logistiksystemen (Reinhardt Jünemann)....Pages 683-738
Back Matter ....Pages 749-765

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Logistik in Industrie, Handel und Dienstleistungen Herausgegeben von R. Ji.inemann und H.-Ch. Pfohl

Reinhardt Jiinemann

MaterialfluB und Logistik Systemtechnische Grundlagen mit Praxisbeispielen Unter Mitarbeit von M. Daum, U. Piepel und St. Schwinning

Mit 239 Abbildungen

Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 1989

Herausgeber

Professor Dr.-lng. R. Jlinemann Lehrstuhl ftir Forder- und Lagerwesen Leiter des Fraunhofer-lnstituts ftir Materialflul3 und Logistik (Fraunhofer-lnstitut ftirTransporttechnik und Warendistribution ITW) Emil-Figge-Stral3e 75,4600 Dortmund 50

Professor Dr. H.-C. Pfohl Institut ftir Betriebswirtschaftslehre, Fachgebiet Unternehmensftihrung Technische Hochschule Darmstadt, Hochschulstral3e I, 6100 Darmstadt Autoren

Professor Dr.-lng. R. Jlinemann Dipl.-lng. Matthias Daum

Dipl.-lng. Ulrich Piepel Dipl.-lng. Stefan Schwinning

Lehrstuhl fUr Forder- und Lagerwesen der Universitiit Dortmund Emil-Figge-Stral3e 73,4600 Dortmund 50

Additional material to this book can be downloaded from http://extras.springer.com ClP-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek Jiinemann, Reinhardt: Materiainuss und Logistik : systemtechnische Grundlagen mit Praxisbeispielen I R.Jiinemann. Unter Mitarb. von M. Daum (Logistik in Industrie, Handel und Dienstleistungen) ISBN 978-3-540-51225-7 ISBN 978-3-662-08532-5 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-08532-5 Dieses Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte, insbesondere die der Obersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfaltigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen bleiben, auch bei nur auszugsweiserVerwertung, vorbehalten. Eine Vervielfaltigung dieses Werkes odervon 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 Fassung vom 24.Juni 1985 zuliissig. Sie istgrundsiitzlich vergiitungspflichtig.Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1989

Urspriinglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1989 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daB solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wiiren und daher vonjedermann benutzt werden diirften. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt aufGesetze, Vorschriften oder Richtlinien (z. B. DIN, VD!, VDE) Bezug genom men oder a us ihnen zitiert warden sein, so kann derVerlag keine Gewiihr ftir Richtigkeit, Vollstiindigkeit oder Aktualitiit iibernehmen. Es empfiehlt sich,gegebenenfalls ftirdie eigenen Arbeiten die vollstiindigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils giiltigen Fassung hinzuzuziehen. 2160/3020-543210- Gedruckt auf siiurefreiem Papier

Vorwort Fliisse von Giitern und Informationen stellen wichtige Querschnittsfunktionen in den Unternehmen der Industrie, des Handels und der Verkehrswirtschaft dar.

Der Material- beziehungsweise GiiterfluB in den Unternehmen muB durch Arbeitsmittel technisch-wirtschaftlich gestaltet und ausgeflihrt werden. Eine wesentliche Aufgabe der Logistik als Teilgebiet der Kybernetik ist es, die Planung, Steuerung und Kontrolle aller Giiter- und Informationsfliisse in den Unternehmen durchzufiihren. Die Worte des griechischen Philosophen Heraklit "A/les flieflt" konnen in der heutigen Zeit als ein Grundsatz aufgefaBt werden,

den es fiir Giiter und Informationen gleichermaBen zu realisieren gilt. Mit Hilfe der Arbeitsmittel, welche die MaterialfluBtechnik und Informatik heute bereitstellt und in nachster Zeit noch bereitstellen wird, sind fiir alle Automatisierungsstufen des Materialflusses, fiir den begleitenden InformationsfluB und fiir alle logistischen Strategien in der Beschaffung, Produktion, Distribution und Entsorgung der Giiter zukiinftig kostenoptimierende LOsungen in unseren Unternehmen zu verwirklichen. GemaB den Anforderungen des Marktes ist eine groBere Wirtschaftlichkeit der Unternehmen dadurch erzielbar. Im Kapitel A des Buches wird im Rahmen einer Einfiihrung eine Standortbestimmung fiir MaterialfluB und Logistik vorgenommen. Es geht um die Entwicklung, den Aufbau sowie KenngroBen und Strategien logistischer Systeme. Im Kapitel B werden systemtechnische Grundlagen fiir wichtige Arbeitsoperationen des Materialflusses wie Verpacken, Ladeeinheiten bilden, Lagern, Fordern, Transportieren, Handhaben, Kommissionieren, Umschlagen und Montieren angesprochen. Vorrangig gilt es hier, heute vorhandene technische LOsungen vorzustellen und diese im Rahmen der Notwendigkeiten zu systematisieren und zu vergleichen. Im Kapitel C werden die Informations- und Steuerungsysteme des Materialflusses und der Logistik und die Instrumente zu deren Aufbau, die InformationsfluBmittel, erlautert. Dieses Fachgebiet befmdet sich - ausgelost durch die Fortschritte der Informatik und Elektronik - derzeit in einer stiirmischen Entwicklungsphase. Ein Ende ist hier noch nicht abzusehen. Auch hinsichtlich der Planung und des Betriebes der Systeme fmdet die Datenverarbeitung immer breitere Anwendung. Im Kapitel D werden deshalb

Vorwort

VI

rechnergestiitzte Planungsinstrumente, wie beispielsweise die rechnergestiitzte Materialflu8systemplanung, die Simulation und der Einsatz von Expertensystemen abgehandelt. lm Kapitel E schlie8lich werden abschlie8end Beispiele fiir realisierte Materialflu8systeme und deren Entwicklungstendenzen, aber auch Beispiele von in jiingster Zeit realisierten Logistiksystemen vorgestellt. Dem Autor geht es darum, die Gebiete MaterialflujJ und Logistik ganzheitlich mit methodischen Ansiitzen abzuhandeln. Systemtechnische Aspekte der Technik und Informatik als zwei wichtige Saulen der Logistik stehen hierbei im Vordergrund. Betriebswirtschaftliche Fragen der Logistik werden nur soweit wie notwendig beriihrt; im iibrigen wird auf das in dieser Reihe erschienene Buch von Herrn Professor Dr. Pfohl verwiesen. Die Breite der Fachgebiete sowie die notwendige Begrenzung des Stoffes im Rahmen eines Buches verhindem in einigen Kapiteln eine durchaus erwagenswerte Erweiterung des Stoffes. Fiir kritische Anmerkungen bin ich im iibrigen alien Lesem sehr verbunden. Alien Mitarbeiterinnen und Mitarbeitem des Lehrstuhls ftir Forder- und Lagerwesen der Universitiit Dortmund sowie des Fraunhofer-Instituts fiir Transporttechnik und Warendistribution, die an der Entstehung des Buches mitwirkten, mochte ich an dieser Stelle sehr herzlich danken. Mein besonderer Dank gilt den Herren Dipl.-Ing. M. Daum, Dipl.-Ing. U. Piepel und Dipl.-Ing. St. Schwinning fiir ihre Mitwirkung bei der Gestaltung der inhaltlichen Beitrage, weshalb sie auch als Mitautoren dieses Buches aufgeflihrt sind. Dank sagen mochte ich Herrn Dipl.-Kfm. M. Curti flir seinen Einsatz bei der Erstellung des Manuskriptes und auch den Damen und Herren des Zeichenbiiros fiir die schnelle und sorgfliltige Erstellung der Abbildungen. Vor allem mochte ich meiner Frau Edeltraud sehr herzlich ftir ihr Verstiindnis danken. Sie mu8te auf viel gemeinsame Freizeit mit dem Autor verzichten, da dieser neben vielfliltigen Verpflichtungen als Hochschullehrer, Leiter des Fraunhofer-Instituts sowie weiteren Belastungen einen gro8en Teil seiner Zeit beim Entstehen dieses Buches verbrachte. Dortmund, im Marz 1989

Reinhardt Jiinemann

lnhaltsverzeichnis

Kapitel A: Einfiihrung

1

1 Entwicklung und Eingrenzung . . . . . . . . . . . 1.1 Geschichte und Entwicklung des Transportes, des Materialflusses und der Logistik 1.2 Begriffsbestimmungen . 1.3 Aufgaben der Logistik .. 1.4 Bedeutung der Logistik .

3

2 Aufbau logistischer Systeme . 2.1 Grundlagen . . . . . . . 2.2 Volkswirtschaftliche Logistik 2.3 Unternehmenslogistik . . . . . . . . . . . . 2.3.1 Horizontaler Aufbau der Unternehmenslogistik . 2.3.2 Vertikaler Aufbau der Unternehmenslogistik . 2.3.3 Gesamtaufbau der Unternehmenslogistik. . 2.3.4 Stellung der Betriebswirtschaftslehre in der Unternehmenslogistik . 3 KenngroBen und Strategien 3.1 SystemgroBen . . . . 3.2 Logistikstrategien. . . 3.3 Kennzahlen . . . . .

3 11

18

28

33 33

40 43 43

62 63

65 75 75

77 98

Literaturverzeichnis Kapitel A: Einfiihrung.

103

Kapitel B: Systemtechnik der Materialflu8mittel fiir Stiickgiiter

119

1 Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung . . . . . . . . 1.1 Aufgabe der Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung 1.2 Systematik zur Packstiick- und Ladeeinheitenbildung 1.2.1 Begriffsbestimmungen . . . . . 1.2.2 Systematik. . . . . . . . . . . 1.3 Verpackungstechnik . . . . . . . . . 1.4 Ladeeinheitenbildung . . . . . . . . 1.5 Auswahlkriterien und Systemvergleich

121 121 124 124

2 Lagertechnik . . . . . . 2.1 Aufgabe der Uger . 2.2 Systematik der Uger 2.3 Lagermittel . . . . 2.3.1 Bodenlagerung . . . . . 2.3.2 Statische Regallagerung . . 2.3.3 Dynamische Regallagerung 2.3.4 Lagerung auf Fordermitteln 2.4 Lagerorganisation. . . . . . . . . 2.5 Auswahlkriterien und Systemvergleich

143 143 145 153 153 155 159

127

129 133

140

167 167 178

VIII

Inha/tsverzeichnis

3 Fordertechnik: . . . . . . . . 3.1 Aufgaben der Fordertechnik 3.2 Systematik der Fordermittel 3.3 Stetigforderer . . . . . . 3.3.1 Flurgebundene StetigfOrderer. 3.3.2 Aufgestiinderte StetigfOrderer 3.3.3 Flurfreie StetigfOrderer . . . 3.4 UnstetigfOrderer . . . . . . . . 3.4.1 Flurgebundene UnstetigfOrderer 3.4.2 Aufgestanderte Unstetigforderer 3.4.3 Flurfreie Unstetigforderer . . . 3.5 Auswahlkriterien und Systemvergleich

189 189 190 201 205 206 214 217 218 252 256 270

4 Verkehrstechnik: . . . . . . . . . . . 4.1 Aufgabe der Verkehrstechnik. . . . . 4.2 Systematik der Verkehrsmittel . . . . 4.3 Verkehrsmittel . . . . . . . . . . . 4.3.1 Verkehrsmittel im StraBenverkehr. . 4.3.2 Verkehrsmittel im Schienenverkehr . . . . . . . 4.3.3 Verkehrsmittel im Binnen- und Seeschiffahrtsverkehr . 4.3.4 Verkehrsmittel im Luftfrachtverkehr . . . 4.4 Verkehrsorganisation und kombinierter Verkehr 4.5 Auswahlkriterien und Systemvergleich

279 279 285 286 286 292 306 316 318 334

5 Handhabungstechnik . . . . . . . . 5.1 Aufgabe der Handhabungsmittel . 5.2 Systematik der Handhabungsmittel 5.3 Einzweckgerate. . . . 5.4 Roboter . . . . . . . . . . . . 5.4.1 Stationare Roboter . . . . . 5.4.2 Mobile Roboter. . . . . . . . 5.4.3 Einsatzgebiete im MaterialfluB . . . 5.4.4 Forderungen an MaterialfluBroboter. 5.5 Auswahlkriterien und Systemvergleich

339 339 341 354 355 355 359 366 371 375

6 Sonstige Techniken . . . . . . . . . . . . 6.1 Kommissioniertechnik. . . . . . . . . . 6.1.1 MaterialfluB und technische Gestaltung . . . . . . 6.1.2 Realisierungsbeispiele von Kommissioniersystemen . 6.1.3 InformationsfluB . . . . . . . . . . 6.1.4 Strategien . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.5 Wichtige Kennwerte . . . . . . . . . . 6.1.6 Der Mensch im Kommissioniersystem. . . 6.2 Montagetechnik . . . . . . . . . . . . . . 6.2.1 Systematik der Handhabungseinrichtungen . 6.2.2 Speichereinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.3 Ei~c~tungen zum Veriindern der Menge, Position und Orienuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.4 Spann- und Kontrolleinrichtungen . . . . . . . . . . . 6.2.5 Einsatzgebiete montagetypischer Handhabungseinrichtungen und Flexible Montagezellen . . . . . . . . . . . . . . .

387 387 387 396 401 403 404 405 406 407 407 409 412 414

Inhaltsverzeichnis 6.3 Umschlagtechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.1 Systematik der Umschlagtechnik . . . . . . . . 6.3.2 Beispiele fiir den Umschlag im innerbetrieblichen MaterialfluB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.3 Beispiele fiir den Umschlag an der Schnittstelle zwischen innerbetrieblichem und auBerbetrieblichem MaterialfluB . 6.3.4 Beispiele fiir den Umschlag im auBerbetrieblichen MaterialfluB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

IX 417 417 422 423 432

Literaturverzeichnis Kapitel B: Systemtechnik der MaterialfluBmittel fiir Stiickgiiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441

Kapitel C: Informations- und Steuerungssysteme

469

1 Informationssysteme . . . . . . . . . . . . . 1.1 Aufgabe derlnformationssysteme. . . . . . 1.2 Aufbau von lnformationssystemen . . . . . . 1.3 Rechnergestiitzte Logistik in den Unternehmen .

473 473 478 483

2 Steuerungssysteme . . . . . . . . 2.1 Aufgabe der Steuerungssysteme 2.2 Aufbau von Steuerungssystemen

489 489 493

3 InformationsfluBmittel. . . . . . . 3.1 Datentrager . . . . . . . . . 3.1.1 Codierungsarten . . . . . . 3.1.2 Programmierbare Datentrager 3.2 Datenerfassungstechnik . . 3.2.1 Datenerfassungsgerate . 3.2.2 Sensoren . . . . . . 3.2.3 Mobile Datenerfassung 3.2.4 Betriebsdatenerfassung 3.3 Dateniibertragungstechnik . . . . . . . . . . . 3.3.1 Leitungsgebundene Dateniibertragungstechnik 3.3.2 Leitungslose Dateniibertragungstechnik . . . 3.3.3 Datennetze. . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.4 Schnittstellen. . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Datenverarbeitungstechnik . . . . . . . . . . . . . . 3.4.1 Datenverarbeitungstechnik in Informationssystemen . 3.4.2 Datenverarbeitungstechnik in Steuerungssystemen 3.5 Datenausgabetechnik . . . . . . . . . . . . . 3.5.1 Datenausgabetechnik in Informationssystemen . . 3.5.2 Datenausgabetechnik in Steuerungssystemen . . .

497 497 497 499 503 503 506 511 512 514 515 516 518 523 524 524 533 537 537 539

Literaturverzeichnis Kapitel C: Informations- und Steuerungssysteme

541

Inhaltsverzeichnis

X

Kapitel D: Rechnergestiitzte Planungstechniken

549

1 Aufgaben der Planung. . . . . . . . . . . .

551

2 Vorgehensweise bei der Planung von MaterialfluBsystemen.

555

3 Rechnergestiitzte Planung . . . . . 3.1 Permanente MaterialfluBplanung 3.2 Planungsdatenanalyse . . . 3.3 MaterialfluBstrukturplanung . . 3.4 MaterialfluBsystemplanung. . .

561 562 563 569 571

4 Simulationsgestiitzte Planung. . . . . . . 4.1 Aufgaben und Einsatzvoraussetzungen. 4.2 Grundlagen der Simulation. . 4.2.1 Begriffsbestimmung. . . . . . . 4.2.2 Konzepte der Simulation. . . . . 4.2.3 Stochastik . . . . . . . . . . . 4.2.4 Modellierungssprachen . . . . . 4.3 Durchfiihrung von Simulationsstudien . . . . 4.4 Grundkonzept flir eine MaterialfluBsimulation 4.5 Anwendungsgebiete. . . . . 4.6 Entwicklungstendenzen . . .

577 577 580 580 583 584 586 588 590 592 600

5 Expertensysteme in der Planung . 5.1 Aufgabe der Expertensysteme . 5.2 Methodik der Expertensysteme . . . 5.3 Anwendung von Expertensystemen . 5.4 Aufbau von Expenensystemen . . . 5.5 Wissensreprasentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.6 Einfiihrung, Betrieb und Entwicklung von Expertensystemen. 5.7 Beispiel eines Expertensystems zur FBrdermittelauswahl . . .

605 605 606 610

Literaturverzeichnis Kapitel D: Rechnergestiitzte Planungstechniken.

625

Kapitel E: lntegrierte Materialflu8- und Logistiksysteme

633

1 Realisierungsbeispiele von MaterialfluBsystemen und Entwicklungstendenzen • . . . . . . . . . . . . . 1.1 Automatische Bildung von Ladeeinheiten . . . . 1.2 Flurgebundene Techniken in MaterialfluBsystemen 1.3 Aufgestanderte Techniken in MaterialfluBsystemen 1.4 Flurfreie Techniken in MaterialfluBsystemen . 1.5 Kommissioniersysteme . . . . . . . .

635 635 640 653 661 669

. . . .

2 Realisierungsbeispiele von Logistiksystemen . . . 2.1 Beschaffungslogistik . . . . . . . . . . . 2.2 Produktionslogistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1 Produktionslogistik am Beispiel eines Luftfahrtzulieferuntemehmens . . . . . . . . . . . . • . . . • . 2.2.2 Produktionslogistik am Beispiel eines Untemehmens der Elektroindustrie • . . • . . . . . . . . . . . . . .

611

614 617 621

683 683 693 693 700

Inhaltsverzeichnis 2.3 Distributionslogistik. . . 2.3.1 Logistiksystem Stape1 2.3.2 Logistiksystem Mode 2.4 Verkehrslogistik . . . . 2.5 Entsorgungslogistik . . .

XI

. . . . .

707 709 714 717

728

Literaturverzeichnis Kapitel E: Integrierte MaterialfluB- und Logistiksysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

739

Stichwortverzeichni s

749

Kapitel A Einfiihrung

1 Entwicklung und Eingrenzung

1.1 Geschichte und Entwicklung des Transportes, des Materialflusses und der Logistik

Die Geschichte des Transportes, des Materialflusses und der Logistik reicht bis weit zuriick in die vorchristliche Vergangenheit. Sie ist gleichzeitig gekoppelt an die Menschheitsgeschichte und die technischen Entwicklungen iiber Jahrtausende. Heute giiltige Ansichten haben dort ihre Wurzeln, und wichtige technische Elemente der Hebetechnik, Forder- und Transportmittel waren damals bereits erfunden. Schon Jager und Sammler lagerten an Wasserstellen oder an geschiitzten Platzen, wo gleichzeitig Holz fiir ein Feuer zur Verfiigung stand. Beim SeBhaftwerden des Menschen war fiir die Wahl des Ansiedlungsortes eine vorhandene Infrastruktur von wesentlicher Bedeutung. FluBlaufe, Meereskiisten oder traditionelle Handelswege stellten eine solche Infrastruktur dar. Aus der Bibel wie auch aus dem Zeitzeugnis des Koran weiB man, daB sich beispielsweise die alten KarawanenstraBen infolge der Besiedlung wie Lebensadem durch das sonst trostlose Land gezogen haben. So liegen die heiligen Stiitten des Islam in Saudi-Arabien ebenso wie die des Buddhismus in Indien an solchen alten Handelswegen. In Europa hat sich eine ahnliche Entwicklung, wenn auch spater, vollzogen. Stiidte wurden an der Kiiste oder an Fliissen gegriindet, da Schiffe iiber Jahrtausende hinweg das bedeutendste Transportmittel darstellten. Auf diese Weise wurden eine bessere Versorgung der Menschen sowie ein florierender Handel

mo~lich.

In Deutschland laBt sich die Entstehung der

iiltesten Stiidte mit der Entwicklung wichtiger Handelswege verkniipfen, man denke beispielsweise an die Hanse.

A.l Entwicklung und Eingrenzung

4

Im militiirischen Bereich spielte die Logistik friihzeitig eine Rolle. Bei den alten Romern batten die Logistas 1 fiir die Versorgung der Legionen zu sorgen. Sie verwalteten Lager fiir Nahrungsmittel, planten Marschrouten und Weidepliitze fiir di.e zur Fleischversorgung mit den Truppen mitgetriebenen Viehherden und organisierten Quartiere fiir die Legionen. Der byzantinische Kaiser Leon VI (865-912 n.Chr.) definierte in einem Buch iiber das Militiirwesen die Logistik wie folgt: "Sache der Logistik ist es, das Heer zu besolden, sachgemii.P zu bewaffnen und zu gliedern, es mit Geschiltz und Kriegsgeriit auszustatten, rechtzeitig und hinliinglich fUr seine Bedurfnisse zu sorgen und jeden Akt des Feldzuges entsprechend vorzubereiten, d.h. Raum und Zeit zu berechnen, das Geliinde in bezug auf die Heeresbewegungen sowie des Gegners Widerstandskraft richtig zu schiitzen und diesen Funktionen gemii.P die Bewegung und Verteilung der eigenen Streitkriifte zu regeln und anzuordnen, mit einem Wort zu disponieren" [20].

Auch in vorchristlicher Zeit und danach war der FluB der Giiter zur Erfiillung der Bediirfnisse der Menschen und zum siegreichen AbschluB von Kriegen ohne einfache technische Hilfen nicht zu bewiiltigen. Die Philosophen der alten Zeit, wie z.B. Aristoteles in seiner Abhandlung "Mechanische Probleme", kannten bereits einfache Maschinen: die schiefe Ebene, den Keil, die Schraube, den Rebel und das Rad (Bild A.l.l) [36]. Die Erfindung des Rades als letztes der miichtigen Funf im 4. Jahrtausend v.Chr. geschah wahrscheinlich in Sumer in

Mesopotamien. Es wurde als wesentlicher Fortschritt fiir den damaligen Transport und die damalige Kriegskunst (z.B. Streitwagen) gewertet. Auch der Bau der Pyramiden 2800 v.Chr. und der Bau von Obelisken, die spater von Kaiser Augustus von Agypten nach Rom geschafft wurden, gehOren in eine geschichtliche Replik, denn ohne Seilrolle, Rebel, kranartige Geriiste und lihnliche Techniken waren diese Leistungen der alten Kulturvolker nicht zu erklaren. Die Schriften des Archimedes (287-212 v.Chr.) sind auch heute noch Grundlage der Ingenieurwissenschaften. Darin beschaftigte er sich u.a. mit dem Flaschen1 Logistas = Finanzrevisoren bzw. Nahrungsmittelveneiler als Beamte im byzantinischen und rllmischen Reich

1.1 Geschichte und Entwicklung

Schiefe Ebene

I

rt;

5

Keil

~

Schraube

I

Rad

He bel Bild A.l.l: Die miichtigen Funf

zug, der aber auch schon den Agyptern bekannt war. Breite Verwendung erfuhr der Flaschenzug dann durch die Romer. In Bild A.1.2 sind sowohl ein herkommlicher als auch ein Potenzflaschenzug dargestellt. Der Flaschenzug ist auch heute noch die Grundlage des Hebens von Lasten und wird nach wie vor in vielen Hebezeugen eingesetzt.

Bei einem Flaschenzug erfolgt eine Obersetzung der Wege und eine Untersetzu ng der Kralte bei einer gegen Ober der Zuggeschw i nd igke~ red uzierten Hubgeschwindigke ~ der Last. lm nebenstehenden Beispiel (links) verkOrzen sich beim Anheben der Last jeweils alle vi er die Last tragenden Seilstriinge um den Hubweg . Das lose Seilende verliinge rt sich ent sprechend um den vierfachen Hubweg . Die Kriilte verha~en sich umgekehrt , so daB die Handkrah nur t /4 der Last betrage n mu B. Bei einem Potenztlaschenzug (rechts) wird die Lastkralt an der unteren losen Rolle aufgeteih, wobei eine HaHte Ober das rechte Soil in dieAulhiingung und dieandere Halite in die nachste Rolle eingeleitet wird. An dieser Rolle wird der Obertragene halbe Lastkrahanteil nach den selben Gesetz miiBigkeiten wiederum halbiart. Dasselbe w i ederho~ sich an der dritten und vierten losen Seilrolle , so daB an de m durch die teste Roll a umgelenkten losen Seilende nur die m it (112) 0 muhiplizierte Lastkraft aufgebracht warden mu B. In de m dargestellten Beispiel mit n• 41osen Rollen erg ibt sich eine aut 1/ 16 gegenuber der Lastkralt red uzierte Handkraft. Oer dargestelhe Potenzflaschenzug hat seinen Namen aufgrund dieser Berechnungsvorschrift erhahen.

Bild A.l .2: HerkOmmlicher und Potenztlaschenzug

A.l Entwicklung und Eingrenzung

6

Bis ins 18. Jahrhundert unserer Zeitrechnung gab es erstaunlicherweise danach keine bahnbrechenden Entwicklungen im Transport und in der Logistik. Erst mit der Erfmdung der Dampfmaschine (1769 patentiert), der erstmaligen Herstellung grol3erer Mengen an Roheisen unter ausschlieBlicher Verwendung von Steinkohlenkoks (1735) und der Einflihrung der Eisenbahn (Niirnberg-Fiirth

1835) machte dann im 19. Jahrhundert die Transporttechnik gewaltige Fortschritte. Mit dem Bau von Eisenbahnen konnten zum ersten Mal grol3e Lasten sowie eine ansehnliche Zahl von Personen iiber weite Strecken viel schneller transportiert werden. Welchen EinfluB eine solche Eisenbahnnetz-Infrastruktur auf die Entwicklung eines Landes ausiiben kann, zeigte die Besiedlung der USA, die ohne Eisenbahn wohl kaum so stiirmisch hlitte verlaufen konnen. Mit der weltweit wachsenden Besiedlung durch den Menschen stieg auch die Zahl der Transportverbindungen und es entstanden komplexe Transportnetze. Die onflexible, weil schienengebundene Eisenbahn und die langsamen Postkutschen konnten das vorhandene Transportaufkommen in der beginnenden Industrialisierung bald nicht mehr bewliltigen. Die Erfindung des elektrodynamischen Prinzips durch Siemens (1866) sowie des Verbrennungsmotors durch Otto (1876) fiihrten zu dem flachenerschlieBenden Individualverkehrsmittel unserer Zeit, dem Automobil. Man begann nun die Wege zwischen den Stlidten zu Stral3en auszubauen. So entstand nach und nach das fllichendeckende Stral3ennetz unserer Tage mit neuen Handelswegen, den Autobahnen. Es ist nur konsequent, wenn Industrieund

H~delsunternehmen

heute ihren Standort nahe giinstiger Verkehrskno-

tenpunkte wlihlen. Mit dem Beginn der Entwicklung der Schwerindustrie am Ende des 19. Jahrhunderts muBte man bald erkennen, daB die riesigen Mengen an Erzen und Kohle kaum ausschlieBlich mit der Eisenbahn iiber die Schiene transportiert werden konnten. Die Folge war die Erstellung von kiinstlichen Fliissen, den Kanlilen, um so zu einem umfangreichen Binnenwasserstral3ennetz zukommen. Die flexibelste Art des Verkehrs schlieBlich ermoglicht das Flugzeug. Urspriinglich nur auf den Personenverkehr beschrlinkt, wurde nach dem zweiten Weltkrieg dieses liul3erst schnelle Verkehrsmittel fiir den insbesondere hOher-

1.1 Geschichte und Entwicklung

7

wertigen Gtitertransport tiber groBere Entfernungen eingesetzt, und schon zeichnet sich das Zeitalter des Weltraumverkehrs ftir neue Transportaufgaben ab. Moglich geworden ist die geschilderte Entwicklung erst durch die vorliegenden Voraussetzungen zum Bau der Verkehrsmittel und die konsequente Schaffung von Infrastrukturen einerseits sowie die rasante Entwicklung im Informationswesen andererseits. Waren noch vor 200 Jahren Meldungen tiber Tage mit reitenden Boten unterwegs, jagen Informationen heute mit Lichtgeschwindigkeit via Satellit in Sekundenbruchteilen von Kontinent zu Kontinent. Welche gewaltige Entwicklung hat bier in den letzten Jahrzehnten stattgefunden: Ausbau des Brief- und Paketkurierdienstes zu machtigen Systemen, Entwicklung der papierlosen, elektronischen Informationsiibertragung, ausgehend vom Telegraph iiber das Telefon, das Radio, Fernsehen, Telex, Telefax bis hin zum Einsatz von Satelliten. Das Zeitalter der Informationsmaschinen und die Informatikrevolution haben begonnen. Dies fiihrt auch in den Unternehmen nicht nur zum Einsatz von Lager-, Transport- und Verpackungsautomaten sowie Robotern in flexiblen, automatischen MaterialfluBsystemen, sondern gleichzeitig zu integrierten, rechnergestiitzten Informationssystemen in MaterialfluB und Logistik. Die Dimensionen dieser gesamten Entwicklungen in den nachsten Jahrzehnten zeichnen sich heute bereits ab. Doch bedingen diese neuen Moglichkeiten von MaterialfluB und Logistik auch Zwange. Die immer verwobeneren gegenseitigen Abhangigkeiten der einzelnen Systeme und deren wachsende Komplexitlit erfordern die Schaffung von Uberwachungsinstrumenten und Hilfsmitteln fUr eine ganzheitliche Planung, Steuerung und Uberwachung solcher Infrastrukturen in den Unternehmen sowie auf nationaler und internationaler Ebene. Die Uberwachung miissen internationale Gremien, Regierungen und BehOrden sowie das Management ausiiben, die Instrumente fiir die Gestaltung, Planung, Steuerung und Uberwachung miissen wissenschaftlich bereitgestellt werden. Das Wort Logistik hat ethymologisch zunachst einen griechischen Wortstamm

[3,4, 19,23,33]: - logos (Vernunft) - logismos (Rechnung, Uberlegung, Plan)

A.l Entwicklung und Eingrenzung

8 - logistika (praktische Rechenkunst) - logistikos (berechnend, logisch denkend) - logizornai (berechnen, iiberlegen) - logo (denken)

Der Begriff gait jahrhundertelang als rnathernatische Wissenschaft oder als spezielle Form der Symbolic Logic (and, or, nor) [3] von Leibnitz (1646-1716) und Boole (1815-1864). Irn militiirischen Bereich taucht der Begriff Logistik erst urn 1830 wieder auf. Der Schweizer Antoine-Henry Baron de Jomini (1779-1869), General der franzosischen Armee und spater in russischen Diensten, fiihrte den Begriff Logistik in die Kriegswissenschaften ein und stellte ihn gleichwertig neben Strategie und Taktik. Dabei berief sich Jomini auf den germanisch-franzosichen Wortstamrn loger (Quartier rnachen) und leitete ihn vorn rnarechal des logis (Quartiermeister) ab [20,21,27]. Unter Logistik faBte er die organisatorischen und befehlstechnischen MaBnahrnen zusarnmen, durch die der Generalstab die Entschliisse des Feldherm in die Tat urnsetzt. In der europaischen Militarwissenschaft setzt sich der Begriff Logistik jedoch zunachst nicht durch und taucht - nachdern Jominis Schriften ins Englische iibersetzt wurden - Ende des 19. Jahrhunderts in der amerikanischen Militarliteratur in Form von Logistics wieder auf. 1884 fiihrt das amerikanische Marinek:riegsinstitut diesen Begriff fiir das Navigieren einer Flotte und deren Versorgung ein. Von diesern Zeitpunkt an wird Logistik immer rnehr als die Summe aller Tatigkeiten und Dienstleistungen zur Unterstiitzung der Streitkrafte begriffen. Das richtige Vorausberechnen von Bedarf, Leistungsvermogen, Raurn und Zeit einer Truppe, urn einen rnoglichen Gegner zu besiegen, wird Grundlage der Logistik. Auch in den heutigen Streitkraften hat sich diese Auffassung durchgesetzt, so daB Logistik definiert ist als: "Bereitstellung und Einsatz der Hilfsquellen

von Staaten zur Unterstiltzung militiirischer Operationen". 1955 wurden in Arnerika in der Veroffentlichung "Note on the Formulation of the Theory of Logistics" [28] erstrnals theoretische Uberlegungen zur Logistik in die Wirtschaft iibertragen.

1.1 Geschichte und Entwicklung

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Die Society of Logistics Engineers (SOLE) hat 1974 Logistik wie folgt aufgefaBt: "Logistik ist die Kunst und Wissenschaft des Managements, der Technik und technischer Aktivitiiten, die sich mit Anforderungen, Planung, Versorgung und Erhaltung von Hilfsmitteln befassen, urn Ziele, Plane und Operationen zu unterstiitzen." [35] Die Dienstvorschrift der Deutschen Bundeswehr defmierte Logistik 1967 als: "Logistik ist die Lehre von der Planung, der Bereitstellung und dem Einsatz der fiir militiirische Zwecke erforderlichen Mittel und Dienstleistungen und die Anwendung der Lehre." [8] In der deutschen betriebswirtschaftlichen Literatur erschienen die ersten Veroffentlichungen zur Logistik 1970 [29,32], 1972 [30] und 1973 [24]. Der Schwerpunkt dieser Veroffentlichungen lag hier im Bereich der Marketing-Logistik. 1974 wurde anHilllich des 1. Europiiischen MaterialfluBkongresses auf Grund der Erkenntnisse des Arbeitens mit Computern, der Anwendung der Systemtechnik und neuer Planungsmethoden zur Logistik formuliert [22]: "Nachdem die Logistik einen festen Platz innerhalb der Streitkriifte und Armeen vie/er Liinder bekommen hat, liegt es nahe, a/le Raum-, Zeit-, Ver- und Entsorgungsprobleme in den Industrieunternehmen und der Volkswirtschaft eines Landes analog zu betrachten. In Industrieller Logistik sol/en nicht nur die Materialfluflvorgiinge, sondern auch der Fluj3 der Informationen und Daten von Mensch-Maschine-Systemen oder Maschine-Maschine-Systemen fUr a/le raum- und zeitUberbrilckenden Prozesse ver.schiedenster Art in Industrie-, Handels- und Dienstleistungsunternehmen betrachtet werden."

Erstmalig sind mit dieser Definition die MaterialfluBprozesse in den Unternehmen und deren Gestaltung, Planung, Steuerung und Uberwachung vollstiindig in die Logistik integriert worden. Die notwendige Erweiterung der Logistik urn technische Komponenten neben der Betriebswirtschaft wurde damit vollwgen. Die anwendungsorientierte und institutionelle Einteilung in Militiirische Logistik, Krankenhaus/ogistik, Unternehmenslogistik usw. hat sich inzwischen durchgesetzt.

A.l Entwicklung und Eingrenzung

10

Die Logistik basiert auf drei wichtigen Saulen (Bild A.1.3): - der Technik (vorrangig MaterialfluBelemente als technische Komponenten), - der Informatik (vorrangig InformationsfluBelemente als technische Komponenten) und - der Betriebs- und Volkswirtschaft (vorrangig wirtschaftliche Komponenten).

Logistik

Technik

lnformatik

Betriebsund Volkswirt-

se haft

Bild A.1.3: Die drei Saulen der Logistik

Das ganzheitliche logistische Denken und Handeln in Systemen ist die Forderung der Zeit. Deshalb miissen die genannten drei Saulen als integriertes Ganzes angesehen werden. So wurde seit 1974 die Einbeziehung des Logistikaspekts in die Lehrplane der Universitaten gefordert [22], erst in den 80er Jahren wurde dieses realisiert.

1.2 Begriffsbestimmungen

11

1.2 Begriffsbestimmungen

Wichtige verwendete Begriffe sollen hinsichtlich ihrer fachlichen Inhalte und unter Hinzuziehung giiltiger Normen und Richtlinien definiert und erlautert werden. "Kybernetik ist die Wissenschaft der durch kommunikative Information gesteuerten oder geregelten Verhaltensweisen aller denkmOglichen strukturierten dynamischen Systeme" [15]. Kybernetik, vom griechischen Kybernetike = Steuermannskunst abgeleitet und nach dem 2. Weltkrieg eingefiihrt [45], umfaBt die sich heute zum Teil erganzenden Fachgebiete wie Operations Research, Systems Engineering, Steuerungs- und Regelungstechnik, Wertanalyse und Logistik. Die einzelnen methodischen Arbeitsmittel dieser Teilgebiete sind heterogen, die formale Logik und Mathematik leisten hier generelle Hilfestellung. Logistik ist die wissenschaftliche Lehre der Planung, Steuerung und Uberwachung2 der Material-, Personen-, Energie- und lnformationsf/iisse in Systemen. Systeme in diesem Sinne, in denen die Logistik eine Rolle spielt, konnen Industrie-, Handels- und Dienstleistungsunternehmen, landwirtschaftliche und forstwirtschaftliche Untemehmen, Krankenhauser, Banken, Kraftwerke, Wasserversorgungsunternehmen, BehOrden, Haushalte, Bundesbahn, Bundespost, Speditionen, Streitkrafte eines Staates zur Verteidigung, Weltraumunternehmen, Volkswirtschaften eines oder mehrerer Staaten (Wirtschaftsgemeinschaften), die gesamte Weltwirtschaft usw. sein. Unternehmenslogistik ist die wissenschaftliche Lehre der Planung, Steuerung und Uberwachung der Material-, Personen-, Energie- und Informationsf/iisse in Unternehmen.

2 Dberwachung steht synonym fiir Kontrolle.

A.l Entwicklung und Eingrenzung

12

Entsprechend kann die Industrielle Logistik fiir Industrieunternehmen, die Handelslogistik fiir Handelsunternehmen, die Verkehrslogistik fiir Verkehrsunternehmen, die Krankenhauslogistik fiir Krankenhauser usw. aufgefaBt werden.

Volkswirtschaftliche Logistik ist die wissenschaftliche Lehre der Planung, Steuerung und Uberwachung der Material-, Personen, Energie- und JnformationsflU.Sse in der Volkswirtschaft eines Staates, mehrerer Staaten (Staatenbzw. Wirtschaftsgemeinschaften) bzw. der gesamten Weltwirtschaft. Ein logistisches System ist jede Anordnung aus mindestens zwei Einzelelementen von Gegenstanden der Logistik, urn Aufgabenstellungen der Planung, Steuerung und Uberwachung in Systemen auszufiihren.

Logistische Prozesse bewirken im Rahmen eines Transformationsprozesses eine Veriinderung des Systemzustands von Gegenstiinden der Logistik hinsichtlich Zeit, Ort, Menge, Zusammensetzung und Qualitat.

Gegenstiinde der Logistik bzw. des Materialflusses konnen sein: - Giiter (Materialien, Stoffe) - Personen (biologische Objekte) - Informationen - Energie - MaterialfluBmittei3 - Produktionsmittel4 - InformationsfluBmittel5 - Infrastruktur (Gebiiude, Fliichen, Wege) Die Gegenstiinde der Logistik sind diskrete Einzelelemente oder Subsysteme, die die verschiedensten logistischen Systeme bilden und in vielfa.Itigen Kom3 Unter MaterialfluBmittel werden hier, bei den Gegenstlinden der Logistik, auch Giiter- und Personentransportmittel verstanden. 4 Zu den Produktionsmitteln werden beispielsweise auch energieerzeugende Anlagen gerechnet.

5 In Analogie zum MaterialfluB werden die Arbeitsmittel des Informationsflusses im folgenden als InformationsfluBmittel bezeichnet.

1.2 Begriffsbestimmungen

13

binationen, oft hierarchisch strukturiert, in logistischen Prozessen zusammenwirken. Generell kann unterschieden werden zwischen solchen Gegenstiinden der Logistik, die als Objekte (Giiter, Personen, lnformationen, Energie) im Rahmen eines Transformationsprozesses verandert werden, und solchen, die als

Arbeitsmittel

(MaterialfluBmittel,

Produktionsmittel,

lnformationsfluBmittel)

zusammen mit der notwendigen Infrastruktur (Gebiiude, Fliichen, Wege usw.) die Veranderung in Systemen bewirken (vgl. Kap. A.2.1: Grundlagen, Bild A.2.1). lm Vordergrund dieses Buches stehen Giiter (Materialien, Stoffe), die als

Stii.ckgiiter ("ein einzelnes, eine Einheit bildendes Gut" [38]) auftreten (vgl. Kap. B.l: Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung). Entsprechend stehen alle festen Korper unterschiedlicher Abmessungen, aber auch alle Schiittgiiter, Fliissigkeiten oder Gase in Hiillgiitern, alle verpackten Giiter (DIN 55405, [13]) als Packstiicke (Packungen) und Ladeeinheiten6 bis zum Ladehilfsmittel und bis zur Ladung schwerpunktmiiBig im Blickfeld der Untersuchungen (vgl. Kap. B.l.l: Aufgabe der Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung). Schiittgiiter, Fliissigkeiten und Gase werden als Giiter sehr oft kontinuierlich in MaterialfluB- und Logistikprozessen transformiert. lm Gegensatz dazu werden Stiickgiiter diskreten Prozessen (abziihlbar, ereignisorientiert) stetig oder unstetig unterzogen. Zu jedem MaterialfluB gehoren /nformationen, die diesen begleiten, diesem nachfolgen oder sogar vorauseilen und zum Steuern oder Regeln sowie auch fiir administrative Aufgaben (Fakturieren, Buchen usw.) benutzt werden. lnformationen in Form von Daten befinden sich auf stationiiren oder mobilen Datentriigern, werden mit geeigneten Sensoren und Betriebsdatenerfassungsgeriiten (BDE) erfaBt, iiber lnformationsnetze transportiert, im Rechner verarbeitet und iiber Ausgabeeinrichtungen, z.B. Drucker, ausgegeben. lnformationsfliisse, auch ohne Materialfliisse, sind Bestandteil vieler logistischer Systeme (vgl. Kap. C: Informations- und Steuerungssysteme). 6 Der Begriff Ladeeinheit steht bier synonym fiir Lagereinheit, Transporteinheit, Produktionseinheit oder SarnmelstiickguteinheiL Der Begriff Transporteinheit ist im folgenden, abweichend vom iiblichen Sprachgebrauch, in der Handhabungstechnik belegt (vgl. Kap. B.5.2: Systematik der Handhabungsmittel).

A.l Entwicklung und Eingrenzung

14

Energie wird zur Erftillung logistischer Leistungen erzeugt, transportiert und eingesetzt und nimmt wie der Mensch eine Sonderstellung ein. Beide konnen als Operatoren eingesetzt oder selbst logistischen Prozessen als Operanden unterzogen werden (vgl. Kap. A.2.1: Grundlagen, Bild A.2.1). Die Arbeitsmittel des Materialflusses (vgl. Kap. B: Systemtechnik der MaterialfluBmittel ftir Stiickgiiter) bzw. des Jnformationsjlusses (vgl. Kap. C: Informations- und Steuerungssysteme) werden in diesem Buch unter systemtechnischen Gesichtspunkten ausfiihrlich behandelt. Eine besondere Rolle spielen die Verkehrsmittel. Sie konnen sowohl Giiter (Material) als auch Personen in einem TransformationsprozeB veriindern, entsprechend nehmen sie an den Material- bzw. Personenfliissen teil. Einen besonderen Status nehmen auch die Produktionsmittel in Industrieunternehmen ein. Sie bewirken als eingesetzte Arbeitsmittel im ProduktionsprozeB in entscheidendem MaBe den WertschopfungsprozeB im Industrieunternehmen. Dies konnen je nach Branche z.B. Fertigungsmaschinen oder chemische Anlagen sein. Ihre Kapazitaten und DurchfluBleistungen bediirfen der Abstimmung mit den Arbeitsmitteln des Material- und Informationsflusses, urn die logistische Leistung zu optimieren. MaterialfluB- und Logistikprozesse sind in eine lnfrastruktur eingebettet. Diese besteht aus Netzwerken und bedeutet den Aufbau baulicher lnfrastruktur (Gebaude, Flachen, Wege, Kabelverbindungen usw.). Werden Gegenstande der Logistik logistischen Prozessen in Systemen unterzogen, entsteht eine Iogistische Leistung. Diese ist eine sehr komplexe GroBe und liiBt sich nicht einheitlich und allgemeingiiltig definieren. Es wird bier einem Ansatz gefolgt, der logistische Leistungen in folgende Kategorien einteilt [43]: - Bereitstellung logistischer Produktionsfaktoren - Durchfiihrung logistischer Prozesse - Uberwindung von Raum- und Zeitdisparitiiten - Sicherstellung der Verfligbarkeit von Ressourcen.

15

1.2 Begriffsbestimmungen

Als moglicher sinnvoller Ansatz zur rechenbaren Beurteilung werden Aussagen zur Wirtschaftlichkeit verschiedener logistischer Systeme angesehen. Alle quantifizierbaren bzw. rechenbaren GroBen der Systeme, z.B. Investitionen und Betriebskosten, werden dann nach betriebswirtschaftlichen Grundsatzen bewertet und einer Wirtschaftlichkeitsrechnung unterzogen.

Dies erfordert

allerdings eine umfassende Leistungs- und Kostenerfassung fiir alle Teilsysteme und Alternativen. Dabei konnen in logistischen Systemen z.B. eines Industrieunternehmens die Kapazitaten der WertschOpfung, der MaterialfluBprozesse sowie der vor- und nachgeschalteten Prozesse unterschiedlich ausgelegt werden. Neben der Bemessung der Anlagen und Bestimmung der Zahl des Personals sind die logistischen SystemgroBen: Termine, Durchlaufzeiten, Bestande, Wege, Teilevielfalt, Lieferservice, Qualitat usw. festzulegen (vgl. Kap. A.3.1: SystemgroBen). Auch nicht quantifizierbare GroBen, wie beispielsweise die Ablauforganisation und die Transparenz von Materialfliissen, konnen mit der Nutzwertanalyse einer subjektiven Bewertung unterzogen werden. Kennzahlen und der Einsatz von Datenbanken bieten in einigen Jahren weitere Hilfestellung zur Bewertung alternativer Systeme an (vgl. Kap. A.3.3: Kennzahlen). Zur Zeit sind allerdings noch erhebliche Schwierigkeiten vorhanden, durchgehende Kosten flir alle Teilsysteme der MaterialfluB-, Logistik- und Managementebene zu ermitteln.

"Materialfluft ist die Verkettung aller Vorgiinge beim Gewinnen, Be- und Verarbeiten sowie bei der Verteilung von Gutern innerhalb festgelegter Bereiche." (nach DIN 30781, Teil1 [12] und VDI 3300 [41]) . "Eine Transportkette ist die Folge von technisch und organisatorisch miteinander verknilpften Vorgiingen, bei denen Personen oder Guter von einer Quelle zu einem Ziel bewegt werden" (DIN 30781, Teil1 [12]). Erganzend zum Begriff MaterialfluB wird festgelegt:

Materialfluftprozesse bewirken im Rahmen eines Transformationsprozesses eine Veranderung des Systemszustandes von Giitern (Material, Stoffen) hinsichtlich Zeit, Ort, Menge, Zusammensetzung und Qualitat.

A.l Entwicklung und Eingrenzung

16

Ein Materialjluflsystem ist jede Anordnung von mindestenes zwei Einzelelementen von Gegenstlinden des Materialflusses, die im Rahmen eines Transformationsprozesses eine Veriinderung des Systemzustandes von Giitem (Material, Stoffen) hinsichtlich Zeit, Ort, Menge, Zusammensetzung und Qualitiit ermoglichen.

Materialflufltechnik ist die wissenschaftliche Lehre der technischen Entwicklung, der Konstruktion, des Aujbaus, der Arbeitsweise und der Gestaltung von Materialfluflsystemen. Dem MaterialfluB zugehOrig werden die folgenden wichtigen Funktionen (Operationen) bzw. Arbeitsvorgiinge betrachtet:

- das Bearbeiten (In Anlehnung an VDI 3300 [41] ist Bearbeiten ein Vorgang, bei dem ein Erzeugnis (Rohstoff, Werkstiick) dem Zustand naher gebracht wird, in dem es das Untemehmen verlassen soli.);

- das Prilfen (nach VDI 3300 [41] jeder Kontrollvorgang (messen, zahlen, wiegen, usw.) im Verlaufe des Materialflusses); - das Verpacken (nach DIN 55405, Teil6 [13]);

- das Lagern (Aufenthalt, Puffer, Lager) (Darunter soli jeder kiirzer- oder liingerfristige Aufenthalt von Giitem verstanden werden [38].); - das Fordern (nach DIN 30781, Teil1 [12]); - das Transportieren im Verkehr (nach DIN 30781, Tei11 [12]); - das Handhaben (nach VDI 2860 [40]). Dariiber hinaus sind wichtige Arbeitsoperationen, die im MaterialfluB eine Rolle spielen: - das Bilden von Ladeeinheiten; - das Kommissionieren (in Anlehnung an VDI 3590 [42]); - das Montieren (VDI 2860 [40]); - das Be- und Entladen bzw. Umschlagen (nach DIN 30781 Teil 1 [12] und VDI 2360 [37]). Der MaterialfluBtechnik miissen danach Teilgebiete der folgenden Disziplinen zugerechnet werden: Fertigungstechnik, Verfahrenstechnik, Verpackungstechnik, Lagertechnik, Fordertechnik, Verkehrstechnik, Handhabungstechnik, Kommissioniertechnik, Montagetechnik und Umschlagtechnik.

1.2 Begriffsbestimmungen

17

MaterialfluBtechnik und Logistik unterscheiden sich darin, daB MaterialfluBtechnik mit der Lehre des Giiterflusses gleichzusetzen ist. Sie umfaBt damit schwerpunktmiiBig die Entwicklung, die Planung, den Betrieb und die Instandhaltung technischer Komponenten (Maschinenba:u, Elektrotechnik) der Logistik. Die Planungs- und Steuerungsaufgaben in der Logistik werden fachlich von der Elektrotechnik und angewandten Informatik abgedeckt. Immer neue leistungsfahigere Steuerungs- und Rechnersysteme, der Einsatz von Datenbanken, der Einsatz leistungsfahiger Hard- und Software und Einsatz mathematischer Berechnungsverfahren

(Statistik,

Heuristik,

Simulation)

stellen

hier

den

Schwerpunkt dar. Uberwachungs- und Kontrollfunktionen auf der Basis von Kosten- und Leistungsrechnungen und Fragen der Ablauf- unci Aufbauorganisation sind orginiire, betriebswirtschaftliche Aufgabenstellungen. "Die Jnformatik ist die Wissenschaft von der Struktur und den Verfahren der Informationsverarbeitung mit technischen Hilfsmitteln.

Sie beschiiftigt sich

insbesondere mit der Darstellung und Verarbeitung anwendungsbezogener Informationen mit technischen Funktionen heutige,r Rechenanlagen. Dabei bemiiht sie sich, von den Besonderheiten der einzelnen Anwendung zu abstrahieren und die grundlegenden und vielfach anwendbaren Kenntnisse und Verfahren herauszuarbeiten" (Definition aus dem Dritten Datenverarbeitungs-Programm der Bundesrepublik Deutschland).

lnformationswissenschaft ist die wissenschaftliche Lehre, die sich mit Fragen der Entwicklung, dem Aufbau, der Konstruktion, der Arbeitsweise und der Gestaltung von Informationssystemen befaBt. Ein logistisches Jnformationssystem ist die Anordnung und Relation von Informationen mit InformationsfluBmitteln untereinander und zu anderen Gegenstiinden der Logistik, urn Aufgabenstellungen der Planung, Steuerung und Uberwachung in Systemen auszufiihren.

Der lnformationsfluft als logistischer ProzeB bewirkt im Rahmen eines Transformationsprozesses eine Veriinderung des Zustandes von Informationen in einem Informationssystem.

A.l Entwick/ung und Eingrenzung

18

Zum InformationsfluB gehOrert folgende Funktionen bzw. Arbeitsoperationen: - Daten ein- und ausgeben, - Daten transportieren, - Daten verarbeiten (ordnen, aufbereiten, steuem, disponieren) und - Daten speichem (verwalten).

1.3 Aufgaben der Logistik

Der logistische Auftrag besteht darin, - die richtige Menge - der richtigen Objekte als Gegenstande der Logistik (Giiter, Personen, Energie, Informationen) - am richtigen Ort (Quelle, Senke) im System - zum richtigen Zeitpunkt - in der richtigen Qualitat - zu den richtigen Kosten zur Verfiigung zu stellen. Die sechs r' s driicken die Ziele logistischen Denkens und Handelns aus. Es geht nicht urn die Minimierung der Kosten, z.B. fiir einen einzelnen Transportvorgang, sondem urn die ganzheitliche Planung, Steuerung und Uberwachung von Systemen, urn diese zu optimieren. Bei der Volkswirtschaftlichen Logistik (Makrologistik nach [24,31]) handelt es sich urn ein iiuBerst komplexes System. Wichtige Elemente bilden hier die Systeme der Unternehmens/ogistik und die Haushalte (vgl. Kap. A.2.2: Volkswirtschaftliche Logistik). Von besonderer Bedeutung sind in diesen netzwerkartig aufgebauten Systemen zweifelsfrei die Verkehrsuntemehmen und die Einrichtungen des Post- und Femmeldewesens. Die wichtigste Aufgabe der Volkswirtschaftlichen Logistik ist es, die Infrastruktur fiir die Systeme der Untemehmenslogistik (Mikrologistik nach [24,31] u.a.), die Haushalte, die Militiirische Logistik und weitere beteiligte Teilsysteme gemiiB volkswirtschaftlichen Zielen bereitzustellen.

19

1.3 Aufgaben der Logistik

Die Regierungen eines Landes haben die ordnungspolitischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen - entsprechende Gesetze, Erlasse, Umsetzungsregeln und Haushaltsansatze - zu veranlassen. Den jeweils zustandigen BehOrden obliegt es dann, die Ausftihrung der Gesetze und Regeln zu iiberwachen. Die Planung der InfrastrukturmaBnahmen umfaBt u.a. Zielvorgaben, Bedarfsabschatzungen, die Entwicklung von Schwerpunkten und Zielen zur Siedlungspolitik und Raumordnung, die Ausarbeitung von Flachennutzungs- und Wegeplanen, die Festlegung des Verlaufes, der Schnittstellen und des Umfanges der Infrastruktur und eine Klarung der Finanzierung. Die politische Abhangigkeit ist einsichtig. Die anstehenden Planungsprobleme in Landem mit zentralgelenkter Wirtschaft und marktorientierter Wirtschaft sind unterschiedlich zu losen. FUr Lander, die sich der Marktwirtschaft bedienen, zu denen auch die Bundesrepublik Deutschland ziihlt, kommt es darauf an, moglichst keine MaBnahmen zu veranlassen, die beim Erbringen Iogistischer Leistungen zu Wettbewerbsverzerrungen fiihren. Die beabsichtigte Liberalisierung des Verkehrsmarktes in Europa ab 1992 ist ein wesentlicher Schritt in diese Richtung. Die Aufgabe des Gesetzgebers muB es auBerdem sein, die vorhandenen technischen Moglichkeiten und Vorziige eines Systems gegeniiber konkurrierenden Systemen in der langfristigen Zielplanung zu beriicksichtigen und InfrastrukturmaBnahmen in diesem Sinne rechtzeitig einzuleiten. Einige Beispiele aus der heutigen Zeit fUr den notwendigen Handlungsbedarf des Gesetzgebers aus der Sicht der Logistik sollen dies belegen: Die Deutsche Bundesbahn plant und finanziert als Verkehrsuntemehmen ihr gesamtes

Schienennetz,

wahrend dies

z.B.

bei

Verkehrsuntemehmen im

StraBenverkehr und der Binnenschiffahrt nicht der Fall ist. Die Eisenbahn ist ein Verkehrsmittel, welches Personen und Giiter iiber lange Strecken im Femverkehr sicher, schnell und wirtschaftlich befOrdem kann, wahrend PKW und LKW typische flachenerschlieBende Verkehrsmittel fUr den Nahverkehr sind. Die Intention des kombinierten Verkehrs benutzt diese Eigenschaften bereits (vgl. Kap. B.4.4: Verkehrsorganisation und kombinierter Verkehr).

20

A.l Entwicklung und Eingrenzung

Es ist weiterhin bekannt, daB der Luftverkehr in unserem Land infolge der Uberlastung des Luftraumes und infolge der Umweltbelastungen bereits heute verstiirkter Kritik ausgesetzt ist und dies in Zukunft sicher noch stiirker der Fall sein wird. Andererseits sind in der Transport-, MaterialfluB- und Logistikforschung bedeutende technische Erfolge erzielt warden: - die Rad-Schiene-Systeme erreichen inzwischen Spitzengeschwindigkeiten von iiber 400 km/h; mit dem Magnetbahn-System ist ein neues Produkt in der Entwicklung, welches bei hohen Geschwindigkeiten (iiber 500 km/h) ein neues Zeitalter des Verkehrs weltweit eroffnen kann; - neue automatische Nahverkehrssysteme fiir den Personenverkehr sind entwickelt oder sind in der Entwicklung und konnten auch fiir Giitertransporte genutzt werden (vgl. Kap. B.4.3.2: Verkehrsmittel im Schienenverkehr); - die automatische Fabrik mit Computer-Integrated-Manufacturing (CIM)und Just-in-Time (llT)-LOsungen und die Informatikrevolution ermoglichen neue automatische LOsungen im Giiterverkehr und speziell im Giiterumschlag. Welche Uberlegungen lassen sich aus diesen Fakten ableiten, auch wenn es dazu sicher noch weiterfiihrender Untersuchungen bedarf? - Es muB iiberdacht werden, ob die Eisenbahn moglichst bald als Betriebsgesellschaft

eingerichtet

wird

und

die

gesamte

Infrastrukturplanung

(Schienennetz) und deren Unterhaltung von der Betriebsgesellschaft abgetrennt werden. - Die Infrastruktur der Bahn muB dahingehend iiberpriift werden, ob nicht zur Umsetzung neuer Logistikkonzepte das Schienennetz angepaBt und urn automatische Umschlagsysteme fiir Stiickgiiter ohne RangierbahnhOfe erganzt wird. - Innerhalb Europas muB gepriift werden, welche

Alternativ~n

(z.B. Rad-

Schiene- oder Magnetbahn) zur Schaffung von GroBstadtschnellverbindungen innerhalb der niichsten 5 bis 10 Jahre fiir die Bewiiltigung von Giiterund Personentransporten moglich sind.

1.3 Aufgaben der Logistik

21

Es mlissen neue Logistik-Konzepte ftir die Bahn entwickelt und auch organisatorisch, z.B. durch neue Kooperationen, umgesetzt werden. - Neue automatische Nahverkehrssysteme mlissen hinsichtlich ihrer Tauglichkeit flir den automatischen kombinierten Giiterverkehr und Personennahverkehr untersucht werden. Die vorgenannten Beispiele zeigen, daB im Personen- und Giiterverkehr derzeit ein erheblicher Handlungsbedarf aus volkswirtschaftlicher Sicht hinsichtlich der Schaffung neuer Infrastrukturen und die Notwendigkeit zu groBeren Investitionen in neue automatisierungsgerechte Uisungen besteht. Im Gegensatz zum Verkehrsbereich sind im Post- und Femmeldewesen durch den geplanten und bereits begonnenen Ausbau neuer Kommunikations- und Informationsnetze und damit verbundene organisatorische Anderungen die Weichen ftir die Zukunft gestellt worden. Weitere infrastrukturelle MaBnahmen in unserer Volkswirtschaft miissen vorgehalten werden fiir - Industrie-, Handels- und Dienstleistungsumemehmen und Haushalte, auch hinsichtlich Entsorgung und Umweltschutz. Hier gilt es neue zukunftsweisende logistische Konzepte zu erarbeiten. - die Krankenhaus-, Wasser- und Energieversorgung und fiir land- und forstwirtschaftliche Untemehmen. - die Verteidigung. Die Planung Volkswirtschaftlicher Logistik geschieht gemaB den vorstehenden Erlauterungen durch Regierungen und Behorden, indem infrastrukturelle MaBnahmen ergriffen werden. Es ist !eider so, daB heute noch fundierte wissenschaftliche Darstellungen der volkswirtschaftlichen Aspekte von ganzheitlichen Logistiklosungen fehlen. Steuerungs- und Uberwachungsfunktionen des Staates beziehen sich neben der Schaffung von Infrastrukturen im Rahmen der Volkswirtschaftlichen Logistik auf dem Sektor der Unternehmenslogistik lediglich auf solche Systeme, die mit staatlicher Beteiligung arbeiten und bei denen die EinfluBnahme auf deren Haushalte vorgeschrieben wird. In diesem Zusammenhang ist auf die

22

A.l Entwicklung und Eingrenzung

iiberragende zentrale Rolle der Kommunikations- und Informationsnetze der Post und die Notwendigkeit des Datenschutzes hinzuweisen (vgl. Kap. C.3.3.3: Datennetze). Uber diese Netze ist zukiinftig generell eine bessere Steuerung und Uberwachung von Untemehmenslogistiksystemen moglich. Die Aufgaben der Unternehmenslogistik sollen an Beispielen von Industrieund Verkehrsuntemehmen veranschaulicht werden: Verkehrssysteme bediirfen infolge ihrer Komplexitiit zunehmender SteuerungsmaBnahmen, die infolge der Fliichen- bzw. Raumausdehnung in der jeweiligen Infrastruktur verankert werden. Seit langem schon gibt es die Luftraumiiberwachung und Steuerung im Flugverkehr. Der Verkehr der Bahn bedarf ebenfalls einer permanenten Uberwachung und Steuerung. Gesteuert werden muB auch die Schiffahrt, beispielsweise an den Schleusen im Kanalnetz. Im Zuge der zunehmenden Belastung im StraBenverkehr wird man auch mit einfachen Ampelsteuerungen nicht mehr auskommen, so daB es zu iiberregionalen Verkehrsleitsystemen kommen muB. Besonders komplexer Steuerungssysteme bedarf es bei der Post in ihrem Brief- und Paketbereich. Wasser- und Energieversorgung sowie Miillentsorgung bediirfen der Steuerung und Uberwachung. Gesteuert und iiberwacht werden miissen auch logistische Aufgaben der Polizei, des Grenzschutzes und der nationalen Terrorbekiimpfungsgruppen. An vorderer Stelle der Steuerung und Uberwachung stehen die Informationsnetzwerke der Post. Am Beispiel der Industrieuntemehmen sollen weitere wichtige Aufgaben der Planung, Steuerung und Uberwachung logistischer Systeme betrachtet werden. Die Planung von Industrieuntemehmen (vgl. Kap. D: Rechnergestiltzte Planungstechniken) erfordert eine Standortplanung in Verbindung mit einer Entscheidung zu einem zentralen oder mehreren dezentralen Standorten sowie eine permanente Werkstrukturplanung, die optimal auf das zu fertigende Produktspektrum bzw. zu verteilende Warenspektrum und die anfallenden Materialfliisse zugeschnitten ist. Die Planung von Arbeitsabliiufen, Arbeitsmitteln, industriellen Anlagen und Gebiiuden beginnt mit der Festlegung der Arbeitsvorgangsfolgen bzw. der

1.3 Aufgaben der Logistik

23

Ablaufe des Materialflusses einschlieBlich des Mengendurchsatzes, der Personalplanung und so fort. Die Entwicklung eines Layouts und Systems geht einher mit der Auswahl der Produktions-, MaterialfluB- und InformationsfluBmittel einschlieBlich der Infrastruktur fiir Gebaude, Flachen und Personal und muB den neuesten technischen Entwicklungen der Automation Rechnung tragen. Die Planung der Informationsfliisse schlieBlich beinhaltet die Festlegung des Konzeptes einschlieBlich der Rechner-Hard- und -Software. Die zweite groBe Aufgabe der Unternehmenslogistik ist die Steuerung des Industrieunternehmens (vgl. Kap. C: Informations- und Steuerungssysteme) mit den Zielsetzungen - Minimierung der Herstellkosten und des Produktaufwandes - Minimierung der Durchlaufzeiten und Bestande (Bestande durch Informationen ersetzen!) - Maximierung von Qualitat und Lieferservice und die Einhaltung von Terminen. Hierzu gilt es, die einzelnen LogistikgrojJen (vgl. Kap. A.3.1: SystemgroBen) im Sinne einer Gewinnmaximierung fiir das Unternehmen zu optimieren. Dazu bedarf es des Einsatzes unterschiedlicher Logi'stikstrategien (vgl. Kap. A.3.2: Logistikstrategien) und gegebenenfalls des Aufbaus einer Logistikleitzentrale im Unternehmen (Bild A.1.4). Eine Logistikleitzentrale kann in der gesamten Wertschopfungskette ablaufoptimierende Koordinationsaufgaben iibernehmen. Fiir die Einzelfertigung in einem Unternehmen koordiniert die Leitzentrale beispielsweise den gesamten Auftrag von der Beschaffung bis zum Vertrieb, wobei gleichermaBen der operative und administrative Bereich von Bedeutung ist. Bei der Serienfertigung liegt der Koordinierungsbedarf iiberwiegend bei der operativen Wertschopfung und der Synchronisation der autonomen Subsysterne. Beispielhafte Aufgaben im Rahmen der Steuerungsfunktion bilden die Optimierung der Beschaffung bei der Wahl der Lieferanten sowie eine Mengen/Preisabwligung und die Festlegung der Fertigungstiefe (Eigenfertigung bzw. Fremdbezug, Trend abnehmende Fertigungstiefe).

24

A.l Entwicklung und Eingrenzung

Lleferantenmarkt

Zulieferer

Materialbedartsplanung

Beschattungsplanung

Beschaftung

Produktionsund Loglsllk-

Produkllonsund Mate- I IProdlJktlcm rlalfluB-

Absatzplanung

Distribution und Entsorgung

Kaufermarkt

Kunden

Bild A.l.4: Logistik-Leitzentrale in dcr "Fabrik von morgen"

In der Produktion gilt es unter anderem, geeignete Arbeitsvorgangsfolgen, die Zuweisung von Fertigungsauftragen zu den einzelnen Arbeitsmitteln, die gtinstigsten LosgroBen, die Zusammenfassung von Teilen zu Teilefamilien, den Kapazitatsabgleich zwischen MaterialfluB- und Produktionsmitteln zur Auslastungsoptimierung sowie Instandhaltungsregeln festzulegen. Von besonderer Bedeutung ist die Abgleichung von MaterialfluB und Fertigung im Rahmen der Produktionsplanung und -steuerung sowie der MaterialfluBsteuerung (vgl. Kap. A.2.3: Unternehmenslogistik, Kap. A.3.2: Logistikstrategien und Kap. C: Informations- und Steuerungssysteme). Aufgaben der Logistik in der Distribution umfassen beispielsweise die Zusammenstellung geeigneter Transportlose, eine optimale Tourenplanung, die Wahl des geeigneten Distributionssystems usw. (vgl. Kap. A.2.3: Unternehmenslogistik). Ein Industrieunternehmen bedarf der Steuerung und Regelung hinsichtlich des Durchlaufs der logistischen Objekte durch das Unternehmen. Heute ftihrt hau-

1.3 Aufgaben der Logistik

25

fig die oft fehlende Transparenz und Uberwachung des Materialflusses durch das Untemehmen zu einem Teufelskreis (Bild A.l.5).

unsithere Auftragsdurthlaufzeit

~

unvorhergesehenel Sthnellsthiisse

ein~esthrankte

L1e erfahigkeit

zu fruhes Einsteuern der Auftriige Oberlastung der Produktion

Zunahme der Bestande wathsende Ka pit albindu ngskosten

Anstie~ der Durthlau zeiten

haufige Term in· und Mengeniinderungen

'-

abnehmende Plan ungssitherheit durth fehlende Transparenz

groBe Durthlauf· zeitenstreuung

~

Bild A.l.S: Schwllchen einer herk6mmlichen Produktionssteuerung

Der nicht mehr beherrschbare ProzeB ftihrt zu langen Durchlaufzeiten, hohen Bestanden und schlechter Terrnintreue. Eilauftrage und sogenannte Schnellschtisse sind die Folge. Durch die Einrichtung entsprechender MeBstellen, die Einftihrung der Betriebsdatenerfassung (BDE) (vgl. Kap. C.3.2.4: Betriebsdatenerfassung) und den Aufbau eines Informationssystems der Produktionslogistik kann eine Steuerung und gegebenenfalls ein Regelkreis geschaffen werden, der zu einer Uberwachung der Logistik-KenngroBen ftihrt. Der Weg fiihrt von einer auf die Produktionskapazitaten fixierten Produktionssteuerung (Bild A.l.6) und einer Transportsteuerung (Bild A.1.7) bin zu einer logistikgerechten Materialfluflsteuerung (Bild A.l.8) (zur Darstellung von MaterialfluBprozessen vgl. Kap. A.2.1: Grundlagen).

A.l Entwicklung und Eingrenzung

26

Prod ukti on s steuerung ml1 dtm

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Bild A.l.7: Transportsteuerung mit dem Ziel der Optimierung des Materialflusses

1.3 Aufgaben der Logistik

27

Loglstlkgerech1e Ma1erlalfluBs1euerung

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Bild A.1 .8: Logistikgerechte MaterialfluBsteuerung unter Einbeziehung der Produktionsmittel

Steht bei der Produktionssteuerung die maximale Produktionsmittelauslastung im Vordergrund, so soll bei einer Transportsteuerung die Optimierung des Materialjlusses erreicht werden. Die logistikgerechte MaterialfluBsteuerung schlieBiich bezieht nicht nur die Materialfluftmittel, sondem auch die Produktionsmittel logistikgerecht in den SteuerungsprozeB ein. Eine entsprechende Uberwachung der Bestlinde, Durchlaufzeiten, Termine, Wege, Arbeitsablaufe, schlieBlich der gesamten logistischen Leistung und der Kosten wird damit durch den Aufbau eines Steuerungs- und gegebenenfalls eines Regelkreises fi.ir die Produktion moglich. Die logistikgerechte MaterialfluBsteuerung verfolgt das Ziel, nicht mehr einzelne Kostenstellen, sondem die gesamte Wertschopfungskette fi.ir einen Auftrag zu optimieren. Die hierzu benotigten lnformationen (Oaten) lassen sich an den Netzknoten des Gutaufkommens (Aufkommenspuffer) und Gutbedarfs (Bedarfspuffer) erfassen (vgl. Kap. A.2.1: Grundlagen). Fi.ir eine Gesamtsystemoptimierung werden die Auslastungsgrade individueller Produktions- und Logistikkapazitaten erfaBt und entsprechend ihrem Beitrag zur durchlaufzeitminimalen Optimierung bewertet. Bei konkurrieren-

28

A.l Entwick/ung und Eingrenzung

den und sich gegebenenfalls kreuzenden Auftriigen muB die Optimierung zusiitzlich nach untemehmenspolitischen Entscheidungen vorgenommen werden. Wichtige Aufgaben der Logistik bestehen in der LOsung von Schnittstellen-, Kompetenz- und Koordinierungsproblemen. Wenn in einer Fabrik Zukaufteile fiir die Montage Just-in-Time (TIT) am Arbeitsplatz eintreffen und verarbeitet werden sollen, ist eine Steuerung von Produktion, Beschaffung und Distribution aus einer Hand unumgiinglich. Insofem ist eine funktionsfahige, ganzheitliche Untemehmenslogistik die Voraussetzung fiir einen reibungslosen Ablauf (vgl. Bild A.1.4).

1.4 Bedeutung der Logistik

Bei der Betrachtung der geschichtlichen Entwicklung konnte bereits die enge Verkniipfung zwischen der Logistik, den technischen Entwicklungen in den Industrieuntemehmen und der Entwicklung der Volkswirtschaften und der Weltwirtschaft aufgezeigt werden. Erst die vom Menschen geschaffenen Infrastrukturen haben die technische und wirtschaftliche Entwicklung dieses Jahrhunderts ermoglicht. Der SchluB liegt nahe, daB der Logistik fiir die zukiinftige Entwicklung eine bedeutendere Rolle zukommen wird, da in zunehmendem MaBe die Informationstechnik in Logistiksysteme Eingang findet und dadurch erst eine ganzheitliche Planung, Steuerung und Uberwachung der immer komplexer werdenden Systemstrukturen moglich wird. Die Infrastrukturen, die wir heute fiir lndustrie-, Handels- und Dienstleistungsuntemehmen und Haushalte sowie im Post- und Femmeldewesen schaffen, bestimmen die Effizienz der Logistik von morgen. Welchen gewaltigen EinfluB gerade die Informationstechnik auf das Gemeinwesen und auf unser Zusarnmenleben haben wird, kann man heute nur ahnen. Informationsnetze konnen die Zeitung abschaffen, den Gang zum Einkaufen unnotig machen, Warenhauskataloge ersetzen, neue dezentralisierte Fabrikstrukturen mit Hausarbeit ermoglichen oder kranke und alte Menschen rund urn die Uhr mit der AuBenwelt in Kontakt halten. Welche Chancen, aber auch

1.4 Bedeutung der Logistik

29

welche Gefahren durch diese Entwicklung entstehen, wird an der Diskussion urn den Datenschutz, der in der Uberwachungs- und Kontrollfunktion der Logistik begrtindet liegt, deutlich. Die permanente Planung, Steuerung und Uberwachung der Objektfliisse in den Untemehrnen sind als originlire Aufgaben der Logistik gerade in Industrieuntemehrnen als sehr bedeutend einzuschatzen. Eine sich immer schneller drehende Produktpalette, der deutliche Trend zu individuell gestylten Gebrauchsgegenstanden, der Ruf nach immer ktirzeren Lieferzeiten, die Vielfalt der in einern Untemehrnen hergestellten Produkte bzw. Artikel und die hlirter werdende Konkurrenz auf den Mark ten zwingt in der Logistik zu flexiblen und schnellen Reaktionen jeder Untemehrnensfiihrung und erfordert die Realisierung neuartiger Logistikkonzepte bis hin zu Just-in-Tirne-LOsungen (vgl. Kap. A.3.2: Logistikstrategien). In der Vergangenheit sind verschiedene Untersuchungen durchgefiihrt warden, die den Anteil der MaterialfluB-, Transport- und Logistikkosten in Prozent vorn Urnsatz ermittelt haben [2,5,6,7,14,17,18,25,26,31,34,46]. Da es jedoch bis heute keine einheitlichen Bewertungsgrundlagen gibt, welche Kostenanteile in die MaterialfluB- bzw. Logistikkosten eingehen, werden die teilweise stark abweichenden Ergebnisse erkllirbar. Die genannten Untersuchungen ergeben Logistikkostenanteile zwischen 10 % und 30 % mit leicht sinkender Tendenz und zeigen deren Bedeutung fiir jedes Untemehmen auf. Hinzu kommt, daB von Branche zu Branche, aber auch zwischen Industrie- und Handelsuntemehrnen erhebliche Unterschiede in der Hohe der Logistikkosten vorhanden sind. Detailliertere Betrachtungen zu den Logistikkosten sind in [44] dieser Buchreihe zu finden. Nicht enthalten in den vielen Erhebungen sind iiblicherweise die Folgekosten, die durch schlecht organisierte oder fehlende Logistik verursacht werden, die beispielsweise iiberdurchschnittliche Liegezeiten des Materials hervorrufen oder enorme Kapitalbindungskosten in den Bestlinden verursachen. So sind Liegezeiten des Materials von 85 % und rnehr von der gesamten Auftragsdurchlaufzeit in Einzelflillen ermittelt worden [16]. Dariiber hinaus liegt die Kapitalbindung in Bestlinden oftmals iiber den Untemehrnensgewinnen. Eine funktionierende Logistik ist von vitaler Bedeutung fdr die Ertragslage jedes Untemehrnens. Es geht urn eine ganzheitliche Untemehrnenslogistik mit

30

A.l Entwicklung und Eingrenzung

einem optimalen Kosten/Nutzenverhaltnis. Urn ein solches Ergebnis fiir die Unternehmensflihrung zu erhalten, ist die vollstiindige Erfassung und Transparenz aller Objektzu- und -abgange an ·Giitern und die frrmeninterne Einbindung in ein logistikorientiertes Steuerungs- bzw. Regelsystem erforderlich. Die Zielsetzung heiBt gliiserne Fabrik und ftihrt iiber die rechnergestutzte

Logistik (CAL) (Computer Aided Logistics) (vgl. Kap. C.l.3: Rechnergestiitzte Logistik in den Unternehmen). Es gilt, die durchschnittlich etwa 20%-igen Bestands- und Logistikkosten vom Umsatz (iiber alle Branchen) als Rationalisierungspotential zu erkennen und durch bessere Planung, Steuerung und Uberwachung zu reduzieren. Technik, Informatik und Betriebswirtschaft bieten dazu heute geniigend Ansatzpunkte, urn in den niichsten Jahren das vorliegende Rationalisierungspotential zu erschlieBen. In diesem Zusammenhang sei auf die volkswirtschaftliche Bedeutung von Transport, MaterialfluB und Logistik eingegangen. Als QueUe hierfiir wurden statistische Jahrbiicher der Bundesrepublik Deutschland sowie statistische Angaben des Vereins Deutscher Maschinenbau-Anstalten (VDMA) verwendet. Bild A.1.9 zeigt f\ir die einzelnen Verkehrszweige in der Bundesrepublik Deutschland die beforderten Giiter in Millionen Tonnen und in Millionen Tonnenkilometer von 1978 und 1987. Bild A.l.lO veranschaulicht den Anstieg von angeschlossenen Geriiten zur Informationsiibertragung und von den iibertragenen Informationen im Zeitraum 1980 bis 1987. Der Produktionswert von Arbeitsmitteln, die in logistischen Systemen eingesetzt werden und deren piozentuale Steigerung iiber 10 Jahre zeigt Bild A.l.ll. Damit wird die Bedeutung der MaterialfluB-, Biiro- und Informationstechniken im Vergleich zum Maschinenbau in unserer Volkswirtschaft belegt.

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A.l Enrwicklung und Eingrenzung

32

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167.295

167.697

12.361

15.517

17.851

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Entwlcklung

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Funk1tlefon

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Daten1t1Uonen

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341.316

138.5345

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159.398

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(t.J · I1)

K.abellnSChluQ (OJ19e>

Guter, Energie, lnlormationen, Personen (biologische Objekte)

Objekte: TransformationsprozeB:

(Operanden im Zustand 2) :

FAk ...•~·cwi#¥i*~

Anderung der Zelt, Ort, Menge, Zusammensetzung und Qualitlit in Logistik- bzw. MaterlalfluBsystemen

Giiter, Energie, lnlormationen, Personen (biologische Objekfe)

Bild A.2.1: Transformationsprozesse der Logistik (allgemein)

MaterlallluBoperatlonen

PrOton

Lagern, Puffern

F6rdern, Transportieren

Vorrangige Zustandsiinderung

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Techn ische Mittel

02

Erkennen elnes Zustands

Zelt

Ort

-

Prutmlttel

Lagermittel

Fordermlttel, Verkeh rsmlttel

Handhaben

Lage, Ort

Handhabungsm itlel

Umschlagen

Ort, Lage

Fordermlttel , Verkehrsm lttel, Handhabungsmittel

Mange

Handhabungsmlllel

Sorte, Menge, Ort

Lagermlttel, F6rderm lttel, Handhabu ngsmittel

Wert, Gesta lt

Verpacku ngsmlttel , Montagemittel, Fertigungsm ittel

Bllden von Ladeeinhe lten, Palettiere n

Kommlssionleren

Verpacken, Montieren l

Bearbeiten (Fertigen)

Bild A.2.2: Transformationsprozesse des Materialflusses

35

2.1 Grundlagen

Ziel des Materialflusses und der Logistik ist es, ein gleichmaBiges FlieBen der Objekte mit moglichst hoher DurchfluBgeschwindigkeit in den Systemen zu erreichen. Dies ist vergleichbar mit einem FluB: Es geht darum, daB das Wasser ohne Stausee und ohne Wasserfalle mit moglichst gleichbleibender Geschwindigkeit das Meer erreicht. Ftir die Berechenbarkeit und Darstellung von diskreten (abz.lihlbaren) Objektfltissen (z.B. Sttickgtiter, Informationen, Personen) ist die Netzplantechnik als Teilgebiet der Graphentheorie in besonderem MaBe geeignet. Sie wird deshalb hier ausftihrlich behandelt. Ausgangspunkt ftir den Einsatz von Graphen sind Probleme, die durch Punkte (Knoten) und Verbindungslinien (Kanten) veranschaulicht werden konnen, wobei die Kanten eines Graphen bewertet oder gerichtet sein konnen. Letztere werden als gerichtete Kanten oder Pfeile bezeichnet (DIN 69900). Die Netzplantechnik wird heute beispielsweise zur Planung und Oberwachung von Terminen bei groBeren Projekten in den Untemehmen eingesetzt. Etwa urn 1958 haben sich drei bekannte Verfahren entwickelt, die in Bild A.2.3 mit ihren unterschiedlichen Aussagen und Darstellungsformen gezeigt werden [2,10,59].

Grundmethode

Netzplantyp

MPM

VorgangsKnotenNetz

Vorgang, Dauer

Anordnungsbeziehung, Zeitabstand

CPM

VorgangsPfellNetz

Erelgnis (Anfangs- oder Endzustand von Vorgangen)

Anordnungs· bezlehung Vorgang, Dauer

ErelgnlsKnotenNetz

Erelgnis (Zustande wahrend des Projektablaufs)

Anordnungsbezlehung, Dauer

PERT

Aussage der Knoten

Aussage der Pfeile

Darstellung

Bild A.2.3: Grundsat.zlicher Vergleich von MPM, CPM und PERT (in Anlehnung an [10])

36

A.2 Aufbau logistischer Systeme

MPM. Metra Potential Method (Vorgangsknotennetz) Im Vorgangsknotennetz (MPM) werden Vorgiinge mit definierter Dauer als K.noten des Netzplanes und die Anordnungsbeziehungen zwischen den bestimmten Zeitpunkten der verschiedenen Vorgiinge als Pfeile dargestellt, die die entsprechenden Knoten verbinden. Die Richtung der Pfeile gibt die Reihenfolge der Vorgiinge an. Die K.noten sollten alle wichtigen Informationen aufnehmen, die zu den Vorgiingen gehOren. Dies sind u.a. die Beschreibung des

ganzen Vorganges sowie sein Anfang und sein Ende. Die Anfangs- und Endzustiinde eines Vorganges werden zeichnerisch zu einem K.noten zusammengefaBt.

CPM. Critical Path Method (Vorgangspfeilnetz) Im Vorgangspfeilnetz (CPM) stellen die Knoten Ereignisse, also Anfangs- oder Endzustiinde von Vorgiingen, und die Pfeile die Anordnungsbeziehung zwischen den einzelnen Anfangs- oder Endzustiinden mit definierter Dauer dar. Hier wird der Endzustand des einen und der Anfangszustand des nachsten zeichnerisch zu einem K.noten zusammengefaBt. Die Pfeile werden dabei so miteinander verkniipft, wie es der Struktur der Abhiingigkeiten zwischen den Vorgiingen entspricht. Ein Vorgangspfeilnetz enthiilt alle relevanten Vorgiinge wiihrend des Ablaufes.

PERT • Program Evaluation and Review Technique (Ereignisknotennetz) Ein Ereignisknotennetz gibt in den K.noten die Ereignisse wieder, die wiihrend des Projektes erreicht werden, nicht jedoch die zwischenzeitlichen Tatigkeiten. Daher bieten sich Ereignisknotennetzte nur fiir Projekte an, bei denen die zu erreichenden Zwischenstufen von Interesse sind. Die Pfeile geben die Anordnungsbeziehungen zwischen den Ereignissen mit der zugehOrigen Dauer an. Oftmals enthalten sie neben der mittleren auch eine optimistische und eine pessimistische Zeitdauer.

2.1 Grundlagen

37

Von den drei Verfahren eignet sich CPM fiir die Darstellung von Objektfltissen. Insbesondere die verschiedenen Vorgiinge des MaterialfluBprozesses konnen durch Pfeile in einem CPM-Netz zweckmiillig dargestellt werden. Sie symbolisieren auf diese Weise Ortsveriinderungen oder Arbeitsvorgiinge. Die Knoten stellen im Netzplan generell Puffer dar und bedeuten entsprechend dem jeweiligen Systemzweck den Vorgang des Aufenthalts einer Anzahl von Objekten. Objekte als Ereignisse treten in die Knoten ein und aus ihnen heraus. Im einzelnen werden in Anlehnung an [22,30,65] folgende Begriffe eingefiihrt:

- Quel/en ftir Objekte (Gtiter) sind Systeme, die an ihrem Ausgang Objektaufkommen (Bestiinde) haben.

- Senken ftir Objekte (Gtiter) sind Systeme, die an ihrem Eingang Objektbedarf (Verbrauch) haben.

- Aujkommen (Bestand) ist der Umstand, daB Objekte (Gtiter) zur Deckung von Bedarfen vorhanden sind. - Bedaif(Verbrauch) ist der Umstand, daB Objekte (Gtiter) benotigt werden. Die rnit den Objekten (Giitern) vorhandenen Wirkungen mtissen nach der Aufgabenstellung von Aufkommen und Bedarf her als gerichtet vereinbart werden. Nunmehr kann ein Netzplanmodell von MaterialfluB- und Logistikprozessen allgemeingtiltig aufgebaut werden.

Es konnen drei Arten von Knoten unterschieden werden: B - Bedarfspuffer fiir die nachfolgenden Senken A - Aufkommenspuffer aus den davorliegenden Quellen (Bestandspuffer) F- Funktionspuffer, welche Klassen gleicher Vorgiinge (z.B. zwei Fordervorgange) verbinden.

Zwei Arten von Kanten werden definiert: a - Kanten, die Arbeitsvorgiinge repriisentieren, bei denen die Ortsveriinderung nicht im Vordergrund steht, die aber gleichzeitig Quelle und Senke darstellen. ~

- zeitlicher Vorgang an den Objekten (z.B. Lagern, Puffern)

~- mengenmaBiger Vorgang an den Objekten (z.B. Bilden von Ladeeinhei-

ten, Palettieren)

A.2 Aujbau logistischer Systeme

38

az - zusammengesetzte Vorglinge an Objekten; Mengen fiir verschiedene Sorten lindem und fordem (z.B. Kommissionieren)

llw- Wert und Gestalt verlindem (z.B. Verpacken, Montieren, Bearbeiten (Fertigen))

b - Kanten, bei denen die Orts- bzw. Lagevertinderung im Vordergrund

steht. bT- Transportieren (groBe Entfemungen und Wege im Verkehr) bp - Fordem (mittlere Entfemungen) bH- Handhaben (sehr kurze Entfemungen)

Mit nur drei Arten von Knoten als Verkniipfungen und zwei generellen grundsiitzlichen Unterscheidungen der Kanten ist es damit moglich, GiiterfluBmodelle von Systemen als Netzplanmodelle aufzubauen (Bild A.2.4). Diese gelten sowohl fiir Materialfliisse in Untemehmen als auch in Transportketten.

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Bild A.2.4: Allgemeines Netzplanmodell von Materialflu8- und Logistikprozessen als Systemausschnitt nach CPM

39

2.1 Grundlagen

Je nach Notwendigkeit der Modellierung kann ein Knoten auch ein gesamtes zentrales Lager mit alien Einrichtungen im Untemehmen oder aber nur ein Aufenthalt einer Ladeeinheit auf einem Bereitstellplatz sein. Die Kanten konnen unterschiedliche Altemativen der Ortsveriinderung oder der MaterialfluBprozesse reprasentieren (Bild A.2.5). Volkswirtschaftllche Ebene

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Bild A.2.5: Netzplanmodelle nach CPM auf verschiedenen Systemebenen

Auf der Grundlage des vorgeschlagenen Netzplanmodells wird es moglich, die gesamte Fabrik oder komplexe Verkehrssysteme fluBorientiert in EDV-Anlagen abzubilden, zu simulieren und Planungen durchzufiihren. Just-in-Time-Konzepte und andere Steuerungsstrategien k6nnen damit planerisch im voraus auf ihre Brauchbarkeit bin untersucht werden. Es wird erkennbar, daB bei Kenntnis von Terminen, Dauer von Vorgiingen, Entfemungen, Geschwindigkeiten, Kapazitaten, Durchsatzen, Intensitiiten fiir die einzelnen Artikel die einzelnen Arbeitsvorgiinge bzw. Operationen in der Logistik berechenbar im Sinne der logistischen Leistung und unter Einbeziehung der Kosten auch optimierbar werden.

40

A.2 Aufbau logistischer Systeme

2.2 Volkswirtschaftliche Logistik

Eine institutionelle Abgrenzung von Logistiksystemen ist von betriebswirtschaftlicher Seite verschiedentlich vorgenommen warden [20,28,37,41]. Die Begriffe Mikro- und Makrologistiksysteme wurden in diesem Zusammenhang vorgeschlagen [28]. In Analogie dazu sollen in diesem Buch die Begriffe Unternehmenslogistik und Volkswirtschaftliche Logistik verwendet werden (vgl. Kap. A.l.2: Begriffsbestimmungen - und Kap. A.l.3: Aufgaben der Logistik). Logistiksysteme der Metalogistik [38] bzw. logistische Zwischensysteme der Transportkette bzw. logistische Kanlile [20] werden als sich zeitweilig strukturierende Interessenverbande, Kooperationen von Unternehmenslogistik-Systemen in der Volkswirtschaftlichen Logistik angesehen. Jedes Unternehmen kann ohne die Wechselwirkungen mit anderen Unternehmen, Regierungen, BehOrden, Haushalten und Organisationen nicht existieren. Zur Verdeutlichung dieses Zusammenhangs seien beispielhaft einige dieser Beziehungen fiir ein Industrieunternehmen aufgezlililt.

Regierungen schaffen die ordnungspolitischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen zur Produktion. Sie formulieren Gesetze und Auflagen. BeMrden sorgen fiir die Einhaltung der Gesetze und erteilen unter entsprechenden Voraussetzungen die Berechtigung zur Produktion. Verkehrsunternehmen stellen die Anbindung der Unternehmen an ihre Umwelt her. Lieferanten versorgen sie mit Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffen. Entsorgungsunternehmen ermoglichen die Entsorgung und das Recycling von Abfallstoffen. Transportunternehmen, Spediteure oder Distributionsunternehmen transportieren die Fertigprodukte zu den Kunden. Die Nahverkehrsbetriebe bringen die Arbeitnehmer zu den Unternehmen zur Erbringung der Arbeitsleistung. Energieversorger liefern die zur Produktion notwendige Energie und Wasserversorgungsunternehmen sichern die Wasserversorgung. Uber das lnformationsnetz der Post wird der notwendige Nachrichtenverkehr abgewickelt. Die Volkswirtschaft stellt die Gesamtheit der wirtschaftlich untereinander verbundenen und gegenseitig abhangigen Einzelwirtschaften (Haushalte, Unter-

2.2 Volkswirtschaftliche Logistik

41

nehmen usw.) in einem Wirtschaftsraum (Staat} dar. Alle Logistiksysteme von Unternehmen in einer Volkswirtschaft haben eigene Ziele, die sich in unterschiedlichen Logistikstrategien auBern. In der Volkswirtschaftlichen Logistik arbeiten die unterschiedlichen Unternehmenslogistiksysteme auf vielfaltige Weise ablaufmaBig, aber auch organisatorisch hinsichtlich des Flusses von Giitern, Informationen, Energien und Personen zur Erbringung logistischer Leistungen zusammen. Unternehmenslogistiksysteme konnen nach Industrie-, Handels- und Dienstleistungsunternehmen und Haushalten unterschieden werden. Eine besondere Rolle spielen die Verkehrsunternehmen einschlieBlich der Brief- und Paketdienste der Bundespost mit ihrer in groBe Flachen hineingehenden Infrastruktur und ihrer generellen Bedeutung fiir die Volkswirtschaft eines Landes sowie die Unternehmen der Land- und Forstwirtschaft. Eine Sonderrolle nimmt auch die Militarische Logistik zur Landesverteidigung ein. Zu den Dienstleistungsunternehmen werden Krankenhauser, Banken und Versicherungen, Kraftwerke und Wasserversorgungsunternehmen gezahlt. Alle genannten Unternehmenslogistiksysteme konnen ihre logistischen Leistungen nur im Rahmen der sie einbettenden Volkswirtschaft erbringen. Dazu bedarf es entsprechender Verbindungen und Riickkopplungen, die beispielsweise in den Informationsnetzen der Post (in der Bundesrepublik Deutschland ein Monopol) fiir die vielfliltigen Informationsfliisse gegeben sind. Ein vereinfachtes Netzwerk (Bild A.2.6) soil die komplexen Zusammenhange aufzeigen. Die Gesamtoptimierung der logistischen Systeme in einer Volkswirtschaft bzw. in unserer Weltwirtschaft wird in den nachsten Jahrzehnten im Zeitalter der Informatik eine Herausforderung fiir die wissenschaftliche Forschung werden.

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Kostenreduzlerung

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Rationalisierungsinvestitlonen

Strategiepotentia le der

• Automatislerung der MaterlalfluBtechnlk • Automatisierung der lnformatlonsverarbeltung und Steuerungssysteme

KostensenkungsmaBnahmen • Bestandsreduzierungen

Logistik

• Vermeidung von Redundanzen • Optlmlerung des Ressourcenelnsatzes

Lelstungsverbesserung

,

Leistungsinvestitionen • Produktlvltlitserh6hung • lnformatlonssysteme zur Erh6hung der Transparenz

Strukturoptimierung • verbesserter Servlcegrad • Flexibilltlitssteigerung • Verbesserung der Lleferzuverllissigkeit (Termlne, Auftragsvollstlindigkeit)

Bild A.3.4: Strategiepotentiale der Logistik

Die Strategiepotentiale der Logistik fiir die Kostenreduzierung sind zum einen Rationalisierungsinvestitionen, beispielsweise in die Automatisierung der MaterialfluBtechnik oder in die Automatisierung der Infonnationsverarbeitung und Steuerungssysteme. Zum anderen gehOren zu dieser Strategierichtung KostensenkungsmajJnahmen, beispielsweise zur Bestandsreduzierung, Venneidung von Redundanzen und Optimierung des Ressourceneinsatzes. Die Strategierichtung der Leistungsverbesserung beinhaltet im wesentlichen

Leistungsinvestitionen in ProduktivitiitserhOhung und lnformationssysteme und MajJnahmen fiir die Strukturoptimierung. Sie dienen dem Ziel der Verbesserung der Servicegrade und Lieferzuverllissigkeiten, der Steigerung der Flexibilitat und der Verringerung der Durchlaufzeiten. Unter dem Vorzeichen der Nachfrageeigenschaften der Kaufer und der zunehmenden Bedeutung der Serviceleistungen gewinnt diese Strategierichtung stlindig an Gewicht. Fiir Industrieunternehmen bedeutet die Fonnulierung von Logistikstrategien die Bearbeitung eines komplexen strategischen und strukturellen Entscheidungsfeldes. Dieses Entscheidungsfeld benotigt als Basis eine umfassende

83

3.2 Logistikstrategien

Struktur- und Infonnationsanalyse. Es ist anzustreben, daB die Querschnittsfunktionenen MaterialfluB und lnfonnationsfluB gemaB Bild A.3.5 horizontal durch das Untemehmen im Beschaffungs-, Produktions-, Distributions- und Entsorgungslogistiksystem planbar, steuerbar und iiberwachbar werden.

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Bild A.3.5: Strategisches und strukturelles Entscheidungsfeld der Logistik

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84

A.3 KenngrojJen und Strategien

Die informationstechnische Durchdringung samtlicher Untemehmensfunktionen wird durch den Aufbau hierarchisch strukturierter rechnergestlitzter Informations- und Steuerungssysteme (vgl. Kap. C.l: Informationssysteme - und Kap. C.2: Steuerungssysteme) erreicht und ist gekoppelt an neue Organisationsstrukturen, beispielsweise an den Aufbau von Logistikleitzentralen (vgl. Kap. A.l.3: Aufgaben der Logistik, Bild A.1.4). Anhand der Produkt- und Produktionsstruktur sind die verschiedenen Wertschopfungsstufen flir jedes Unternehmen festzulegen. Die Wahl der Fertigungstiefe steht dabei als strukturelles Strategiepotential der Untemehmensleitung zur Verfligung. Entsprechend hat der Eigenfertigungsanteil der Untemehmen groBen EinfluB auf die eingesetzten Logistikstrategien in der Beschaffung, Produktion und Distribution. Verschiedene Automobillieferanten sind heute dabei, stiindig ihre Zukaufanteile zu erhOhen (Bild A.3.6), so daB der Fertigungsanteil zum Teil bereits bis auf 22 % abgesunken ist. Hiilt dieser Trend an, werden sie mehr und mehr zu Montagefabriken. Die Hauptantriebskriifte der Reduzierung von Fertigungstiefen liegen beispielsweise in der Senkung der gesamten Kosten durch die Optimierung der Transportketten. Untemehmenspolitische Grundsatze, wie beispielsweise die Beschaftigungssicherung und Know-how-Bewahrung im eigenen Untemehmen, sind Gegenkriifte dazu. Im Bild A.3.1 (vgl. Kap. A.3.1: SystemgroBen) sind wichtige ZielgroBen flir logistische Strategieliberlegungen im Industrieuntemehmen dargestellt. Diese GroBen beeinflussen sich untereinander gegenseitig auf vielfliltige Weise und tragen entscheidend zum Untemehmenserfolg bei. Sie mlissen deshalb generell in logistische Strategieliberlegungen einbezogen werden. Dies soll nachfolgend naher spezifiziert werden. Generell werden Lieferzeiten, Auftragsdurchlaufzeiten und Materialdurchlauf-

zeiten unterschieden. Die Lieferzeit ist die Zeit zwischen dem Auftragseingang und der Lieferung des Auftragsgegenstandes. Die Auftragsdurchlaufzeit erstreckt sich zeitlich von den dispositiven und organisatorischen MaBnahmen der Einsteuerung des Auftrags in das Unternehmen bis zur Auftragsauslieferung. Die Materialdurchlaufzeit beginnt dann, wenn das Material flir den Auftrag in das Untemehmen · geliefert wird, und endet bei der Auftragserflillung. Da ein Produkt in der Regel aus mehreren Teilen bzw. Baugruppen (Sorten)

3.2 Logistikstrategien

85

49,8

Dalml•r-Benz Konz.rn

49,3 l

O.lrTHr-Benz AG

vw

46,9 46,5

O.lhiiiiU

45,8

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45,0

Automoblln Peuaot Flat Auto

43,0

BloiW

42,9 42,3

MAN NLIIZI. GmbH

38,2

lveco Flet

37,5

Fon:I-W•rke

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lveco-Maolrus

cii.Wr.r

35,6 35,6

Cllroen

ODe!

Porsc"-

34,o 33,8

Audl

32,9

TciVota

32.2 32,1

FUiiHHYYind.

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Nissen

27,6

SUzukl

NlsunD....I

I

I

35,1

Peuoot..JConzem

Ford GB

I I I

41 ,9

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I

I I

I

I

254 . 250 238

Hlno

223

I

Mazd8

221

1

20

I

25

30

35

40

45

50

Fertigungstiefe in % Ouelle: Weh am Sonntag

Bild A.3.6: Fertigungstiefe verschiedener Automobilhersteller

zusammengesetzt ist, wird eine durchschnittliche Materialdurchlaufzeit fiir den gesamten Auftrag definiert, die wert-, volumen- oder gewichtsmlillig gebildet werden kann und zeitlich an einem bestimmten Punkt wiilirend der Beschaffungsphase beginnt Eine Reduzierung der Materialdurchlaufzeit liefert hliufig groBe Rationalisierungspotentiale. Die Grundlage fiir eine kurze Auftragsdurchlaufzeit bilden oft hohe Materialbestlinde. Letztere wiederum ftihren zu einer hohen Materialdurchlaufzeit, so daB ein Optimum durch die Abstimmung der beideo Durchlaufzeiten erreicht werden muB. Die Ursachen hoher Durchlauf- und Liefer-

A.3 Kenngroflen und Strategien

86

zeiten sind zumeist die Konsequenzen einer steuerungs- und ablaufbedingten Liegezeit der Auftrage und Materialien, welche wiederum zum groBten Teil aus dem Warten auf die ftir die WertschOp(ung benotigten Arbeitsmittel resultiert (Bild A.3.7 nach [7]). Bearbeitungszeit 3% ... 30%

Transportze it 1% ... 2%

Bild A.3.7: Hohe Durchlaufzeiten durch Wartezeiten des Materials (in Anlehnung an [7])

Die durchschnittliche Auftragsdurchlaufzeit wird durch das Verhaltnis des durchschnittlichen Auftragsvorrats zur Leistung der Arbeitsmittel bestimmt. Die logistische Aufgabe ist es, einen wirtschaftlichen KompromijJ-Bereich zu finden, in dem die Kapazitiiten der Arbeitsmittel zwar gut genutzt, aber Bestiinde sowie Durchlauf- und Lieferzeiten akzeptabel niedrig sind (vgl. Bild A.3.2). Dieser Bereich ist der logistikoptimierte Betriebsbereich eines Produktionssystems. Eine wirkungsvolle Durchlaufzeitverktirzung kann nur erreicht werden, wenn neben technologischen Anpassungen (Riistzeitverktirzung, flexible Verkettung, Automatisierung) und einer Abstimmung der Informations- und Materialfliisse die einzelnen Tlitigkeiten im WertschopfungsprozeB auch organisatorisch synchronisiert werden.

3.2 Logistikstrategien

87

So liegen erhebliche Potentiale auch in der Durchlaufzeitverkiirzung von administrativen und dispositiven Unternehmensfunktionen. Die liingste Auftragsdurchlaufzeit ergibt sich, wenn die einzelnen Prozesse der Beschaffung, Fertigung und Montage sequentiell ablaufen, wenn also eine Phase erst beginnt, wenn die vorhergehende abgeschlossen ist. Durch die Anderung der Organisationsform unter Einbeziehung aktueller Auftragsstatusinformationen wird das Material erst so spiit gefertigt, daB es ohne lange Liege- und Wartezeiten montiert werden kann. Diese montagesynchrone Fertigung, der das Just-in-Time-Prinzip (vgl. dort) zugrunde liegt, erfordert einen erhohten Steuerungsaufwand, ftihrt aber zu einer wesentlichen Verklirzung der Auftrags- und Materialdurchlaufzeit und damit zu einer Senkung der Materialbestiinde. Durch die Anderung der Dispositionsstrategie fiir die Beschaffung, die zu einer produktionssynchronen Beschaffung fiihrt, kann wiederum ein erheblicher Rationalisierungseffekt beziiglich der Durchlaufzeit und der Bestiinde erzielt werden (Bild A.3.8) (vgl. Kap. E.2.1: Realisierungsbeispiele von Logistiksystemen - Beschaffungslogistik). Eine Senkung der Bestiinde und Durchlaufzeiten liiBt sich durch eine Vielzahl von MaBnahmen erreichen. Fiir alle einzusetzenden Strategien gilt, daB der Faktor Information, hiiufig auch mit Hilfe des Rechners, besser genutzt wird. Der tibergeordnete Ansatz zur Nutzung von Informationen lautet, Bestiinde bzw. Material disponibel zu machen, wenn es zur Verftigung steht. Es ist anzustreben, daB alle Material- und Informationsfliisse synchronisiert werden, oder daB sogar der InformationsfluB dem MaterialfluB vorauseilt. Die Zeiten, die dann gewonnen werden, kann man dafiir nutzen, eine optimale Zuordnung von Arbeitsoperationen und Arbeitsmitteln bei Beriicksichtigung vieler Restriktionen zu treffen (vgl. Bild A.3.8). Die kurzfristige Erftillung von Kundenwtinschen ist ein wesentlicher Erfolgsfaktor der Unternehmen. Die Realisierung dieser Forderung erfordert einerseits die Kenntnis tiber die Lieferzeitanforderungen der Kunden und andererseits ein adiiquates Leistungsangebot der Unternehmen mit dem Vermogen, moglichst kurze Durchlauf- und Lieferzeiten nach Auftragseingang zu bieten. Bild A.3.9 verdeutlicht an Beispielen, wie ein Unternehmen auf unterschiedliche Lieferzeit-Anforderungen mit jeweils unterschiedlichen Fertigungssteue-

A.3 Kenngr6j3en und Strategien

88

I

Auftragseingang und ..... Aultragselnspeisung

I

Beschaffung Fertigung Montage Auflragsdurchlaufzelt und Lleferzelt Auftragselngang

Auftrags· einspeisung

Beschaffung Fertigung

montagesynchrone Fertigung

I

... ... ... I

Montage

Auftragsdurchlaufzeit Lleferzelt Auftrags· elngang

Auftrags· elnspelsung

Beschaffung

....... I11

I

I

Fertigung

... ... I

Montage

I ertigungsund montagesynchrona ( produklions· synchrone) Beschaffung und montagasynchrona Fertlgung

Auflragsdurchlaufzeit Lleferzelt

Bild A.3.8: Ziel der Logistik: Verkilrzung der Durchlaufzeiten

rungsstrategien reagieren kann. Bei einer Lieferzeit von zwei Tagen ist es gerade noch moglich, die bestellte Ware aus dem Fertigwarenlager zu entnehmen und zu versenden. Die Produktion ist verbrauchsgesteuert, sorgfaltig dimensionierte Puffer sorgen dafiir, daB die MaterialfluBkette nicht abreiBt. Bei einer Lieferzeit von sieben Tagen kann auf ein umfangreiches Fertigwarenlager verzichtet werden, da nun eine llUlgere Auftragsdurchlaufzeit akzeptiert werden kann. Teile fiir die Fertigung und Montage liefert ein vorgelagerter Puffer, der verbrauchsgesteuert aufgefiillt wird. Der Fertigungsauftrag wird auftragsgesteuert bis zum Versand vervollstiindigt. Bei der dritten Differenzierungsstufe werden die Auftrlige innerhalb von vier Wochen ausgeliefert. Hier konnen - bei einer guten Organisation - siimtliche Puffer und Lager in der Produktion entfallen. Die Ausnahme bildet, wie in den beiden anderen

3.2 Logistikstrategien

89

L l eferze l l

2-Tage

Lleferzell

7-Tage

Lleferze l l

4-Wochen

Bild A.3.9: Abhllngigkeiten zwischen Lieferzeit und Fenigungssteuerung

Beispielen, das Rohmateriallager: Da hier die Wiederbeschaffungszeiten oftmals !linger als die geforderten Lieferzeiten sind, muB dieses Lager iiber die Produktions- und Materialplanung bewirtschaftet werden. Zur Erfiillung von Logistikstrategien sind eine Reihe von Uisungsansatzen entwickelt worden. Ihr Erfolg ist zum einen von ihrem Benutzerkomfort abhlingig und zum anderen von ihrer individuellen Einsatztauglichkeit. Solche Uisungsansatze sind [4,5,11,17,26,36]:

- Kanban - ein dezentrales Planungs- und Steuerungsverfahren auf der Basis selbststeuemder (produkt- und verfahrensbezogener) Regelkreise

- Belasrungsorientierte Auftragsfreigabe - auf der Basis der Freigabe von Werkstattauftragen entsprechend den Bestlinden, Arbeitsvorraten und Belastungszustanden der Kapazitaten;

- OPT {Optimized Production Technology) - ein umfassendes Managementkonzept mit Steuerungssystemen fdr die engpaBbezogene Planung und Steuerung der Produktion;

A.3 Kenngro.ften und Strategien

90

Fortschrittszahlen - ein Planungs- und Uberwachungsinstrument unter weitgehender Dispositionsautonomie der Zulieferer sowie fiir abgegrenzte Bereiche in der Produktion;

- MRPS (Management Resources Planning System) - ein auf weitgehend zentralisierten Rechnerkonzepten basierendes System fiir die plan- und auftragsbezogene Bedarfsermittlung fiir einen in weiten Teilen prognostizierbaren ProduktionsprozeB; - JIT (Just-in-Time) - ein umfassendes Konzept fiir die zur Fertigung oder Montage bedarfssynchrone Materialanlieferung (vgl. Kap. E.2.1: Realisierungsbeispiele von Logistiksystemen - Beschaffungslogistik).

Just-in-Time als umfassende Logistikstrategie Just-in-Time-Produktion [37,38,39,40] bedeutet, die Bereitstellung von Material an den Verbrauchsorten so zu optimieren, daB das Material gerade noch rechtzeitig angeliefert und es ohne weitere Liegezeit seiner Bestimmung zugefiihrt wird. Da durch dieses Prinzip die logistische Versorgungskette insgesamt optimiert werden soli, wird die Produktion in den vorgelagerten Produktionseinrichtungen ebenfalls so spat wie moglich, also produktionssynchron mit einer Produktion auf Abruf, durchgefiihrt. Ein konsequentes Verfolgen dieser Methode ermoglicht deutliche Bestandssenkungen und Reduzierungen der Durchlaufzeit. Durch Anderung der Dispositionsstrategie fiir die Beschaffung, die zu einer produktionssynchronen Zukaufteileanlieferung und Materialbereitstellung fiihrt, konnen die positiven Effekte noch verstarkt werden (vgl. Kap. E.2.1: Realisierungsbeispiele von Logistiksystemen- Beschaffungslogistik). Die Entwicklung und Einfiihrung der nT-Produktion kann als revolutionar bezeichnet werden. Der Kristallisationspunkt fiir die TIT-Einfiihrung in der Bundesrepublik Deutschland war die Automobil-Branche, nach einigen Pilotprojekten folgte dann die Elektro-Industrie. Die Automobilindustrie ist auf Grund spezifischer Gegebenheiten ein Vorreiter in der Einbeziehung der Lieferanten in einen Produktionsverbund. Hohe Produktionsstiickzahlen bei hachsten Qualitatsanspriichen und hoher Variantenvielfalt haben hier friiher als in anderen Branchen neue Logistik-Konzepte gefordert.

91

3.2 Logistikstrategien

Vor der Einftihrung von Just-in-Time-LOsungen verfolgten die Untemehmen die Strategie, vorwiegend Einzelteile zuzukaufen und sich bei mehreren Lieferanten abzusichem. Mit zunehmendem Erkennen der logistischen Rationalisierungspotentiale konzentrierten sich die Untemehmen jedoch starker auf weniger Lieferanten. Konzepte zur Realisierung der Just-in-Time-Strategien erforderten eine enge Zusammenarbeit der Untemehmen mit ausgewahlten Lieferanten, und es entstanden neue Kooperationsformen, die allerdings auch zu starken Abhiingigkeiten ftihrten . Qualitiit und Servicegrad sind entscheidende KenngroBen fiir die Lieferantenbewertung und -auswahl. Bei abnehmender Fertigungstiefe erfolgt der verstiirkte Zukauf von Komponenten, die vorzugsweise als eigenstiindige Funktionseinheiten vorhanden sind. Einige Anzeichen deuten darauf hin, daB sich zukiinftig die Anzahl der Lieferanten wieder erhohen wird. Standardisierte Komponenten

und Schnittstellen der rechnergestiitzten lnformationssysteme

werden den Austausch von Lieferanten vereinfachen. Hinzu kommt der Trend, durch die Schaffung eines intemationalen Produktionsverbundes und des Global Sourcings (Bild A.3.10), also der weltweiten Beschaffung, nationale Grenzen zu

verlassen. Die Einfiihrung des EG-Binnenmarktes 1992 wird diese Entwicklung sicherlich noch intensivieren [14].

• Multi Sourclng (mehrlache Uelerantenabslcherung) • vorwlegend Elnzeltellzukaul

• Single Sourclng (enge Zusammenarbeit mit wenigen

Lleferanten) • JIT-EHekt • Komponentenvergabe • Integration der rnrorrnallonssysleme

Vergangenheit

Heute

Bild A.3.10: Tendenzielle Entwicklung der Lieferantenzahl

• Global Sourclng (Standardlslerte Schnlttstellendellnltlonen gew,hrlelsten den weltwelten Lleferantenaustausch) • EG-Binnenrnarkt • lntematlonaler Produkllonsverbund • Redu:zierung der

Elgenrertigungstlefe

Zukunft

A.3 Kenngroflen und Strategien

92

Eine erfolgreiche Einflihrung der JIT-Produktion setzt eine Reihe von Planungs- und Gestaltungsvorgiingen voraus, wenn die oftmals erheblichen Anforderungen an den Lieferservice erfilllt werden sollen. Service-Erfilllungsgrade zwischen 98 und 99 %, wie sie von den Automobilzulieferem gefordert werden, sind keine Seltenheit. Die Wahl des geeigneten Versorgungskonzeptes tragt dazu bei, die Versorgungssicherheit bei kurzen Durchlaufzeiten und geringen Bestiinden zu garantieren. Die anspruchsvollste Form der Lieferantenanbindung ist die Direktbelieferung. Hier wird eine optimale Logistikkette ohne Zwischenlagerung und Wechsel der Verantwortlichkeiten erreicht. Ein AbreiBen der Logistikkette und somit ein Versorgungsmangel kann nur durch eine konsequente Informationskopplung verhindert werden. Neben der Informationskopplung ist die Vorhersagegenauigkeit der Liefermengen und -sequenzen ein entscheidender JIT-Erfolgsfaktor. In den USA betragen die Abweichungen der vorausgesagten Liefermenge eine Woche vor dem geforderten Auslieferungstermin bis zu ± 25 % (im Vergleich dazu in Japan nur

±

1 %) [10]. Diese bedenklich hohen Schwankungen werden Uber erhohte

Bestiinde zum Risikoausgleich abgedeckt. Die Analyse der Bestandsstruktur liefert aufschluBreiche Erkenntnisse Uber Ansatzpunkte zur Bestandsreduzierung. Durch Erhohung der Anlieferungsfrequenz und Reduzierung der Anlieferungsmengen laBt sich der durchschnittliche Bestand ohne Serviceverlust reduzieren. Der Just-in-Time-Gedanke fordert eine rigorose Reduzierung der konventionellen Lager auf das absolut unvermeidbare MindestmaB. Der Trend geht klar weg vom zentralen Produktionslager, in dem mit mehrfacher Sicherheit das gesamte Material liegt, bin zu dezentralen vollautomatisierten, fertigungsintegrierten und flexiblen Puffem, die eine hohe Umschlagsdynamik aufweisen. Dem Lager wird in Zukunft immer stlirker die Funktion der kurzfristigen Zeitilberbrilckung zukommen, die fUr den Kapazitlitsabgleich aufeinanderfolgender Bearbeitungsschritte unvermeidlich ist. Die innerbetriebliche Reorganisation der Untemehmen filhrt zu einer entsprechenden leistungsfahigen Produktionsstruktur. Die produktbezogene, nach der Gruppentechnologie konzipierte Produktionsstruktur reduziert die Arbeitsteilung im WertschOpfungsprozeB erheblich. Kurze Wege mit entsprechend kurzen Durchlaufzeiten und hoher Termintreue lassen sich auf diese Weise verwirklichen. Die betrachteten Produktionsbereiche besitzen eine einfache Stuktur mit relativ einfacher Produk-

3.2 Logistikstrategien

93

tions- und Logistiksteuerung. Nachteile dieser Konzepte sind die relativ hohe Produktspezialisierung und damit eine eingeschrlinkte Typflexibilitlit, die eine nicht optimale Auslastung der Produktionskapazitaten zur Folge haben kann. Bei der Lieferantenauswahl sind die Kriterien Qualitiit, Preis, Lieferzeit und Flexibilitat ausschlaggebend. Da die Zeit bei der nT-Anlieferung eine entscheidende OptimierungsgroBe ist, laBt sich in den letzten Jahren ein Ansiedlungstrend der Lieferanten in die Nahe der Automobilproduzenten erkennen. Einige Hersteller fordem sogar die Ansiedlung der Lieferanten in ihrer unmittelbaren Umgebung. Dieser Anziehungssog ftihrt zu einem deutlichen Strukturwandel und einer Konzentration von Zulieferem in der Nahe der Standorte der Automobilproduzenten. Damit kommt es zu deutlichen volkswirtschaftlichen Veriinderungen und einer zunehmenden Branchenabhiingigkeit. Arbeitskrlifte werden in diesen Regionen, trotz eines teilweisen hohen Lohnniveaus, knapp. Alternative Optimierungsentwicklungen konnen bier auch entfemt gelegenen Zuliefereren eine Chance geben, ohne daB sie den alten Standort verlassen miissen. Daher sind Konzepte fiir die Just-in-Time-Anlieferung iiber groBe Entfemungen wichtige Entwicklungsvorhaben. In diesen Konzepten spielen neben dem entfemungskompensierenden Produktionsfaktor Information die intensive Kooperation zwischen Zulieferem in einem Produktionsverbund untereinander sowie zwischen Lieferanten und Spediteuren eine wichtige Rolle (vgl. Kap. E.2.4: Realisierungsbeispiele von Logistiksystemen - Verkehrslogistik). Der Aufgabenumfang der Spediteure wird in diesen Kooperationen stark ausgeweitet. Die Fremdvergabe logistischer Leistungen fiir die Industrie- und Handelsuntemehmen wird umso interessanter, je mehr die Speditionen in die RoUe von Logistikdienstleistungsuntemehmen hineinwachsen. In dieser Funktion iibemehmen sie zunehmend Tlitigkeiten in der logistischen Versorgungskette, wie beispielsweise Lagem, Kommissionieren, Vormontage und Direktanlieferung an die Bedarfsorte der zu beliefemden Untemehmen. Durch steigende Anforderungen der Verlader (Industrie- und Handelsuntemehmen) an die logistischen Leistungen und durch die Offnung des europaischen Verkehrsmarktes sehen sich immer mehr Speditionen veranlaBt, ihre angebotenen Leistungen zu industrialisieren und mit einem hohen Qualitlitsstandard zu versehen, wie beispielsweise die Paket- und Exprel3dienste, die komplette Logistik-

94

A3 Kenngroj3en und Strategien

losungen ftir ihre Kunden anbieten. Solche I...Osungen umfassen beispielsweise Leistungen, wie die Obernahme der Lagerhaltung inklusive der Lagerbestandsfiihrung mit Hilfe einer entsprechenden Datenverarbeitung. Hinzu kommen die Funktionen fiir die Steuerung und Abwicklung der gesamten Warenstrome, einschlieBlich der Informationsiibertragung sowie die Obernahme weiterer Servicefunktionen, wie beispielsweise Verpackung, Auszeichnung, Einkauf-Nerkauf. Diese erweiterten Dienstleistungen ftihren zu einer AusschOpfung erheblicher Rationalisierungspotentiale bei weitgehender Reduzierung der zahlreichen Schnittstellen in der konventionellen Versorgungskette. Die in der Automobilbranche gewonnenen Erkenntnisse werden zunehmend auch auf andere Branchen iibertragen. So finden sich beispielsweise in der montageintensiven Elektroindustrie erfolgreiche nT-Konzepte; weitere Anwendungsmoglichkeiten sind der Handel mit der Entwicklung von llT-gerechten Warenverteilzentren. Zur AusschOpfung der Rationalisierungspotentiale ist es hier oftmals sinnvoll, eine Spedition mit der Durchfiihrung logistischer Leistungen zu beauftragen (Logistik-Dienstleistungsunternehmen). Auch in der Eigenfertigung werden Just-in-Time-I...Osungen zunehmend realisiert. Die Zusammenarbeit zwischen Verladern und Speditionen wird sicherlich in Zukunft weiter zunehmen. Neben der technologischen Integration wird die organisatorische Verflechtung auf der Basis vorwiegend gleichgerichteter Interessen verstlirkt. Diese Verflechtung la.Bt sich mit dem Begriff Kooperation bezeichnen. Es lassen sich drei wesentliche Kooperationsformen unterscheiden: - ZusammenschluB mehrerer Unternehmen einer Branche, - Zusammenarbeit zwischen Verladern und Spediteuren, - ZusammenschluB verschiedener Verkehrsunternehmen. Da schon eine Kooperation zwischen einem Verlader und einem Spediteur Rationalisierungeffekte ermoglicht, ist ersichtlich, daB die Synergieeffekte weiter gesteigert werden konnen, wenn mehrere Unternehmen einer Branche bzw. die gesamte Branche eine Kooperation mit einem groBen Spediteur oder einem Speditionsverbund eingehen. Bei dieser denkbaren Mischform einer gewollten Kooperation konnte der Spediteur die gesamten logistischen Funktionen flir die angeschlossenen Verlade-

3.2 Logistikstrategien

95

untemehmen auf der Beschaffungs- und/oder Absatzseite iibemehmen. Durch die hierbei erzielbare extreme Biindelung und Lenkung der Warenstrome sowie die Moglichkeiten der Spezialisierung und Automation lassen sich groBtmogliche Rationalisierungseffekte bzw. Serviceverbesserungen erzielen. Zu den allgemeinen Effekten einer Kooperation in der Transportkette ziihlen [6]: - Die Transparenz der Bestande in der Transportkettekette erhOht sich, beispielsweise in bezug auf die Bestande. - Die Redundanz logistischer Aktivitaten, wie beispielsweise die umfangreiche und redundante Lagerhaltung auf mehreren Stufen in der Transportkette wird vermieden. - Die logistischen Entscheidungen der zusammenarbeitenden Unternehmen konnen koordiniert werden. - Durch die Kooperation kann der wirtschaftlichen Macht einzelner Unternehmen begegnet werden. Die technologischen Rationalisierungsmoglichkeiten lassen sich eher in groBen Logistiksystemen realisieren (Automatisierung). - Leistungsfahige Logistiksysteme knnen oft erst durch Kooperation geschaffen werden. - Die Kooperation begtinstigt die Abstimmungen zwischen einzelnen Logistiksystemen hinsichtlich der eingesetzten Informationstechnologie, der Lager- und Transportmittel etc. - Durch ein mittels Kooperation verbessertes Logistiksystem laBt sich die Kapitalbindung reduzieren, indem sowohl die Bestande in den Lagern vermindert werden als auch die Bestande auf dem Transportweg. Letztere konnen durch eine schnellere Auftragsabwicklung, schnelleren Umschlag und schnelleren Transport minimiert werden. - Die Kooperation dient aber nicht unbedingt nur der Kostenreduzierung, sondem kann ebenfalls zur Leisiungssteigerung genutzt werden. So laBt sich beispielsweise der Liefer- bzw. Versorgungsservice verbessem. - Die Auswirkungen auf die Selbstandigkeit der kooperierenden Untemehmen sind unter zwei Gesichtspunkten zu betrachten. Einerseits verringert sich die Unabhangigkeit und der Wettbewerb in wirtschaftlichen Teilbereichen durch die Kooperation; andererseits werden durch Kostensenkung und

A.3 KenngrojJen und Strategien

96

Leistungssteigerung wirtschaftliche Erfolge erzielt, die wiederum die Selbstiindigkeit sichem. - Im allgemeinen kann man davon ·ausgehen, daB durch Kooperation eine FlexibilitiitserhOhung erreicht wird. In alien Fiillen, bei denen eine Just-in-Time-Belieferung in Frage kommt, gilt es, eine Lagerhaltung moglichst effizient zu gestalten. Im Bereich des Zulieferer-Abnehmer-Verhiiltnisses, wie es beispielsweise typisch fUr die Automobilindustrie ist, besteht ein Ansatz einer effizienten Lagerhaltung in der Konzeption eines Externen Beschaffungslagers (EBL). Ein EBL ist immer dann interessant, wenn es sich um nicht nach FlieBprinzipien direkt lieferungsfiihige Teile handelt und wenn diese Konzeption flir beide Seiten Vorteile bringt. Fiir die Bestimmung wirtschaftlicher LosgroBen in der Produktion sind im wesentlichen die Werkzeugstandmenge, die teilebezogenen Riistkosten, die Serienfixkosten sowie Lieferlose (Zeit- und Mengenkomponenten) und Lagerkosten maBgeblich. Dabei ist das Absatzrisiko des Zulieferers durch die Produktion auf Lager und das Verwendungsrisiko durch Konstruktionsiinderungen in Einklang zu bringen. Es ist zu piiifen, ob unter Versorgungsgesichtspunkten mehrere Lieferanten pro Teil einzusetzen sind und wie -die Quotenaufteilung und der Belieferungsrhythmus des EBL aussehen soli oder ob ein Alleinlieferant eingesetzt werden kann. Wirtschaftliche Vorteile sollten durch das EBL sowohl beim Abnehmer als auch beim Zulieferer entstehen. Im wesentlichen konnen sich bei dieser Konzeption wirtschaftliche Vorteile ergeben: - aus der kostengiinstigen Produktion wirtschaftlicher Lose, - aus der groBeren Transparenz iiber die Bestiinde und der Zentralisierung der Lagerhaltung und - aus Frachtkostenerspamissen. Die quantifizierbaren Nutzeffekte, wie beispielsweise Kapitalbindungskosten und Betriebskosten des EBL, sind bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung den Kosten gegeniiberzustellen. Die Konzeption eines EBL setzt eine geschlossene Informationskette von den Zulieferem iiber das Lager bis zum Abnehmer voraus. Einerseits ist der Transport von den Zulieferem zum EBL und andererseits auch die ZufUhrung vom

3.2 Logistikstrategien

97

EBL zum Abnehmer zu organisieren. Dabei ist auf die Ausnutzung von Frachtkostenvorteilen zu achten. Die heute noch sehr oft praktizierte Qualitiitskontrolle sowohl beim Zulieferer als auch beim Abnehmer kann durch eine alleinige Kontrolle beim Zulieferer abgelost werden, beispielsweise in Verbindung mit reisenden Qualitiitsingenieuren des Abnehmers oder mit einer Ubermittlung der Qualitiitssicherungsdaten (Datenfemiibertragung). Prinzipiell kommen der Abnehmer, die Zulieferer oder ein Logistikdienstleistungsuntemehmen (Spediteur) als Betreiber des EBL in Betracht. Es mu8 im Einzelfall gekliirt werden, wer als Betreiber des Lagers fungieren sollte. So lii8t sich sowohl im Einzeluntemehmen durch umfassendes marktorientiertes Logistikverstandnis als auch in der iiberbetrieblichen Logistik durch zunehmende Funktionsabgrenzung und Kooperation eine effizientere Durchfiihrung logistischer Prozesse realisieren. Hierzu ist einerseits die Entwicklung verbesserter Planungs- und Gestaltungsmethoden notwendig, die alle relevanten Einflu8gro8en bei der Konzeption iibergreifender, JIT-gerechter Logistiksysteme beriicksichtigen. Andererseits ist ein geeignetes Konfliktmanagement zu entwickeln, um gro8ere Reibungsverluste bei den Kooperationspartnem zu vermeiden.

Anforderungen an Realisierungen von Logistikstrategien Strategisches Denken und Handeln in der Logistik stellen ftir viele Untemehmen eine neue Dimension dar und erfordem die Erarbeitung komplexer Fragestellungen sowie die Erfiillung umfangreicher Gestaltungsaufgaben. Griinde fiir das Scheitem bzw. die Behinderung von integrierten, strategieorientierten Logistiklt>sungen kt>nnen sein: - fehlende Analysekonzepte und -instrumente; - hohe Arbeitsteiligkeit in den Planungsprojekten; komplexe Aufgabenstellungen, die zunehmend ein Systemdenken von den Planem erfordem; - existierende lnformationssysteme im Untemehmen, die nicht die bent>tigten Oaten und Informationen liefem;

A.3 Kenngrofien und Strategien

98

- zeitintensive Analysen, die oft nicht die gewiinschte, aktuelle Planungsbasis erbringen; - zu geringe Planungserfahrungen der Beteiligten; - nicht an die Unternehmensstrategie angepaBte Funktionalstrategien - schneller Wandel mit einer Erfordernis kurzer Planungszyklen; - existierende Unternehmensorganisation; - Fehlen von PlanungssUiben in kleinen und mittelstlindischen Untemehmen. Die optimale Gestaltung und Realisierung effizienter Strategiekonzepte fiir die Transportkette ist von verschiedenen Faktoren abhangig. So haben die Branche, die Produktkomplexitat, die Produktionstechnologie und -organisation sowie die Voraussetzungen der Organisationsentwicklung entscheidenden EinfluB auf die Strategien und damit auf die Logistikorganisation. Ein nicht zu vernachlassigender Faktor ist zudem die personelle Voraussetzung des Unternehmens, d.h. die Verfiigbarkeit einer geeigneten Personlichkeit als Promoter fiir die unternehmensiibergreifende Koordinierungs- und Kooperationsaufgabe. Der Einsatz geeigneter Logistikstrategien und deren Auswirkungen auf die verschiedenen ZielgroBen der Logistik muB zukiinftig in einer rechnergestiitzen Systemsimulation (im Rahmen eines Logistikstudios) untersucht werden, bevor die strategischen MaBnahmen ergriffen werden.

3.3 Kennzahlen

Ein MeB- und Kennzahlensystem muB eine wesentliche Informationsbasis und Planungsgrundlage fdr die strategische Planung und das Logistik-Controlling liefern. Kennzahlen sind die Basis einer Systembeurteilung und -steuerung mit einer laufenden Wirtschaftlichkeitskontrolle, bezogen auf die Logistikleistungen. Dariiber hinaus liegen ihre Aufgaben in der Bereitstellung entscheidungsrelevanter Informationen fiir Logistikinvestitionen, fiir Anpassungsmoglichkeiten an verlinderte Beschaftigungslagen und zur Abstimmung mit anderen Unternehmensbereichen. Bild A.3.11 zeigt eine Auswahl typischer Logistikkennzahlen.

99

3.3 Kennzahlen

• Lieferbereitschaft • Return on Investment • Liqulditat ·Cash Flow • Fertlgungstiefe • Bestande • Durchlaufzeiten • Lagerreichweite • Ausbringungsmenge • Logistikkosten • Termintreue • AusschuBquoten • Lagersplelkosten • Lagerplatzkosten • Forderkosten • Umschlagkosten

• Frachtkosten • Lagerkapazltat • Lagerraumnutzungsgrade • Lagerbelegungsgrad • Forderkapazltat • Fordermengen • Fordermlttelnutzungsgrade • Zykluszelt • Verfugbarkeit • Ausfallsicherhelt • Auslastungsgrad • Be- und Entladekapazitat • Frachtraumkapazitat • Verpackungsleistung

Bild A.3.11: Typische Logistikkennzahlen

Auch hier gilt die logistische Forderung: die richtige Information zur richten Zeit im richtigen Umfang an der richtigen Stelle. ZahlenfriedhOfe als Berichtswerke helfen dem Logistikmanager nicht weiter. Die Kennzahlenkonzepte sollten nicht auf einer einfachen Fortschreibung der Vergangenheit beruhen, sondem die zu erwartenden Leistungsanforderungen einbeziehen. So muB eine zu erwartende Anderung der Lieferantenstruktur im gleichen MaBe wie abzusehende Anderungen von Logistikstrategien (beispielsweise Just-in-Time-Anlieferung) in die Planungsrechnung einer Transportkostenstelle eingehen. Das Ergebnis sind Budgets bzw. Planansatze an denen Soll-/lst- und Wird-/Soll-Vergleiche ansetzen, urn auf das Ziel hinzusteuem. In der Messung des Erfolges liegt die wesentliche Erfassungs-, Bewertungsund Zurechnungsaufgabe, die durch die Logistikkosten- und -leistungsrechnung gelt>st werden muB [19,24,35] (vgl. Kap. A.2.3.4: Stellung der Betriebswirtschaft in der Untemehmenslogistik).

100

A.3 KenngrojJen und Strategien

Als MaBgroBe der Logistildeistung kann auch der Begriff Servicegrad bzw. Lieferservice- oder Versorgungsgrad Verwendung finden (vgl. Kap. A.l.2: Begriffsbestirnmungen). Der Servicegrad bezieht sich auf spezifische Logistikprozesse von Logistikleistungs- (-kosten)stellen, d. h. urn die Logistikleistung erfassen zu konnen, muB der Auftrag logistisch vorbestirnmt sein. Diese Determinierung legt die Objekte, Materialien, Bedarfsorte und -zeiten oder auch Verpackungsarten fest. Die Gesamtleistungskapazitii.t beziffert das ftir logistische Operationen maximal zur Verfiigung stehende Leistungspotential einer Leistungsstelle. Es gilt hierbei zu bedenken, daB sich das Leistungspotential beispielsweise einer Leistungsstelle nicht allein im Ladevolumen des eigenen Fuhrparks ausdriickt, sondern auch Fremdleistungen (Speditionen) einbeziehen mu B. Eine wesentliche und oftmals unterschii.tzte LeistungsgroBe ist die Servicebereitschaft. Das Lieferbereitschaftsvermogen basiert nicht allein auf den physisch zur Verfiigung stehenden Materialbestii.nden, sondern bezieht zusii.tzlich Informationen iiber konkrete Verfiigbarkeiten ein. Das sind beispielsweise fest terminierte Lieferzusagen oder auch Optionen. Darnit die Informationen iiber Verfiigbarkeiten wie physische Bestii.nde behandelt werden konnen, ist ein HochstmaB an Zuverlii.ssigkeit iiber die gesamte logistische Kette notwendig.

Rentabilitiitszah/en, wie die Umsatzrendite, sind als Verhii.ltniszahlen ein besserer Indikator fiir die Erfolgskraft eines Unternehmens als der Gewinn. Ob ein Gewinn von 1 Mio. DM mit 10 Mio. DM oder mit 100 Mio. DM Umsatz erwirtschaftet worden ist, lii.Bt eindeutige Riickschliisse auf die Ertragskraft eines Unternehmens zu. Ein weiterer wichtiger Erfolgsindikator ist der ROI

(Return on Investment), der die Intensitii.t des fiir die Gewinnerzielung eingesetzten Vermogens angibt. Da der ROI einerseits Aufwand-/Ertragspositionen der Gewinn- und Verlustrechnung und andererseits Aktivposten der Bilanz beriicksichtigt, bietet er gute Voraussetzungen fiir die Analyse des Unternehmenserfolges auch beziiglich der logistischen EinfluBfaktoren wie Bestandshohe und Umschlaghii.ufigkeit. Neben der Rentabilitat ist die Liquiditiit das zweite zentrale Kriterium zur Uberlebenssicherung des Unternehmens. Der CashFlow ist ein Indikator fiir die Innenfinanzierungskraft eines Unternehmens, d.h. inwieweit das Unternehmen aus eigener Kraft durch die Betriebstii.tigkeit Finanzmittel erwirtschaften kann.

3.3 Kennzahlen

101

Sowohl die Rentabilitat als auch die Liquiditat als ZielgroBen des Controllings werden durch die kritischen ErfolgsgroBen der Logistik (Bestande, Durchlaufzeiten, Servicegrad, Umschlaghaufigkeit) direkt beeinfluBt. Zum Beispiel ist der direkte Zusammenhang zwischen Bestanden und liquiden Mitteln offensichtlich: Bei einer sonst gleichen Struktur (Kosten, Umsatz, Anlagevermogen) kann durch eine Verbesserung des Materialumschlags, also durch eine intensivere Nutzung der Bestande, Kapital freigesetzt werden.

Literaturverzeichnis Kapitel A: Einfiihrung Kapitel A.l: Entwicklung und Eingrenzung [1] Bahke, Erich:

Materialflu.Bsysteme, Band I bis m (Materialflu.Btechnik, Materialflu.Bmodelle, Materialflu.Bplanung). Verlag Otto Krausskopf, Mainz 1974-76

[2] Ballou, R.-H.: Business Logistics Management. Englewood Cliffs/New Jersey 1973 [3] Brockhaus, F.A. (Hrsg.): dtv Brockhaus Lexikon, Band 1 bis 20 Deutscher Taschenbuch Verlag, Miinchen 1982 [4] Broggi, Mario K.: Logistik- was heisst das eigentlich? aus: Schweizerische Handelszeitung (1987) Nr.4 Verlag Schweizerische Handelszeitung [5] Bundesvereinigung Logistik (Hrsg.): Produktivititsgewinn in der Logistik. Bremen 1981 [6] Cooper, James: Physical Distribution in the UK. aus: International Journal of Physical Distribution & Materials Management 17 (1987) Nr.4 MCB University Press, Bradford [7] Davis, J.R.: Physical Distribution Costs. aus: Proceedings of the 20th annual Conference, Vol. 1, Seite(n) 56 Konferenz National Council of Physical Distribution Management (NCPDM), Oak Brook 1982 [8] Deutsche Bundeswehr (Hrsg.): Begriffe aus dem Bereich der Logistik. Zentrale Dienstvorschrift 'ZDV 30/41 [9] Deutsche Gesellschaft flir Logistik (DGtL) (Hrsg.): 5. Dortmunder Gespriche 1987: Untemehmenslogistik- Schliisselfunktion fiir die Fabrik mit Zukunft. Tagung, Dortmund, 5.u.6. November 1987 Deutsche Gesellschaft fiir Logistik (DGtL), VDI-Gesellschaft flir MaterialfluB-und Flirdertechnik (VDI-GMF), Fraunhofer-Institut fiir Transporttechnik und Warendistribution (ITW), Dortmund 1987

104

Literaturverzeichnis A: Ein.filhrung

[10] Deutsche Gesellschaft fdr Logistik (DGfl..) (Hrsg.): LOG '88: Technologie, Management, Organisation. Tagung, Hamburg, 3.u.4. Mai 1988 Gesellschaft fur Management und Technologie (GfMT), Miinchen 1988 [11] DGfl.. Facharbeitskreis "Schnittstellen in der Logistik" (Hrsg.): Trends in der Logistik. Deutsche Gesellschaft fiir Logistik (DGfL), Dortmund 1988 [12] Deutsches Institut fdr Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 30781 - Transportkette: Grundbegriffe. Beuth-Verlag, Berlin, KOln 1983 [13] Deutsches Institut fdr Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 55405 - Begriffe fUr das Verpackungswesen. Beuth-Verlag, Berlin, KOln 1983 [14] Distribution-Verlag (Hrsg.): Distribution im Objektiv einer Umfrage. aus: Distribution 3 (1972), Sonderheft Vereinigte Fachverlage Krausskopf-Ingenieur Digest, Mainz [15] Dubach, P.: Die Kybernetik als theoretische, praktische und interdisziplinlire Wissenschaft. aus: Industrielle Organisation 38 (1969) Nr.7, Seite(n) 275-289 Verlag lndustrielle Organisation, ZUrich [16] Ernst, Wolfgang: Wertanalyse reduziert die MaterialfluBkosten. aus: Lagertechnik 1983, Seite(n) 20-27 Europa-Fachpresse Verlag, MUnchen 1983 [17] Gerstenberg, Frank: Produktivitiit in der Logistik. aus: Schriftenreihe der Bundesvereinigung Logistik, Band 16 Huss-Verlag, MUnchen 1987 [18] Horsley, R.E.: A Survey of UK Distribution Costs 1982. Vortrag 1982 [19] Ihde, GOsta B.: Transport- Verkehr- Logistik. Verlag Franz Vahlen, MUnchen 1984 [20] Jlihns, Max: Geschichte der Kriegswissenschaften. aus: Geschichte der Wissenschaften Band 21 R. Oldenbourg Verlag, MUnchen, Leipzig 1889-91

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[21] Jomini, Henri: Traite de 1'art de guerre. 1830 [22] Jiinemann, Reinhardt: Einfiihrung in die "Industrielle Logistik". aus: 1. Europliischer Materialflu8kongre8, Seite(n) 11-25 KongreB, Berlin, 20.-22. Mlirz 1974 Verlag Moderne Industrie, Miinchen 1974 [23] Kapoun, Josef: Logistik - ein moderner Begriff mit langer Geschichte. aus: Zeitschrift fiir Logistik 2 (1981) Nr.3, Seite(n) 123-127 Verlag Moderne Industrie, Landsberg [24] Kirsch, Werner; Bamberger, lngolf; Gabele, Eduard; Klein, Karl-Heinz: Betriebswirtschaftliche Logistik. Gabler Verlag, Wiesbaden 1973 [25] Klee, J.: Wider den Sand im Vertrieb. aus: Plus 3 (1969) Nr.2, Seite(n) 27-31 [26] La Londe, B.J.; Zinszer, P.H.: Customer Service. Meaning and Measurement. Chicago/Illinois 1976 [27] Liihe, Willibald von der: Militliir-Conversations-Lexikon. 1836 [28] Morgenstern, Oskar: Note on the Formulation on the Theory of Logistics. aus: Naval Research Logistics Quarterly Review, (1955) Nr.2, Seite(n) 129-136 Washington [29] Pfohl, Hans-Christian: Marketing-Logistik: Ohne Organisation kein Erfolg. aus: Marketing Journal 3 (1970) Nr.4, Seite(n) 256-258 Gesellschaft fUr angewandtes Marketing [30] Pfohl, Hans-Christian: Marketing-Logistik. Gestaltung, Steuerung und Kontrolle des Warenflusses im modernen Markt. Mainz 1972 [31] Pfohl, Hans-Christian: Logistiksysteme. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo 1985

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[29] Krulis-Randa, Jan S.: Marketing-Logistik. aus: Schriftenreihe des Instituts flir betriebswirtschaftliche Forschung an der Universitiit ZUrich Verlag Paul Haupt, Bern 1977 [30] Kuhn, Axel: Gestaltungsaspekte flir logistische Systeme. PROLOG'85 Gesellschaft flir Management und Technologie, Miinchen 1985 [31] Kuhn, Axel: Gestaltungsaspekte fiir logistische Systeme. aus: Innovation (1986) Nr.1, Seite(n) 60-67 Verlag flir Technik und Wirtschaft, Wiesbaden [32] Kunz, Dieter: Untersuchungen iiber den EinfluB der Struktur von Warenverteilungsnetzen auf die Distributionskosten. aus: Forschungsbericht des Landes Nordrhein-Westfalen, Band 2668 Westdeutscher Verlag, Opladen 1977 [33] N.N.: Entsorgungskonzeption mit neuer Logistik. aus: Umweltmagazin, (1986) Nr.9 Vogel-Verlag, Wiirzburg [34] N.N.: ... wer beschafft, ist auch fUr die Entsorgung zustiindig. aus: Beschaffung aktuell (1987) Nr.ll, Seite(n) 33-34 Konradin-Verlag, Leinfelden-Echterdingen [35] N.N.: Entsorgungskonzeption mit neuer Logistik. aus: Abfallwirtschaft (1986) Nr.9, Seite(n) 41-42 Erich Schmidt Verlag, Berlin [36] Oppenhauer, Erwin D.: Modell zur Ermittlung kostengiinstiger Distributionssysteme. aus: Forschungsberichte zur lndustriellen Logistik, Band 7 Institut flir Logistik, Dortmund 1978 [37] Pfohl, Hans-Christian: Marketing-Logistik: Ohne Organisation kein Erfolg. aus: Marketing Journal 3 (1970) Nr.4, Seite(n) 256-258 Gesellschaft flir angewandtes Marketing [38] Pfohl, Hans-Christian: Logistiksysteme. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo 1985

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[60] Volk, Rein hard K.: Industrielle Logistik. Dissertation, Universitat Freiburg 1980 [61] Weber, Jiirgen: Logistikkostenrechnung. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo 1987 [62] Wicke, Lutz: Die okologischen Milliarden. Miinchen 1986 [63] Wiendahl, Hans-Peter: Belastungsorientierte Fertigungsteuerung. Carl Hanser Verlag, Miinchen, Wien 1987 [64] Wille, Clemens: Mit der Beschaffung die Entsorgung regeln. aus: Beschaffung aktuell (1987) Nr.11, Seite(n) 42 Konradin-Verlag, Leinfelden-Echterdingen [65] Ziems, Dietrich: Probleme und Methoden der Projektierung von Fordersystemen. VEB Verlag Technik, Berlin 1973 [66] Ziesler, Michael G.: Entsorgungslogistik - ein Denkmodell fiir die Zukunft. aus: Beschaffung aktuell (1987) Nr.11, Seite(n) 39-41 Konradin-Verlag, Leinfelden-Echterdingen

Kapitel A.3: Kenngro8en und Strategien [1] Bentz, Thomas: Uber Kennzahlen zur Planung, Steuerung und Kontrolle des Materialflusses fiir einen optimalen Produktionsablauf. Diss. TU Berlin 1974 [2] Berg, Claus C.: Formeln und Kennzahlen der betrieblichen Beschaffung und Logistik. aus: Wirtschaftsstudium 8/82 [3] Berschin, Herbert, H.: Kennzahlen fiir die betriebliche Praxis. Gabler Praxis

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Literarurverzeichnis A.3: KenngrojJen und Strategien [15] Klfipper, Heinz J.: Logistikorientierte CIM-Konzepte- Erfahrungen mit der Gestaltung und Realisierung in der mittelstlindischen Industrie. aus: CAT '87, Seite{n) 293-295 Tagung, 2.-5. Juni 1987 Konradin-Verlag, Leinfelden-Echterdingen [16] Linner, Alfred: Kennzahlen zur Planung, Steuerung und Kontrolle des betrieblichen Materialflusses. aus: 5. Dortmunder Gespriiche 1987: Unternehmenslogistik- Schliisselfunktion fiir die Fabrik mit Zukunft, Seite{n) A2.1-A2.8 Deutsche Gesellschaft flir Logistik (DGfL), VDI-Gesellschaft flir Materialflu8-und Ft>rdertechnik (VDI-GMF), Fraunhofer-lnstitut fiir Transporttechnik und Warendistribution (ITW), Dortmund 1987 [17] Lundrigan, R.: What Is the Thing Called OPT? aus: Production and Inventory Management 27 (1986) Nr.2, Seite(n) 2-12 [18] Naito, Hideo (Hrsg.): Handbuch flir das Kanban-System. Techni-Transfra-Consult, Frankfurt 1982 [19] Pfohl, Hans-Christian: Logistiksysteme. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo 1985 [20] Port, Otis; King, Resa; Hampton, William J.: How the new Math of Productivity Adds Up. aus: Business Week (1988) Nr.6, Seite(n) 49-56 [21] Porter, Michael E.: Wettbewerbsvorteile. Campus Verlag, Frankfurt, New York 1986 [22] Radke, Magnus: Die gro8e betriebswirtschaftliche Formelsammlung. Miinchen 1967 [23] Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft (Hrsg.): RKW-Handbuch Logistik, Band 1 und 2. Erich Schmidt Verlag, Berlin [24] Reichmann, Thomas: Kennzahlen und Kennzahlensysteme. aus: Beitrlige zur Industrieforschung (1983) Nr.27 Dortmund.

115

116

Literaturverzeichnis A: Einfilhrung

[25] Schmidt, Klaus-J.: Integrierte Just-in-Time-Strategien. aus: Just-in-Time - Logistik und Produktionsmanagement, Seite(n) 1-8 Tagung, SaarbrUcken, 2.u.3. Apri11987 Seminar f'lir Angewandte Infonnatik und Produktionswirtschaft, SaarbrUcken 1987 [26] Seward, S.M.; Taylor, S.G.; Bolander, S.: Progress in Integrating and Optimizing Production Plans and Schedules. aus: International Journal of Production Research 23 (1985) Nr.3, Seite(n) 609-624 [27] Sieper, H.P.; Syska, A.: Logistik- Kennzahlen,- Bedarf an Logistik-Kennzahlen, Ergebnisse einer Erhebung in der Industrie. [28] Staudt, Erich: Kennzahlen und Kennzahlensysteme. Berlin 1985 [29] Verein Deutscher Ingenieure (Hrsg.): VDI 2488 - Ermittlung von Lagerkennzahlen zur Flachen und Raumnutzung. VDI-Verlag, Dusseldorf 1969 [30] Verein Deutscher Ingenieure (Hrsg.): VDI 2689 - Leitfaden fur MaterialfluBuntersuchungen. VDI-Verlag, Dusseldorf 1974 [31] Verein Deutscher Ingenieure (Hrsg.): VDI 2693 - Investitionsrechnung bei MaterialfluBplanungen mit Hilfe dynamischer Rechenverfahren. VDI-Verlag, Dusseldorf 1972 [32] Verein Deutscher Ingenieure (Hrsg.): VDI 3581 - Zuverlassigkeit von Transport und Lageranlagen. VDI-Verlag, Dusseldorf (1983) [33] Verein Deutscher Ingenieure (Hrsg.): VDI 3592- Kriterien und Methoden zum Vergleich von Sttickgutlagern. VDI-Verlag, Dusseldorf 1978 [34] Verein Deutscher lngenieure (Hrsg.): VDI 3594 - Kosten des innerbetrieblichen Transportes. VDI-Verlag, Diisseldorf 1977 [35] Weber, Jiirgen: Logistikkostenrechnung. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo 1987

Literaturverzeichnis A.3: Kenngroften und Strategim [36] Wiendahl, H.-P.: Belastungsorientierte Fertigungssteuerung: Grundlagen, Verfahrensaufbau, Realisierung Carl Hanser Verlag, Miinchen, Wien 1987 [37] Wildemann, Horst: Produktionssynchrone Beschaffung Verlag lndustrielle Organisation, Zurich und Gesellschaft fiir Management und Technologie (GfMT), Miinchen 1988 [38] Wildemann, Horst: Das Just-In-Time-Konzept. Frankfurter Allgemeine Zeitung, Frankfurt 1988 [39] Wildemann, Horst (Hrsg.): Planen und Steuern der Produktion im Wandel. Gesellschaft fiir Management und Technologie (GfMT), Miinchen 1985 [40] Wildemann, Horst (Hrsg.): Just-In-Time-Produktion in Deutschland. Gesellschaft fiir Management und Technolgie (GfMT), Miinchen o.J.

117

Kapitel B Systemtechnik der Materialfl uB mittel fiir Stiickgiiter

1 Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung

1.1 Aufgabe der Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung

Verfolgt man die Bedeutung der Verpackung im Verlauf ihrer geschichtlichen Entw.icklung, so wurden an sie anflinglich lediglich Anforderungen des Waren-

schutzes gestellt. Diese Tatsache liegt unter anderem in den relativ hohen Transportschaden begriindet. Mit dem Einzug logistischer Betrachtungsweisen in das Unternehmen wurde nicht nur der Material- und InformationsfluB, sondern zwangslaufig auch die Verpackungstechnik unter neuen Gesichtspunkten betrachtet. Hierzu ziihlt beispielsweise die optische Verpackungsgestaltung, die in der Regel zu einer Produktaufwertung fiihren soli. Zudem greift in jilngster Zeit die Frage der Entsorgung bzw. die Entsorgungslogistik verstlirkt in technische und organisatorische Ablaufe der Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung ein. Zu diesen neuen Randbedingungen kommt weiterhin eine wesentlich erhOhte wirtschaftliche Bedeutung der Verpackung hinzu. So wurden 1987 fiir Packmittel und Packhilfsmittel weltweit ea. 500 Milliarden DM aufgewendet, davon allein 30 Milliarden DM in der Bundesrepublik Deutschland [22]. Sieht man bier die Entwicklung der letzten Jahrzehnte, so laBt sich fur Deutschland eine Verfilnffachung des Produktionswertes filr Packmittel und Packhilfsmittel seit 1960 feststellen. Unter Einbeziehung aller genannten Punkte stellt die umfassende Umstrukturierung der Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung sowie die Neuformulierung der Anforderungen an die Verpackung und Ladeeinheitenbildung eine unumgangliche, zwangslaufige Folge dar. Zur Realisierung einer optimalen Verpackung (vgl. Kap. B.1.2.1: Begriffsbestimmungen) ist eine aufgabengerechte Beachtung aller ihrer moglichen Teilfunktionen zu gewiihrleisten:

122

B.l Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung

- Schutzfunktion - Lager- und Transportfunktion - Identiflkations- und Informationsfunktion - Verkaufsfunktion - Verwendungsfunktion Nur bei einer durchgehenden Planung und Gestaltung der Verpackung ist es moglich, alien Anforderungen aus den genannten Funktionsbereichen gerecht zu werden. Die Zuordnung dieser vielfliltigen Anforderungen an die Verpackung zu einzelnen Funktionsbereichen beschreibt Bild B.l.l. Hierbei wird deutlich, daB viele der erwahnten Eigenschaften in mehreren Funktionsbereichen vorhanden sein mtissen. Die Erftillung aller in Bild B.l.l erwahnten Anforderungen an die Verpackung kann nur tiber eine integrierte, ganzheitliche Betrachtungsweise realisiert werden. Das Verpacken beinhaltet alle Tiitigkeiten zur Bildung einer Verpackung. DIN 55405, Teil6 [10] definiert Verpacken wie folgt:

"Verpacken ist das Herstellen einer Packungleines Packstuckes durch Vereinigung von Packgut und Verpackung unter Anwendung von Verpackungsverfahren mittels Verpackungsmaschinen bzw. -geriiten oder von Hand." Dazu gehOren nach [10] die folgenden Verpackungsverfahren: Aseptisches Verpacken, Aufrichten, Einschlagen, Formen, Ftillen, VerschlieBen, Folieren und Sichern. Die Verpackungstechnik wird im folgenden synonym mit dem Begriff Techniken der Packsttickbildung verwendet. Die Verpackungstechnik muB gegentiber der Ladeeinheitenbildung abgegrenzt werden. Die Ladeeinheitenbildung beinhaltet das Zusammenfassen von Sttickgtitern und Packstticken zur rationelleren Handhabung, Lagerung und Beforderung von Gtitern. Dabei gelangen im allgemeinen Ladehilfsmittel zum Einsatz. Zum Erreichen eines logistikgerechten Materialflusses und zur Minimierung. der Handhabungsvorgiinge innerhalb der Transportkette sollte die Gestaltung der Gtiter an folgendem Leitsatz ausgerichtet werden:

1.1 Aufgabe der Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung

Verpackungsfunktionen

123

Anforderungen an die Verpackung temperaturbesh1ndig

dlcht korroslonsbestlndlg

I

Schua·

funktlon

staubfrel

I

chemlsch neutral mengenerhaltend schwer enttlammbar

formstabll stoBtest

sloBd:lmpfend drucktest

I

lager· und Transport·

runkllon

I

reiBfest

stapetbar rutschfest

genormt handhabbar automatlslerungstreundllch unlerfahrbar elnheitenbildend raumsparend

fllchensparend

I

Okonomlsch

Verkaufs· j funk lion

l~entllikatlon~~ und lnforrflatlons-. funktlon

werbend

lntormativ ldentitizierbar unterscheidbar lelcht zu Offnen w lederverschl loBba r

lverwendungs· ] funktlon

wiederverwendbar

Okotoglsch enlsorgungsrreundllch hyglenisch

Bild B.l.l: Zuordnung der Anforderungen an die Verpackung zu den Verpackungsfunktionen

Ladeeinheit = Produktionseinheit = Lagereinheit =Transporteinheit =Verkaufseinheit. Dieses Postulat1, das trotz seines idealisierenden Inhaltes eine groBe Bedeutung besitzt, gibt die Bestrebungen der Verpackungstechni.k und Ladeeinheitenbildung wieder. Eine vollsttindige Umsetzung dieser Forderung ist jedoch in aller Regel und in alien Fallen nicht zu erzielen. 1 Beziiglich des Begriffes Transporteinheit vgl. Fu8note 6, Seite 13

124

B.l Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung

Die Technik der Packstiick- und Ladeeinheitenbildung muB vielfaltige Tiitigkeitsbereiche abdecken. Sie muB mithelfen, einen logistikgerechten Materialund InformationsfluB innerhalb der Transportkette zu verwirklichen, und vorhandene Rationalisierungspotentiale konsequent ausschOpfen. In diesem Zusammenhang geht es um die Auswahl von Packstoffen, Packmitteln, Packhilfsmitteln, Ladehilfsmitteln und Ladeeinheitensicherungsmitteln, die Gestaltung und Optimierung der Verpackung, die Dimensionierung von Verpackungssystemen sowie die Bildung von Ladeeinheiten. Es sind Verpackungsverfahren auszuwiihlen, Verpackungsmaschinen und Maschinen zur Ladeeinheitenbildung zu entwickeln und einzusetzen und Verpackungsanlagen zu planen und zu realisieren. Die Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung wird in zunehmenden MaBe auch vom Rechnereinsatz gepriigt. Tiitigkeitsbereiche wie - EDV-gestiitzte Packmittelauswahl (Expertensysteme) - programmgestiitzte Ladeeinheitenbildung und -optimierung - Simulation von Packmitteleigenschaften - Simulation der Transportbelastungen an Packstiicken - CAD-gestiitzte Verpackungsgestaltung und - rechnergestiitzte Transportgutsicherung seien nur teilweise erwiihnt. Die angesprochenen Problemfelder der Verpackung und Ladeeinheitenbildung fur unterschiedlichste Giiter zeigen die stark gewachsene Bedeutung der Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung innerhalb der MaterialfluBkette auf. Der uniibersehbare Trend zu einer wiederverwendbaren Mehrwegverpackung wird sich hierbei in den niichsten Jahren sicherlich noch verstiirken. Diese Art der Verpackung reduziert die Abfallmenge und kann sehr umweltfreundlich sein.

1.2 Systematik zur Packstiick- und Ladeeinheitenbildung 1.2.1 Begriffsbestimmungen Die in der Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung benutzten Begriffe werden hiiufig nicht eindeutig vei"Wendet. Beispielsweise ist der Begriff Stuck-

gut verschieden zu interpretieren. Bild B.l.2 zeigt in einem Organigramm die

1.2 Systematik zur Packstuck- und Ladeeinheitenbildung

125

Zusammenhlinge von Packstiick, Ladeeinheit, Ladung und Stiickgut auf. Dabei haben die verwendeten Begriffe folgende Bedeutung:

-

Legende : ergibl

~ und

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111 gltlch

Bild B.l.2: Bilden von PackstOcken, Ladeeinheiten und Ladungen

"Ein Stuckgut ist ein individualisiertes Gut, das stiickweise gehandhabt wird und sttickweise in die Transportinfonnation eingeht." (DIN 30781, [9]). Dabei kann nach Bild B.1.2 Sttickgut sowohl verpackt als auch unverpackt sein. Packstticke sind ebenfalls auch Stiickgtiter. Aber auch eine Ladeeinheit wird als Sttickgut bezeichnet, da es der Definition nach [9] gentigt.

126

B.l Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung

"Ein Packstuck ist das Ergebnis von Packgut und Verpackung und ist besonders fiir den Einzelversand geeignet" (DIN 55405, [10]). Der letzte Zusatz unterscheidet das Packstiick von der Packung, die ansonsten ebenso aus Packgut und Verpackung besteht. Oftmals werden die Begriffe Packstiick und Packung synonym verwendet.

"Ladeeinheiten sind Giiter, die zum Zwecke des Umschlags durch einen Ladungstrager zusammengefaBt sind" (DIN 30781, [9]). "Eine Ladung ist eine Menge von Giitern oder Ladeeinheiten je Transportmitteleinheit" (DIN 30781, [9]). "Eine Verpackung ist ein allgemeiner Begriff fiir die Gesamtheit der von der Verpackungswirtschaft eingesetzten Mittel und Verfahren zur Erfiillung der Verpackungsaufgabe. Sie ist im engeren Sinne der Oberbegriff fiir die Gesamtheit der Packmittel und Packhilfsmittel" (DIN 55405, [10]). "Ein Packmittel ist ein Erzeugnis aus Packstoff, das dazu bestimmt ist, das Packgut zu umhiillen oder zusammenzuhalten, damit es versand-, lager- und verkaufsfahig wird" (DIN 55405, [10]). "Ein Packhi/fsmittel ist ein Sammelbegriff fiir Hilfsmittel, die zusammen mit Packmitteln zum Verpacken wie z.B. VerschlieBen einer Packung/eines Packstiickes dienen. Sie konnen ggf. allein, z.B. beim Bilden einer Versandeinheit verwendet werden" (DIN 55405, [10]). "Ein Packstoff ist der Werkstoff, aus dem Packmittel und Packhilfsmittel hergestellt werden" (DIN 55405, [10]). "Ein Ladungstriiger ist ein tragendes Mittel zur Zusammenfassung von Giitern zu einer Ladeeinheit (DIN 30781, [9]). Synonym wird der Begriff Ladehilfsmit-

tel verwendet, der noch universellerer Natur ist, da es auch umschlieBende und abschlieBende Ladehilfsmittel gibt.

Ladeeinheitensicherungsmittel dienen ebenso der Ladungssicherung und werden oftmals zusammen mit Ladehilfsmitteln eingesetzt. Man kennt auch Ladeein-

1.2 Systematik zur Packstuck- und Ladeeinheitenbildung

127

heiten ohne Ladehilfsmittel, wie z.B ein Gebinde von Siicken, das nur iiber den Einsatz des Ladeeinheitensicherungsmittels Schrumpffolie zu einer Ladeeinheit formiert wurde (vgl. Kap. E.l.l: Automatische Bildung von Ladeeinheiten).

1.2.2 Systematik Bild B.l.3 gibt eine Klassifizierung der Mittel und Hilfsmittel zur Packstiickund Ladeeinheitenbildung wieder. Bei der Packstiickbildung unterscheidet man dabei in Packmittel und Packhilfsmittel. Analog werden bei der Ladeeinheitenbildung Ladehilfsmittel und Ladeeinheitensicherungsmittel unterschieden. Die Packmittel und Packhilfsmittel sind in DIN 55405 [10] definiert. Die Packhilfsmittel werden dort entsprechend ihrer Funktion in allgemeine Packhilfsmittel, VerschlieBhilfsmittel,

Ausstattungs-,

Kennzeichnungs-

und

Sicherungsmittel,

Oxidationsschutzmittel und Trockenmittel sowie Polstermittel [25] untergliedert. Nach erfolgter Bildung der Packstiicke bzw. Packungen werden in der Regel Ladehilfsmittel bzw. Ladungstriiger zur Ladeeinheitenbildung eingesetzt. Hierbei unterscheidet man die Ladehilfsmittel zweckmiiBig in Abhiingigkeit ihrer Funktion. Es gibt Ladehilfsmittel mit - tragender Funktion (z.B. Palette, Werkstiicktriiger), - tragender und umschlieBender Funktion (z.B. Gitterboxpalette) und - tragender, umschlieBender und abschlieBender Funktion (z.B. Container, Tankpalette). Ladeeinheitensicherungsmittel

sichern

die

Ladeeinheit

gegen

Verrutschen,

Packstiickverlust, Umwelteinfltisse und iihnliche. Sie sind nach Gebrauch in der Regel nicht wiederverwendbar, also verloren. Es werden aber auch wiederverwendbare Ladeeinheitensicherungsmittel eingesetzt.

Grundsiitzlich

konnen

Packmittel, Ladehilfsmittel, Packhilfsmittel und Ladeeinheitensicherungsmittel mehrfach oder nur einmal (verlorene Verpackungen bzw. Paletten) in Transportketten eingesetzt werden.

•••

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S.lclglich.

1.5 Auswahlkriterien und Systemvergleich

Die Frage nach der optimalen Verwendung von unterschiedlichen Packmitteln in Abhiingigkeit von den verwendeten Packstoffen wird in Bild B.1.8 beispielhaft beantwortet. Bewertungskriterien bilden bier sinnvollerweise die Erjallung

von Schutzfunktionen gegeniiber - mechanisch bedingten Einfliissen (Schadensmerkmale, wie z.B. Deformationen, Druckstellen, Briiche oder Risse), - klimatisch bedingten Einfliissen (Schiiden, wie z.B. Hitzesprengungen, Verdunstungsverluste, Niisseflecke oder Verklumpungen) und - biologisch bedingten Einfliissen (Schiiden durch den Befall von Mikroorganismen u.a.).

Im Hinblick auf die t>konomischen und rechtlichen Auswirkungen vieler Schiiden, die beim Verpacken, Transportieren, Umschlagen oder Lagem entstehen kt>nnen, kommt der ErfUllung der genannten Schutzfunktionen eine besondere Bedeutung zu. Zudem flihren Schiiden beim Packgut infolge der stiindig gestiegenen Qualitiitsanforderungen seitens Kunden bzw. Abnehmem nicht selten zu Absatzriickgiingen auf Grund von Imageverlusten. Ein weiteres Bewertungs-

1.5 Auswahlkriterien und Systemvergleich

141

kriterium ist die Eignung der Packmittel fUr verschiedene Gutarten. Bild B.l.8 enthiilt weiterhin Angaben ilber jeweils gebriiuchliche VolumengroBen dieser Packmittel.

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Bild B.l.8: Auswahlkriterien fiir exemplarische Packmittel nach Werkstoffklassen

Einem beispielhaften systemtechnischen Vergleich werden die drei wichtigsten Verfahren der Ladeeinheitensicherung, das Umreifen, Umschrumpfen und Stretchen, in Bild B.1.9 in Anlehnung an [21] unterzogen. Dieser beinhaltet die Erfullung der Schutzfunktionen, die Eignung filr unterschiedliche Arten und Formen von Packstilcken und Ladeeinheiten sowie die Bedienungseigenschaften. Filr eine Auswahl zugunsten der Schrumpffolie spricht die hohe Einsatz- und Verwendungsflexibilitiit dieses Ladeeinheitensicherungsmittels, die aber ebenso wie bei der Stretchfolie im Hinblick auf die Entsorgung als pro-

B.l Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung

142

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Bild B.1.9: Beispielhafter Systemvergleich filr Umreifen, Umschrumpfen und Sttetchen

blematisch einzustufen ist Dennoch besitzen die anderen Ladeeinheitensicherungsverfahren trotz vieler Vorteile der Schrumpffolie ebenfalls ihre Berechtigung.

2 Lagertechnik

Lagern ist nach VDI 2411 [36] jedes geplante Liegen von Arbeitsgegenstanden im MaterialfluB. Das Lagern wird auch als Lagerung bezeichnet. Ein Lager ist ein Raum oder eine Fliiche zum Aufbewahren von Stiick- und I oder Schiittgut, das mengen- und/oder wertmiiBig erfaBt wird.

2.1 Aufgabe der Lager

Lager sind MaterialfluBsysteme mit der Aufgabe des Bevorratens, Pufferns und Verteilens. Je nach Typ dienen sie vorrangig zur Uberbriickung einer Zeitdauer oder zum Wechsel der Zusammensetzungsstruktur zwischen Zu- und Abgang [30].

Vorratsliiger dienen dem Ausgleich von Bedalfsschwankungen und stellen in einer Zeit zwischen zwei Zugangen iiber einen langeren Zeitraum regelmiiBig Material fiir die Produktion bereit bzw. nehmen Material fiir die Distribution zwischen zwei Abgangen auf. Typisches Merkmal von Vorratsliigern ist, daB die Ein- und Auslagerungen unregelmiiBig sein konnen. Die Umschlagshiiufigkeit in Vorratsliigern ist im Vergleich zu Pufferliigern niedrig.

Pufferliiger gleichen Schwankungen zwischen Zu- und Abgangen in kiirzeren Zeitintervallen aus und dienen hiiufig zur Zeitiiberbriickung zwischen verschiedenen Arbeitsvorgangsfolgen in der Produktion. Charakteristisches Merkmal von Pufferliigern sind nur geringe Schwankungen in der Zahl der Ein- und Auslagerungsvorgange pro Zeiteinheit. Die erreichbaren Umschlaghiiufigkeiten liegen entsprechend hoch. Sowohl Vorrats- als auch Pufferliiger dienen vorrangig der Uberbriickung einer Zeitdauer.

Verteilliiger hingegen erfullen neben der Bevorratung den Zweck einer Zusammensetzungsveranderung von Ladeeinheiten zwischen Zu- und Abgang. Dazu

144

B.2 Lagertechnik

wird in diesen L!igern kommissioniert. Verteillager fmden in Industrieunter-

nehmen sowohl als Rohmaterial- und Zukaufteilelager als auch als Fertigteilelager hiiufig dann Verwendung, wenn lediglich Teilmengen einzelner Ladeeinheiten bent>tigt werden. Sie stellen dariiber hinaus in Handelsunternehmen den am h!iufigsten eingesetzten Lagertyp dar. Sie weisen relativ regelmiiBige Zuund Abgiinge allerdings unterschiedlicher Ladeeinheiten auf. Die Umschlaghliufigkeiten kt>nnen sehr verschieden sein. Die in der Vergangenheit hliufig mit dem Begriff Lager verbundene Betrachtung der statischen Langzeitbevorratung in zentralen GroBlligern weicht heute zunehmend einer dynamischen Betrachtungsweise der Liiger, in denen sich die Giiter mit kurzer und iiberschaubarer Verweildauer befinden. Die Lliger, und das gilt auch fiir Vorrats- und Verteillliger, sind in steigendem MaBe integrale Bestandteile eines MaterialfluBgesamtsystems und hliufig dezentral oder zentral in der Produktion angeordnet. Infolge des Einsatzes von Rechnern zur Lagerverwaltung und -steuerung kt>nnen die durchschnittliche Verweilzeit der Ladeeinheiten in den Liigern und der Umfang der Bestlinde in Liigern und Produktionspuffern deutlich verringert werden. Der Trend geht zu kleineren Liigern. Just-in-Time besagt in diesem Kontext nichts anderes als die Umwandlung der Vorrats- und Verteilliiger in Pufferliiger und die systematische Minimierung der Bestlinde (vgl. Kap. A.3.2: Logistikstrategien). Das Ziel ist erreicht, wenn our noch kleine Rohmaterial- und Zukaufteileliiger notwendig sind, da die Produktion von den Zulieferern weitgehend direkt beschickt wird und auch die Fertigteilelliger in der GroBe minimiert werden, da die Abnehmer weitgehend sofort beliefert werden kt>nnen. Diese Entwicklungen werden wohl nur in Untemehmen, die eine ausgeprligte auftragsbezogene Serienfertigung aufweisen, beispielsweise in der Automobilbranche, schnell vorangetrieben. Die weitaus groBere Zahl der Firmen kann, vor allem wenn Produkte in Einzelfertigung hergestellt werden, nach wie vor auf Liiger in integrierten MaterialfluBsystemen, die mehr und mebr automatisiert werden, nicht verzichten. Zu den Aufgaben im Lager bzw. der Lagervorzone gehOrt es auch, Giiter zu verpacken und Ladeeinheiten zu bilden (vgl. Kap. B.l: Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung) sowie die Ladeeinheiten an den Schnittstellen zwischen

2.2 Systematik der Liiger

145

dem Lager und den vor- und nachgeschalteten MaterialfluB- bzw. Verkehrssystemen umzuschlagen (vgl. Kap. B.6.3: Umschlagt(',chnik).

2.2 Systematik der Lager

Die Vielzahl der realisierten Lager kann nicht eindeutig den genannten Lageraufgaben zugeordnet werden. Ihre Gliederung sollte anhand anderer Kriterien erfolgen.

Lagerbauweise Als grundlegendes Unterscheidungsmerkmal von Lligem gilt allgemein ihre Bauweise. Am haufigsten findet man Lager in festen Gebauden, die sowohl ein- als auch mehretagig ausgefiihrt sein konnen und in Abhiingigkeit von ihrer Hohe als flach (< 7 m) bis hoch (> 12 m) eingestuft werden. Lager in Gebauden mit einer Hohe von bis zu 7 m bezeichnet man als Flachliiger. Sie sind zumeist als Lager mit einer statischen Lagerung mit und ohne Regale ausgeftihrt, konnen aber auch als dynamische Lager konzipiert sein. Werden Lager in Gebauden mit Hohen von bis zu 12 m realisiert, spricht man von hohen Flachliigem. In der Regel sind hohe Flachliiger Lager mit Regalen, da die Stapelfahigkeit der Ladeeinheiten und Ladehilfsmittel sowie ihre Standfestigkeit begrenzt sind. Sie konnen gleichermaBen als statische und als dynamische Lager ausgebildet sein. Bei Hallenhohen tiber 12 m spricht man von Hochliigem, haufig als Hochregalliiger ausgeftihrt. Es handelt sich dabei in der Mehrzahl um statische Lliger mit Regalen, es konnen jedoch auch dynamische Lagermittel zum Einsatz kommen. Die hochsten bisher realisierten Hochregallager (Silolager) weisen Hohen bis zu 45 m auf. Die Grenze zwischen hohen Flach- und Hochlagem ist vor allem bei Regallagem (vgl. Kap. B.2.3.2: Statische Regallagerung) von groBer

146

B.2 Lagertechnik

Bedeutung hinsichtlich der eingesetzten Fordertechnik (vgl. Kap. B.3.4.1: Flurgebundene Unstetigforderer). Zwei oder mehr iibereinander angeordnete Flachliiger werden als Etagenlager bezeichnet. Sie sind grundsiitzlich durch den Nachteil einer vertikalen Zu- und Abftihrung der Ladeeinheiten mit Vertikalforderern gekennzeichnet, woraus haufig Engpasse im MaterialfluB resultieren. Neben Liigern in festen Gebiiuden gibt es Liiger in Silobauweise - Hochregale fiir Stiickgutlagerung mit Verkleidung, die Einzweckbauten darstellen und nicht anderweitig flir Produktion oder Umschlag genutzt werden konnen -, Liiger in Traglufthallen - zumeist Bodenliiger flir die Stiickgutlagerung -, Bunker fiir eine Schiittgutlagerung und Freiliiger fiir witterungsunempfindliche Giiter.

Systematik der Lagennittel Die Bauform kann ebenfalls nicht das alleinige Kriterium fUr die Untergliederung der verschiedenen Liiger darstellen, da zahlreiche Lagermittel fUr eine Verwendung in mehreren Bauformen gleichermaBen geeignet sind. Daher wird eine Untergliederung der Liiger in Abhiingigkeit der zum Einsatz kommenden Lagermittel (Bild B.2.1) als sinnvoll angesehen. Man unterscheidet zwischen Liigern mit und ohne Einsatz von Regalen, wobei in Liigern ohne Regale eine Bodenlagerung und in Liigern mit Regalen eine

Regallagerung vorzufinden ist. In beiden Fiillen kann man die Ladeeinheiten wahlweise zu einem Block zusammenfassen und damit in einer Kompaktlagerung anordnen oder aber in Form von Zeilen mit Zwischenriiumen als Bedien-

wege zu einer Zeilenlagerung konfigurieren. Bei einer Bodenlagerung werden die Ladeeinheiten auf einer Ebene oder, sofern stapelbar, auf mehreren Ebenen gelagert. Bei der Regallagerung wird grundsiitzlich in mehreren Ebenen gelagert. Wiihrend man die Bodenlagerung

in der Regel als statische Lagerform vorfindet, kann man bei der Regallagerung zwischen statischen und dynamischen Lagermitteln unterscheiden.

2.2 Systematik der Lager

147

Statisch werden Lagermittel genannt, wenn die Ladeeinheiten nach der EinIagerung bis zur Auslagerung in Ruhe im Lager an einem Platz verbleiben. Als dynamisch hingegen werden sie bezeichnet, wenn die Ladeeinheiten nach dem Einlagem bewegt werden, wobei man zwischen einer Bewegung der Ladeeinheiten in feststehenden Regalen, einer Bewegung der Ladeeinheiten mit den Regalen und einer Bewegung der Ladeeinheiten auf Fordermitteln mit i.agerfunktion differenzieren kann.

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mit Lagerfunktion

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Bild B.2.4: Verwendungsiibersicht der FOrdennittel im Lagerbereich

Im Bild B.2.5 ist eine Abgrenzung der verschiedenen Begriffe, die im Zusammenhang mit der MaterialfluBfunktion Lagern Verwendung fmden, skizziert. Je nach Art der Lagerung bilden Bodenfliichen oder Lagerregale zuziiglich eventueller Fordermittel als Bestandteil dynamischer Liiger Lagermittel. Durch Einbeziehung der Lagerbauweise erhiilt man die jeweilige Lagertechnik. Die

B.2 Lagertechnik

152

Lagertechnik wiederum bildet zusammen mit der Lagerorganisation und den lnformationsflujJmitteln, den Fordermitteln zum Ein- und Auslagern und in

der Lagervorzone sowie gegebenenfalls stationiiren oder mobilen Handhabungsmitteln Lagersysteme. Die Ladeeinheiten werden in diesem Zusammenhang nicht betrachtet. Sie wurden bereits unter Kapitel B.l: Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung - systematisiert. Eine Sonderrolle spielen die zuvor vorgestellten Fordermittel mit Lagerfunktion. Sie stellen selbst Lagermittel dar und bilden zusammen mit der Lagerorganisation und den lnformationsflujJmitteln Lagersysteme, ohne daB eine spezielle Lagertechnik Verwendung findet.

~ und

~ lsl glelch

Bild B.2.5: Aufbau von Lagersystemen

2.3 Lagermittel

153

Im folgenden Kapitel sollen auf der Basis der zuvor beschriebenen Lagersystematik die verschiedenen Lagermittel flir Stiickgiiter mit ihren typischen Einsatzgebieten vorgestellt werden. In Kap. B.2.5: Auswahlkriterien und Systemvergleich - werden haufig eingesetzte Lagermittel anhand wichtiger Bestimmungskriterien wie Automatisierungsgrad, Flexibilitiit, Erweiterungsfahigkeit und anderen KenngroBen verglichen. Fiir typische Leistungsdaten werden dariiber hinaus beispielhaft auf der Basis von Erfahrungswerten ihre Investitions- und Betriebskosten betrachtet.

2.3 Lagermittel Die Bilder B.2.6 - B.2.10 zeigen in Anlehnung an die im Bild B.2.1 vorgestellte Lagermittelsystematik beispielhafte Darstellungen wichtiger Lagermittel.

2.3.1 Bodenlagerung Wenn es sich auch bei der Bodenlagerung urn die denkbar einfachste Art der Lagerung handelt, bildet die Bodenlagerung ohne Regale (Bild B.2.6) nach wie vor eine hochflexible und kostenminimale Moglichkeit, Ladeeinheiten zu lagern. Sie ist in den Unternehmen immer noch sehr verbreitet und soli deshalb in die Betrachtung einbezogen werden. Bis auf wenige Ausnahmen wird sie vor allem bei stapelfahigen Ladeeinheiten angewendet, urn auf mehreren Ebenen iibereinander lagern und die Hallenhohe nutzen zu konnen. Die Bodenlagerung kann in Form einer Block- und einer Zeilenlagerung ausgeflihrt werden. Blocklagerung Ladeeinheiten werden auf dem Boden in gro8flachigen Blocken gelagert und haufig iibereinander gestapelt. Im direkten Zugriff stehen nur die obersten Ladeeinheiten der Stapel an den Gangen (Verkehrswegen).

Einsatzfiille: Lagerung von groBen Mengen pro Artikel bei geringer Artikelzahl und unterschiedlichen Umschlagsleistungen (z.B. Getriinkevertriebslager).

Zeilenlagerung Wird ein Zugriff auf mehr Ladeeinheiten als beim Blocklager gewiinscht, bevorzugt man eine Zeilenanordnung der Ladeeinheiten, die auf dem Boden in Zeilen iibereinandergestapelt werden.

B.2 Lagertechnik

154

Blocklagerung

• Bodenlagerung • Statische Lagerung

• Stuckgut mit und ohne Ladehillsminel

Zellenlagerung

• Bodenlagerung • Statische Lagerung

Einfahr- / Durchfahrregal

• Stuckgut mit und ohne Ladehilfsmitlel

Wabenregal

• Regallagerung

• Blockregallagerung

• Regallagerung

• Blockregallagerung

• Statische Lagerung

• S!Ockgut mit Ladehillsminel

• Statische Lagerung

• Langgut mit und ohne Ladehilfsminel

Fachbodenregal

Schubladenregal

• Aegallagerung

• Zeilenregallagerung

• Aegallagerung

• Zeilenregallagerung

• Slatische Lagerung

• StOckgut mit und ohne LadehillsmiHel

• Statische Lagerung

• Stuckgut mit und ohne LadehiHsminel

Bild B.2.6: Beispielhafte Darstellung wichtiger Lagennittel, Statische Lagerung Teil I

155

2.3 Lagermittel

Palettenregal

Hochregal (Ortbeton)

• Regallagerung

• Zeilenregallagerung

• Regallagerung

• Zeilenregallagerung

• Statische Lagerung

• Stuckgut mit Ladehinsmittel

• Statische Lagerung

• StOckgut mit Ladehinsmittel

Hochregal (Stahl)

• Regallagerung

• Zeilenregallagerung

• Regallagerung

• Zeilenrega llagerung

• Statische Lagerung

• SIOckgut mit LadehiHsmittel

• Statische Lagerung

• StOckgut mit LadehiHsmittel

Kragarmregal

Kragarmregal mlt bewegllchen Armen

• Regallagerung

• Zeilenregallagerung

• Regallagerung

• Zeilenregallagerung

• Statische Lagerung

• Langgut mit und ohne Ladehinsmittel

• Statische Lagerung

• Langgut mit und ohne Ladehinsmittel

Bild B.2.7: Beispielhafte Darstellung wichtiger Lagennittel, Statische Lagerung Teilll

156

B.2 Lagertechnik

Durchla ufregal, StetigfOrderer, Schwerkraft

• Regallagervng

• Feststehende Regale Bewegte Ladeeinheiten

• Rega llagervng

• Feststehende Regale Bewegte Ladeeinheiten

• Dynamische La erv

• Shickgut mit und ohne LadehiHsmittel

• Dynamische La ervn

• Stuckgut mit und oh ne Ladehilfsmittel

· Regallagervng

• Feststehende Regale Bewegte Ladeeinheiten

• Regallagervng

• Feststehende Regale Bewegte Ladeeinheiten

• Dynamische La erv

• Stockgut mit und ohne LadehiKsmittel (aut Rollpaletten)

• Dynarnisch e Lagervng

• Shickgut mit und oh ne Ladehillsmittel

Horlzontales Umlaufregal

Verlikales Umlaufregal

• Regallagerung

• Bewegte Regale Feststehende Ladeeinheiten

• Regallagervng

• Bewegte Regale Feststehende Ladeeinheiten

• Dynamische Lagervng

• Stuckgut mit und oh ne Ladehillsmittel

• Dynamische Lagerung

• Stuckgut mit und ohne Ladehilfsmittel

Bild B.2.8: Beispielhafte Darstellung wichtiger Lagerrnittel, Dynamische Lagerung Teil I

2.3 Lagermittel

157

Verschlebeumlaufregal

• Regallagerung

• Bewegte Regale Feststehende Ladeeinheiten

• Regallagerung

• Dynamische

• StOckgut mit und ohne

• Dynamische

• Bewegte Regale Festslehende Ladeeinheiten

Ladehi~smittel

Verschieberegal (Zeilen)

Regal aut FlurflSrderzeug

• Rega llagerung

• Bewegle Regale Feststehende Ladeeinheiten

• Regallagerung

• Bewegte Regale Feslstehende Ladeeinheiten

• Oynami.;che

• SIOckgut mit und ohne

• Dynamische

• StOckgut mit und ohne LadehiHsmittel

Staurollenbahn

StaukettenfOrderer

• Lagerung aut FOrdermilteln

• FOrdermittel mit Lagerfunktion

• Lagerung auf FOrdermitteln

• FOrdermittel mit Lagerfunktion

• Dynamische

• Stuckgut mit und oh ne LadehiHsmittel

• Dynamische

• SIOckgut mit und oh ne LadehiHsmittel

Bild B.2.9: Beispielhafte Darstellung wichtiger Lagermittel, Dynarnische Lagerung Teil 11

B .2 Lagertechnik

158

Paternoster

KrelsfOrderer

• Lagerung auf FOrdermitteln

• FOrdermittel mit Lagerfunktion

• Lagerung auf FOrdermitteln

• FOrdermittel m it Lagerfunktion

• Oynamische La erun

• StOckgul mit und ohne

• Dynamische La eru

• StOckgut mit und oh ne

Ladehi ~smittel

SchleppkrelsfOrderer

Ladehi ~smittel

AnhAnger, Wagen

• Lagerung auf FOrdermitteln

• FOrdermittel mil Lagerfunktion

• Lagerung aut FOrdermitteln

• FOrdermittel mit Lagerfunktion

• Dynamische La eru

• SIOckgut mil und ohne LadehiHsmittel

• Oynamische La erun

• Stuckgut mit und ohne LadehiHsmittel

Trolley- I Rohrbahn

Elektro-Hangebahn

• Lagerung auf FOrdermitteln

• FOrdermittel mit Lagerfunktion

• Lagerung aur FOrdermitteln

• FOrdermittel mit Lagerfunktion

• Oynamische Lagerung

• StOckgut mit und ohne Ladehmsmittel

• Dynamische Lagerung

• S!Ockgut mil und oh ne LadehiHsmittel

Bild B.2.10: Beispielhafte Darstellung wichtiger Lagennittel, Dynarnische Lagerung Teil III

2.3 Lagermittel

159

Einsatzfiille: Lagerung von kleineren Mengen pro Artikel bei geringeren Artikelzahlen und unterschiedlicher Umschlagsleistung.

2.3.2 Statische Regallagerung

Hat man empfindliche oder nicht stapelbare Giiter oder will man groBere Hohen im Lager realisieren, muB man sie mit stapelbaren Ladehilfsmitteln ausriisten oder in Regalen lagem. Fiir die Ausfiihrung der Regale hat die Berufsge-

nossenschaft der Banken, Versicherungen, Verwaltungen, freien Berufe und besonderer Unternelvnen die Richtlinien fUr Lagereinrichtungen und -geriite (ZH 11428) [6] aufgestellt. Zur Festlegung einer einheitlichen Qualitat hat der RAL AusschujJ fUr Lieferbedingungen und Gutesicherung die Druckschrift Lagerund Betriebseinrichtungen, Gutesicherung RAL-RG 614 herausgegeben [29]. Blockregallagerung

Die Regallagerung im Block wird auch Blocklager mit Regalen genannt (Bild B.2.6). Hierzu gehOren Einfahr-/Durchfahrregale und Wabenregale. Einfahr-/Durchfahrregal

Die Ladeeinheiten stehen auf mehreren Ebenen iibereinander und mit mehreren Einheiten in der Regaltiefe hintereinander auf zwei durchlaufenden, an Stehern befestigten Konsolen je Ebene und bilden somit einen Block. Sie miissen alle die gleiche Form aufweisen. lhre Ein- und Auslagerung erfolgt grundsatzlich mit Gabelstaplem, die zwischen den Stehem und Konsolen durch das Lager fahren. Die Ladeeinheiten werden im Einfahrkanal, von hinten beginnend, mit einer Beschickung pro Regalfeld von oben nach unten eingelagert. Die Auslagerung erfolgt dann, von vom beginnend, (Lifo) beim Einfahrregal und von der anderen Seite (Fifo) beim Durchfahrregal (vgl. Kap. B.2.4: Lagerorganisation).

Einsatzfiille: Lagerung von groBeren Mengen pro Artikel bei hohem Gewicht und kleiner Artikelanzahl, Lagerung von druckempfindlichem Gut oder nicht stapelbaren Ladeeinheiten.

160

B.2 Lagertechnik

Wabenregal Wabenregale dienen vorrangig zur Kompaktlagerung von Langgut, in Ausnahmefallen auch von Tafelmaterial. Das Gut liegt in mehreren Feldern mit relativ kleiner Hohe und Breite iibereinander und nebeneinander. Die Feldtiefe variiert je nach Anforderungen bis zu 6 m. Langgut liegt bei kleineren Anlagen iiblicherweise ohne Ladehilfsmittel in den Feldern, bei groBeren Anlagen mit hOheren Leistungsanforderungen werden die Profile in Kassetten gelegt. Bei schweren Profilen sind je Feld Rollbacke oder Wagen angebracht, die die Ein- und Auslagerung erleichtern. Einsatzfiille: Geringe bis mittlere Mengen pro Artikel bei geringer bis mittlerer Artikelanzahl.

Zeilenregallagerung Die Regallagerung in Zeilen wird auch Zeilenlager mit Regalen genannt (Bilder B.2.6 und B.2.7). Sie ist die am hliufigsten in der lndustrie eingesetzte Lagerform mit Regalen und besteht aus Doppelregalen, die durch einen Bediengang getrennt sind. Man unterscheidet bei der Regallagerung in Zeilen die folgenden Ausprligungsformen: Fachbodenregal, Schubladenregal, Palettenregal, Hochregal, Behiilte"egal, Kragarmregal und Kragarmregal mit beweglichen Kragarmen. Fachbodenregal Das Gut lagert auf geschlossenen FachbOden aus Holz oder Stahl in mehreren Ebenen iibereinander. Die FachbOden konnen beispielsweise in einem Lochraster an den Stehern in verschiedenen Hohen befestigt werden. In RALRG 614/1 sind die Giite- und Priifbestimmungen flir Fachbodenregale aufgefiihrt [29]. Einsatzfiille:

Lagerung von kleinen bis mittleren Mengen pro Artikel bei groBer ArtikeJan;. zahl und unterschiedlichstem Artikelspektrum. Lagerung nicht palettierter Artikel, Kleinteile, aber auch sperriger Teile. Eine manuelle Einzelentnahme ist sinnvoll und iiblich.

2.3 Lagermittel

161

Schubladenregal Das Gut Iagert auf geschlossenen FachbOden aus Holz oder Stahl in mehreren Ebenen tibereinander. Die FachbOden sind seitlich gelagert und einzeln aus dem Regal in die Bedienglinge ausziehbar, was eine Beschickung und Entnahme des Lagergutes von oben und somit eine gute Volumennutzung ermoglicht.

Einsatzfiille: Lagerung von kleinen bis mittleren Mengen pro Artikel bei groBer Artikelanzahl und unterschiedlichem Artikelspektrum. Lagerung von nicht palettiertem Sttickgut und Kleinteilen, aber auch von Langgut. Bei Sttickgutlagerung manuelle Einzelentnahme tiblich, bei Langgutlagerung Untersttitzung durch Fordermittel. Palettenregal Palettenregale sind Lagermittel fUr eine Sttickgutlagerung mit Ladehilfsmittel. Man unterscheidet zwischen Einplatz- und Mehrplatzsystemen. Hochregale sind Palettenregale verschiedener Auspriigungen, die sich durch eine Hohe von groBer als 12 m auszeichnen (vgl. Kap. B.2.2: Systematik der Liiger - und Kap. E.l.2: Flurgebundene Techniken in MaterialfluBsystemen). In Hochregalliigern (Siloliigern) (Bild B.2.7) bilden Regale, Dach- und Wandelemente eine bauliche Einheit [20]. In RAL-RG 614/2 sind die Gtite- und Prtifbestimmungen ftir Palettenregale aufgefiihrt [29]. Im Mehrplatzsystem erfolgt eine Lagerung von mehreren Ladeeinheiten nebeneinander auf zwei Auflagetriigern, die z.B. in einem Lochraster an den Stehern eingehlingt werden, in einem Lagerfeld. Im Einplatzsystem wird Iediglich eine Ladeeinheit pro Feld gelagert, die hiiufig auf an den Stehern angebrachten Winkelprofilen steht. Ladeeinheiten werden grundsiitzlich mit Ladehilfsmitteln gebildet, meistens mit Europaletten (800 mm x 1200 mm), Chemiepaletten (1000 mm x 1200 mm) oder Gitterboxen (800 mm x 1200 mm) (vgl. Kap. B.1.4: Ladeeinheitenbildung).

Einsatzfalle: Lagerung von groBen Mengen je Artike1 bei zahlreichen Artikeln oder Sortimenten. Hiiufigste Lagerart in Industrie und Handel.

162

B.2 Lagertechnik

Behalterregal Behiilterregale werden auch Kleinteile- oder Kompaktlager genannt. Typische Ladeeinheiten sind Behiilter, Kasten, Kassetten oder Tablare. Es gibt Behiilterregale fiir our einen Behiiltertyp und Behiilterregale fiir mehrere Behiiltertypen. Die Lagerung von Behiiltern oder ahnlichen Ladehilfsrnitteln erfolgt auf Auflagekonsolen oder Fachbooen in mehreren Ebenen tibereinander, in Ausnahmefallen auch hintereinander (Bild B.2.7). Man kennt auch bier Einplatzund Mehrplatzsysteme. Behiilterlager rnit mehreren Behiiltertypen werden haufig in Felder mit gleichen Abmessungen unterteilt, in denen dann our jeweils ein Typ lagert. Dadurch, daB man die Konsolen in rasterforrnig angeordneten Bohrungen an den Stehern selbst oder an eingehangten Leitern befestigen und Felder bilden kann, ist man in der Lage, flexibel auf Schwankungen bei der Anzahl je Behiiltertyp zu reagieren. Haufig sind Behiilterlager verkleidet, urn Zugriffe von auBen zu vermeiden. Einsatzfiille: Lagerung von Kleinteilen mit begrenzter Menge pro Artikel bei groBer Artikelanzahl, haufig ftir Komrnissionierzwecke. Kragarmregal und Kragarmregal mit beweglichen Armen Die Lagerung von zumeist Langgut erfolgt auf ein- oder beidseitig von rnittig angeordneten Standern auskragenden starren oder beweglichen Armen (Bild B.2.7). Kragarmregale rnit beweglichen Armen bilden dabei prinzipiell Schubladenregale ftir Langgut. Die Lagerung des Langgutes ist sowohl ohne als auch rnit Ladehilfsrnitteln wie Kassetten moglich. Die Gtite- und Priifbestimmungen fiir Kragarmregale sind in RAL-RG 614/5 festgelegt [29]. Einsatzfiille: Lagerung von Langgut in kleinen bis mittleren Mengen je Artikel bei kleiner bis groBer Artikelanzahl.

2.3.3 Dynamische Regallagerung Feststehende Regale, bewegte Ladeeinheiten Die Lager dieser Kategorie sind ausnahmslos blockforrnig aufgebaut und bestehen aus mehreren tibereinander und nebeneinander angeordneten Kaniilen

2.3 Lagermittel

163

(Bild B.2.8). Die Ladeeinheiten in den Lagerkaniilen sind sortenrein und werden je nach Lagermittelausflihrung auf Stetig- oder Unstetigforderern bewegt, wobei zum Antrieb durch eine Neigung der Kaniile urn 3-5 % sowohl die Schwerkraft (potentielle Energie) als auch die elektrische Energie genutzt werden kann. Je nachdem, ob die Blocke einseitig oder beidseitig bedient werden, bezeichnet man sie als Einschub- oder Durchlaufregalliiger, die in Abhiingigkeit vom eingesetzten Fordermittel als Bestandteil der Lagertechnik und nach dem Antriebsprinzip unterschieden werden.

Durchlauf-/Einschubregal, Stetigforderer, Schwerkraft Die Ladeeinheiten werden auf geneigten Rollenbahnen in Kaniilen artikelrein gelagert. Beim Durchlaufregal wird am hOher gelegenen Kanalende eingelagert und am niedrigeren entnommen, beim Einschubregal wird am niedrigeren Kanalende ein- und ausgelagert. Die Ladeeinheiten werden haufig durch Bremssysteme im Kanal gehalten. Bei Entnahme einer Ladeeinheit riickt der Pulk der nachfolgenden Einheiten automatisch bis zur Kanalfront vor. Beim Einschubregallager muB das Fordermittel zur Ein- und Auslagerung den Staudruck des Pulks bei der Einlagerung uberwinden. Bei schweren Giltern werden durchgehende Tragrollen eingesetzt, bei leichteren genilgen Scheibenrollen.

Einsatzfiille: Lagerung von mittleren und groBen Mengen pro Artikel bei kleiner bis mittlerer Artikelanzahl, vor allem in Verteillagern mit Kommissionierung.

Durchlauf-/Einschubregal, Stetigforderer, Antrieb Die Ladeeinheiten werden auf in mehreren Ebenen ilbereinander horizontal angeordneten Rollenbahnen, Ketten- oder Bandforderern ohne Staudruck gelagert. Sobald eine Ladeeinheit entnommen wird, riicken die anderen uber Stetigforderer nach.

Einsatzfiille: Lagerung von mittleren Mengen pro Artikel bei kleiner bis mittlerer Artikelzahl.

Durchlauf-/Einschubregal, UnstetigfOrderer, Schwerkraft Die Ladeeinheiten werden auf Rolluntersitze gestellt, die auf geneigten Schienen in den Kaniilen verfahren. Diese Rollunterslitze oder Rollpaletten sind eigentlich keine FOrdermittel sondern Ladehilfsmittel. Sie nehmen in diesem

164

B.2 Lagertechnik

Einsatzfall jedoch eine Forderfunktion wahr. Beim Durchlaufregallager wird wiederum am hOheren Kanalende eingelagert, heim Einschuhregallager erfolgen Ein- und Auslagerung am tieferen Ende. bie Bewegung der Ladeeinheiten wird ehenfalls mit Bremssystemen kontrolliert. Bei Entnahme einer Ladeeinheit am tieferen Ende riickt der Pulk der nachfolgenden, aufgestauten Einheiten automatisch nach. Beim Durchlaufregallager miissen die Rolluntersatze von der Aus- zur Einlagerungsseite transportiert werden. Anstelle der Rolluntersatze auf Schienen kann auch ein Aluminiumprofil mit kleinen Luftausstromdiisen und Gleitkorpem verwendet werden. Anstelle der Rolluntersatze miissen dann die Gleitkorper zur Einlagerungsseite hefOrdert werden.

Einsatzfiille: Lagerung von mittleren his groBen Artikelmengen bei kleiner his mittlerer Artikelanzahl.

Durchlauf-/Einschubregal, Unstetigforderer (Satellit), Antrieb (Kanalregal) Die Lagermittel dieser Kategorie werden auch hiiufig als Kanalregal oder Tunne/lager hezeichnet. Die hisherigen Bezeichnungen Durchlauf-/Einschuhregal sind hei diesen Lagermitteln nicht mehr gehrauchlich, ohwohl sie in diese Systematik gehOren. In der Praxis sind sie sowohl ein- als auch heidseitig hedient realisiert. Die Ladeeinheiten werden hintereinander auf zwei horizontal verlaufenden Schienenprofilen in den Kaniilen gelagert. In den Schienenprofilen verfahren kleine Fahrzeuge, sogenannte Satelliten, die die Ladeeinheiten durch Unterfahren aufnehmen konnen. Die Satellitenfahrzeuge werden mit Tragerfahrzeugen oder Aufziigen, die vor der Regalfront rechtwinklig zu den Kaniilen verfahren, von einem Kanal zum anderen umgesetzt Sie hewegen sich in den Kanalen selhsttatig, wobei sie unter den ahgestellten Ladeeinheiten hindurchfahren konnen. Man unterscheidet Satelliten mit KabelanschluB, bei denen das Tragerfahrzeug wlihrend der Operation der Satelliten vor dem Kanal verharren muB, und autonome, batteriegespeiste Satelliten, bei denen das Trligerfahrzeug zwischenzeitlich andere Aufgaben erfiillen kann. Dies wirkt sich erhehlich zugunsten der erhringharen Umschlagsleistung aus.

Einsatzfiil/e: Lagerung von mittleren bis groBen Mengen pro Artikel bei kleiner his mittlerer Artikelanzahl.

2.3 Lagermittel

165

Bewegte Regale, feststehende Ladeeinheiten

In diese Kategorie fallen Umlaufregale, Verschiebeumlaufregale, Verschieberegale und Regale auf Flurforderzeugen. Die Giite- und Prtifbestimmungen fi.ir verfahrbare Regale und Schranke sind in RAL-RG 614/4 aufgefi.ihrt [29]. Umlaufregal Umlaufregale sind als horizontale und vertikalc: Umlaufregale ausgefi.ihrt (Bild B.2.8). Ihre Bewegungsfunktion wird mit Stetigforderern realisiert. Horiwntales Umlaufregal Das Gut lagert in Fachbodenregalen oder anderen Regalen, die an Laufwerken befestigt und in an der Decke und am Boden angeordneten Schienen gefi.ihrt sind. Als Antriebssystem dient eine Endloskette. Hiiufig sind mehrere Kreisliiufe parallel geschaltet.

Einsatzfiille: Lagerung von kleinen bis mittleren Mengen pro Artikel bei mittlerer bis groBer Artikelanzahl vor allem in Kommissionierliigern fi.ir Kleinteile. Vertikales Umlaufregal (Paternosterregal) Das Gut lagert auf sogenannten Lastschaukelwannen, die drehbeweglich zwischen zwei vertikal verlaufenden Kettenstriingen montiert sind. Der Antrieb ist elektromotorisch. Die Lastschaukelwannen sind in der Regel unterteilt, so daB sie mehrere Artikelsorten aufnehmen konnen. Hiiufig sind Paternosterregale durch Blechverkleidungen gekapselt, urn das Lagergut vor Zugriffen zu schi.itzen.

Einsatzfiille: Lagerung von kleinen bis mittleren Mengen pro Artikel bei mittlerer bis groBer Artikelanzahl und mittlerer Umschlagsleistung, vor allem fi.ir die Lagerung von Kleinteilen. Fi.ir Lang- und Schwergut findet das Prinzip mit wenigen Ausnahmen, wie z.B. der Teppichlagerung im Handel, aus Kostengri.inden selten Verwendung.

166

B.2 Lagertechnik

Verschiebeumlaufregal Verschiebeumlaufregale sind eine Kombination der Umlaufregale und der nachfolgend beschriebenen Verschieberegale. Sie konnen vertikal oder horizontal als Verschiebeumlaufregale konzipiert werden. Nachfolgend und im Bild B.2.9 wird ein vertikales Verschiebeumlaufregal dargestellt. Das Gut lagert in Regalzeilen, die auf zwei Ebenen iibereinander, gegensinnig horizontal bewegt werden. Jeweils an den beiden Kopfseiten des Lagers wird dann die iiberzlihlige bzw. fehlende Zeile einer Ebene durch eine Vertikalverschiebung auf die andere Ebene oder von der anderen Ebene ab- oder zugefiihrt. Die Horizontalund die Vertikalbewegung erfolgen hierbei nacheinander, so daB ein intermittierender Umlaufzyklus resultiert. Einsatzfalle: Lagerung von mittleren Mengen pro Artikel bei mittlerer Artikelanzahl von leichten bis schweren Giitern.

Verschieberegal Verschieberegale sind als Regale, bei denen vertikale Lagerebenen (Regalzeilen) oder horizontale Lagerebenen (Tische) horizontal verschoben werden, ausgefiihrt (Bild B.2.9).

Verschieben horizontaler Lagerebenen (Tische) Verschieberegale, bei denen horizontale Lagerebenen horizontal verschoben werden, bestehen aus mehreren verschachtelten Lagertischen, die iibereinander angeordnet sind. Jeder dieser Lagertische ist mit Rlidern und Einzelantrieben ausgeriistet und verflihrt auf zwei eigenen, am Boden verlaufenden Schienen. Der niedrigste Tisch hat die kleinste Fliiche und verflihrt auf den beiden inneren Schienenstrlingen, die anderen Tische besitzen entsprechend gral3ere Fliichen und laufen auf den jeweils aul3en angeordneten Schienenstrlingen. Das Lager weist eine typische Blockform auf. Zur Ein- und Auslagerung muB der entsprechende Tisch durch seitliches Verfahren aus dem Block herausbewegt werden, so daB das Lagergut von oben ein- und ausgelagert werden kann. Einsatzfalle: Lagerung von Langgut in kleinen bis mittleren Mengen je Artikel bei geringer bis mittlerer Artikelanzahl.

2.3 Lagermittel

167

Verschieben vertikaler Lagerebenen (Regalzeilen) Verschieberegale, bei denen vertikale Lagerebenen horizontal verschoben werden, sind aus einer Kombination von Block- und Zeilenlagerung entstanden. Typische Regalarten der Zeilenlagerung wie Fachboden, Kragarm-, und Palettenregale werden auf Fahrschienen mit Fahrschemeln manuell oder automatisch horizontal bewegt. Die Regale sind dabei so verschiebbar, daB sich lediglich neben derjenigen Regalzeile eine Gasse bildet, aus der eine Ladeeinheit entnommen werden soli. Die tibrigen Regale bilden jeweils zwei unterschiedlich groBe Blocke. Die Verschiebebewegung wird dabei auch durch elektrische Einzelantriebe, manuellen Antrieb oder Sammelantrieb iiber Ketten mit Mitnehmern realisiert.

Einsatzfiille: Lagerung von mittleren Mengen pro Artikel bei mittlerer bis hoher Artikelzahl. Erste Realisierungen mit manueller Bedienung dienten der Aufbewahrung von Akten und Biichern in Bibliotheken. Es folgten Anwendungen bei Schwergut, wo mit Stapelkranen ein- und ausgelagert wird, und bei Artikeln mit geringer Umschlaghaufigkeit wie Gesenken, Werkzeugen oder Ersatzteilen, die mit Staplern ein- und ausgelagert werden. Zukiinftig konnen Verschieberegale verstarkt ftir die Palettenlagerung auch in automatischen Systemen fUr groBe Umschlagsleistungen eingesetzt werden (vgl. Kap. E.1.3: Aufgestanderte Techniken in MaterialfluBsystemen).

Regale auf Flurforderzeugen Das Gut lagert in Fachbodenregalen oder Behalterregalen, die auf Automatischen Flurforderzeugen oder schienengefiihrten Wagen angeordnet und dadurch mobil sind. Sie konnen auch transportiert und an bestimmten Orten in der Produktion flexibel abgestellt werden. Die Entnahme ist in der Regel manuell, die Beftillung vor allem beim Behalterregal erfolgt haufig bereits automatisch. Hauptvorteil ist die Einplanung von dezentralen Puffern an den Arbeitsplatzen.

Einsatzfiille: Lagerung von kleinen Mengen je Artikel und geringer bis mittlerer Artikelzahl, vor allem von Kleinteilen, auch als Schiittgut Einsatz in der lndustrie, beispielsweise in der Maschinenbau- und Elektronikmontage, aber auch in Dienstleistungsunternehmen wie Krankenhliusern.

168

B.2 Lagertechnik

2.3.4 Lagerung auf Fordermitteln In vielen Anwendungsfallen, wie beispielsweise in Krankenhausern, der Kleiderspedition und der Kiihlhauslagerung, verweilt das Lagergut nur eine kurze und definierte Zeit in Ugern. Hier kommt es zu einem Ineinandergreifen der Funktionen Fordern und Lagern, da das Gut auf dem Fordermittel verbleibt und dort auch gepuffert wird (Bilder B.2.9 und B.2.10). Man unterscheidet hierbei analog der Fordermittelsystematik (vgl. Kap. B.3.2: Systematik der Fordermittel) zwischen Stetigforderern mit Lagerfunktion und UnstetigfOrderern mit Lagerfunktion. Im industriellen Einsatz sind haufig StetigfOrderer wie Bandforderer oder Staurollenbahnen, aber auch KreisfOrderer, Schleppkreisforderer (Power- und Free-Forderer) sowie Paternoster zu finden. Unstetigforderer, wie Elektro-Hiingebahnen, Rollstiinder (z.B. fiir hiingende Kleidung), Trolleybahnen, schienengefiihrte Wagen oder Automatische Flurforderzeuge, bei denen die Lagerfunktion noch durch eine Handhabungsfunktion erweitert ist, finden ebenfalls Verwendung. Besonders zu erwahnen sind bier auch die Verkehrsmittel des auBerbetrieblichen Einsatzes (vgl. Kap. B.4.3: Verkehrsmittel) wie LKW-Anhiinger, Wechselaufbauten und Eisenbahnwagen, die beispielsweise im Versandbereich haufig eine Pufferfunktion iibernehmen.

2.4 Lagerorganisation

Die Zielsetzung, zukiinftig weniger einzelne Lagermittel, sondern in zunehmendem MaBe weitgehend integrierte Lagersysteme in lndustrie und Handel einzusetzen (vgl. Kap. E.l: Realisierungsbeispiele von MaterialfluBsystemen und Entwicklungstendenzen) bedingt, daB der Einsatz automatischer Lager- und Fordermittel allein nicht ausreicht, urn die Integration in das MaterialfluBsystem zu realisieren und die Lageraufgabe optimal zu erfiillen. Es bedarf vielmehr einer organisatorischen Einbettung der Lager in ein Gesamtkonzept, also einer Lagerorganisation und einer Steuerung der Lager.

2.4 Lagerorganisation

169

Die Lagerorganisation beschreibt dabei eine Vielzahl von Regelungen, Vorschriften und Einrichtungen, die die Erfiillung der Lageraufgaben zum Ziel haben. Die wichtigste Aufgabe der Lagerorganisation ist die Uberwachung (Disposition) und Verwaltung (Administration) aller Abliiufe und Zustiinde im Lagerbereich. Damit ist sie im Bereich der Untemehmenshierarchie (vgl. Kap. A.2.3.2: Vertikaler Aufbau der Untemehmenslogistik) auf der Logistik-Ebene angesiedelt. Eine unzureichende Lagerorganisation verursacht direkt und indirekt zusiitzliche Kosten durch personellen, zeitlichen und materiellen Aufwand fiir Tiitigkeiten, wie beispielsweise Suche nach Artikeln, Umlagerungen, Zugangsbehinderungen, Schwund oder Verderb bzw. Warten auf Transportmittel. Eine gute Lagerorganisation gewiihrleistet eine untemehmensspezifisch optimale Lieferbereitschaft des Lagers auf einer wirtschaftlichen Grundlage. Die Lagerorganisation bestimmt also die Giite, in der Waren in der auftragsgemaB geforderten Quantitiit und Qualitiit fiir die eigene Produktion oder fiir den Absatzmarkt bereitgestellt werden. Sie untergliedert sich dabei in eine sogenannte Aujbauorganisation, eine hierarchische Struktur, in der die Verteilung von Arbeitsinhalten und Kompetenzen festgelegt wird, und eine Ablauforganisation, eine zeitliche und riiumliche Folge von einzelnen Arbeitsvorgiingen und Tiitigkeiten auf jeder Ebene der vorgenannten Aufbauorganisation.

Anforderungen an die Lagerorganisation Eine Vielzahl von Randbedingungen und Anforderungsmerkmalen beeinflussen und bestimmen die Lagerorganisation. Wichtige KenngroBen sind beispielhaft in Bild B.2.11 aufgefiihrt und untergliedert. Man kann sie in statische und dynamische GroBen und weiter in Zustands- und BewegungsgroBen sowie in entsprechende KostengroBen untergliedem.

Zustandsgroj3en sind statische GroBen. Sie umfassen die Artikelstruktur und die Bestandsstruktur. Die Artikelstruktur setzt sich aus der Artikelanzahl und der Artikelverteilung in sogenannte umschlagsabhlingige A-, B- oder C-Klassen (A-Artikel sind Artikel mit dem hochsten Umschlag) zusammen. Die Bestandsstruktur wird aus dem Gesamtdurchschnittsbestand und dem durchschnittlichen

B.2 Lagertechnik

170

Ladeeinheitenbestand mit der Anzahl Paletten pro Artikel gebildet. Zu den ZustandsgroBen ist dariiber hinaus auch die Lagerkapazitiit oder auch Lager-

platzkapazitiit zu rechnen.

Statische GroBen

Dynamische GroBen

Artikelanzahl

Wareneingiinge I Tag

ABC-Artikelverteilung

Warenausgiinge I Tag

Gesamtdurchschnittsbestand

Umlagerungen I Tag

Anzahl Paletten I Artikel

Umschlag I Jahr

Lagerkapazitiit

Auftragszahl l Tag

Lagerplatzkapazitiit

Positionen I Auftrag

Kosten I Artikel

Positionen I Tag

ABC-Kostenverteilung

Zugriffe I Position

Durchschnittliche Gesamtbestandskosten

Gewicht I Zugriff

Durchschnittllche Bestandskosten I Artlkel

Gesamtzahl der Artikel im tiigllchen Zugriff Gesamtumschlagskosten Kosten I Lagerbewegung

Bild B.2.11: Wichtige KenngrtiBen der Lagerorganisation

Bewegungsgroflen sind dynamische GroBen. Sie geben die Umschlagsstruktur wieder. Im einzelnen sind dies -die Warenein- und Warenausgiinge pro Zeiteinheit und ihre Verteilung einschlieBlich Spitzenwerten, die lagerinternen Umlagerungen sowie der gemittelte Umschlag iiber einen Uingeren Zeitraum, wie beispielsweise ein Jahr. Dariiber hinaus geben sie AufschluB iiber die Auftragsstruktur. Diese setzt sich im einzelnen aus der Auftragszahl pro Tag, den Positionen pro Auftrag und damit den Positionen pro Tag zusammen. Fiir Kommissionierliiger sind dariiber hinaus der Kommissionieranteil, die Zugriffe pro Position, das Gewicht pro Zugriff sowie die Gesamtzahl der Artikel im taglichen Zugriff von Interesse (vgl. Kap. B.6.1: Kommissioniertechnik).

2.4 Lagerorganisation

171

Die Kostengroj3en stellen mit einer Aussage iiber die ABC- Kostenverteilung, die durchschnittlichen Gesamtbestandskosten und durchschnittlichen Bestandskosten pro Artikel eine besondere Anforderung an die Lagerorganisation und ihre Wirtschaftlichkeit dar. Besonders zu erwiihnen sind in diesem Zusammenhang auch die Gesamtumschlagskosten sowie die Kosten pro Lagerbewegung, die wesentlich durch die Lagerorganisation gepragt werden (vgl. Kap. B.2.5: Auswahlkriterien und Systemvergleich, Bild B.2.16). Neben diesen wichtigen exemplarischen KenngroBen stellt die Flexibilitiit, sei es bei Anderungen der Artikelstruktur, bei Anderungen der Umschlagsstruktur oder bei notwendigen Erweiterungen, die wohl groBten Anforderungen an die Lagerorganisation. Hier gilt es Faktoren zu beriicksichtigen, die im vorhinein schwierig oder gar nicht abzuschatzen sind. Gerade die Forderung nach Flexibilitat hat weitreichende Auswirkungen auf die Wahl von Hard- und Software. Die gewiihlte Rechnerkapazitat und das eingesetzte Softwarepaket miissen daher von vornherein ausreichend dimensioniert oder aber modular aufgebaut und problemlos erweiterbar konzipiert werden.

Aufbauorganisation Die Aufbauorganisation spiegelt sich in einer hierarchischen Struktur wider, innerhalb derer im Lagerbereich die Arbeitsinhalte und Kompetenzen festgelegt sind. Im klassischen, manuell bedienten Lager wird sie durch den Meister auf der obersten Ebene, einen Lagerverwaltungsangestellten auf der zweiten Stufe, einem Vorarbeiter im Lager selbst und einigen Lagerarbeitem auf der unteren Ebene verkorpert. Eine vergleichbare Hierarchie findet man in modemen, vollautomatischen Lagern, wobei Aufgaben und Kompetenzen hier an Steuerungen und Rechner iibertragen werden. Auf der untersten Ebene findet man hier anstelle der Lagerarbeiter die Regalbediengerate und deren Fahrzeugsteuerungen, die beispielsweise iiber ein lokales Netzwerk (LAN, vgl. Kap. C.3.3.3: Datennetze) an eine gemeinsame Steuereinheit angekoppelt sind. Dieser ist in der Regel ein Lagerverwaltungsrechner zu- oder iibergeordnet, der dem Verwaltungsangestellten im manuell bedienten Lager entspricht. In vielen Fallen ist die Hierarchie damit abgeschlossen. In einigen Realisierungen wird dieser Rechnerebene noch einmal eine Rechnerebene iiberlagert, die neben

172

B.2 Lagertechnik

der Lagersystemsteuerung auch beispielsweise eine Transportsystemsteuerung oder die Produktionssystemsteuerung iibernimmt und vorrangig fiir Abstimmungs- und Koordinationsaufgaben zustiindig ist.

Ablauforganisation Die Ablauforganisation wird durch die Folge der Arbeitsvorglinge auf den verschiedenen Ebenen der zuvor beschriebenen Aufbauorganisation bestimmt. Dabei werden die Tiitigkeiten auf der untersten Ebene, beispielsweise die Steuerung der Regalbediengeriite, hiiufig nicht als Bestandteil der Lagerorganisation gewertet. GemliB der Aufgabenbeschreibung liegen die Haupttiitigkeiten im Rahmen der Lagerorganisation auf den iiberlagerten Ebenen der Disposition und der Administration. Wichtige im Rahmen dieser Tiitigkeitsfelder anfallende Arbeitsvorglinge zeigt Bild B.2.12 auf. So miissen auf der dispositiven Ebene Tiitigkeiten wie die Verwaltung der

Platze und Bestande im Lager, die Verwaltung der Fordermittel und der Hilfsmittel (Paletten oder Packstoffe) sowie die Auftragsentgegennahme bzw. -verwaltung nach Artikeln, Mengen, Quellen und Senken sowie Zeitpunkten fiir die Ein- und Auslagerung durchgeflihrt werden. Dariiber hinaus sind die Bil-

dung lagerinterner Auftriige aus den Lagerauftriigen unter Beriicksichtigung unterschiedlicher Lagerstrategien (vgl. dort), die Zuordnung von Auftriigen zu Fordermitteln flir die Ein- und Auslagerung sowie die Auftragsabermittlung an die jeweiligen F6rdermittel Bestandteil des Leistungsumfanges. Zu den Tiitigkeiten auf der administrativen Ebene geh6ren die Fakturierung und die Kostenstellenbelastung sowie die Bereitstellung von Oaten in Form von Statistiken. Man unterscheidet dabei unternehmensinterne Oaten (z.B. Statistiken iiber die Umschlagshiiufigkeit einzelner Artikel oder Artikelgruppen) und externe Oaten (z.B. Warenbegleitpapiere wie Frachtbriefe oder Lieferscheine). Eine weitere Tiitigkeit auf der administrativen Ebene stellt die Durchflihrung der lnventur dar sowie die Uberwachung von Bestellauftriigen bzw. die allgemeine Kontrolle der Durchflihrung der Aufgaben.

2.4 Lagerorganisation

173

Bestands- und Platzverwaltung

Fakturierung

Fordermittel- und Hilfsmittelverwaltung

Kostenstellenbelastung

Auftragse ntgegen nah me und -verwaltung

Statistik

Auftragsbildung

lnventur

Zuordnung von Auftragen und Fordermitteln

Bestelluberwachung

Auftragsubermittlung

Bild B.2.12: Beispielhafte Aufgaben der Lagerorganisation

Voraussetzungen Um die zuvor aufgezeigten Leistungen der Lagerorganisation erftillen zu konnen, mtissen zwei Grundvoraussetzungen erftillt sein.

Siimtliche Objekte, die mit dem System Lager in Bertihrung kommen, mtissen durchgiingig, einheitlich und eindeutig identifizierbar sein. Das bedeutet, daB Artikel, Hilfsmittel, Fordermittel, Lagerplatze und alle weiteren beteiligten Komponenten, unabhangig von personlichem Fachwissen und Erfahrungen, und vor allem bei komplexen Systemen, automatisch unterscheidbar sind. Dazu mtissen sie mit Identiflkationsmerkmalen ausgestattet sein (vgl. Kap. C.3.1: Datentrager). Die zweite wesentliche Voraussetzung bildet die Kommunikationsfiihigkeit. Die aufgezeigten Leistungen, vor allem auf der dispositiven Ebene, machen den haufig automatischen Austausch umfangreicher Oaten erforderlich, etwa um

174

B.2 Lagertechnik

Ftlrdermitteln die Auftragsdaten Artikel, Menge, Startort des Transportes

(Quelle), Zielort des Transportes (Senke) und Zeitpunkt der Ein- und Auslagerung zu iibermitteln. Dabei kommt es grundslitzlich nicht auf die Art und Weise der Identifizierbarkeit und der Dateniibertragung an, sei sie manuell, drahtlos, rechnergestiitzt oder automatisch. Vielmehr ist von Bedeutung, daB sie unternehmensspezifisch ausreichend erfiillt werden.

Lagerbestands- und -platzverwaltung Um ein Lager bewirtschaften zu ktlnnen, bedarf man der Information, wo welcher Artikel lagert bzw. welche Lagerpllitze noch frei sind. Das bedingt eine durchglingige Verwaltung slimtlicher Bestlinde und der zugehrigen bzw. verfiigbaren Lagerplatze. Nur so ist einerseits die Einlagerung weiterer Giiter und andererseits die anforderungsgerechte Auslagerung und Bereitstellung von benotigten Giitern moglich. Neben Orts- und Mengendaten sind dariiber hinaus sogenannte Statusdaten erforderlich, die den Zustand eines gelagerten Artikels oder des entsprechenden Lagerplatzes beschreiben. Typische Statusdaten fUr die Einlagerung sind beispielsweise Aussagen iiber die Stapelflihigkeit eines Artikels im Blocklager oder die Sperrung eines Artikels fUr die Qualitatskontrolle. Typische Statusdaten fUr die Auslagerung sind das Einlagerungsdatum oder die Reservierung fUr einen Auftrag.

Lagersteuerung Aufbauend auf den Oaten der Bestlinde, Lagerpllitze und des Status der Artikel, hat die Lagersteuerung die Aufgabe, die Bewirtschaftung des Lagers durchflihrbar zu machen und umzusetzen. Sie ist auf der dispositiven Ebene angeordnet und wird als ein Organisationselement verstanden, welches die Ausflihrung der an das Lager iibermittelten Ein-und Auslagerungsauftrlige lenkL Dazu muB sie ein Lagerabbild iiber Bestlinde und Pllitze durch Verbuchung der Zu- und Abglinge fiihren, die an das Lager iibermittelten Auftrlige entgegennehmen und verarbeiten und die Auftrlige lagerintern den entspre-

2.4 Lagerorganisation

175

chenden Fordermitteln zuordnen. Sie verfolgt dabei das Ziel, einen moglichst optimalen Betriebsablauf zu gewahrleisten. Die Zielsetzungen fiir den optimalen Betriebsablauf konnen dabei durchaus konkurrieren. Dies ist am Beispiel der Forderung nach moglichst schneller Auftragsdurchfiihrung, die viele Fordermittel bedingt, und der Forderung nach einer Fordermittelminimierung, die eine verzogerte Auftragsdurchfiihrung zur Folge hat, nachzuvollziehen. Die Lagersteuerung iibernimmt demnach im Rahmen der Lagerorganisation gemeinsam mit der Bestands- und Platzverwaltung den Part der dispositiven Verwaltung. Ihre wichtigste Aufgabe ist das Auslosen der Ein- und Auslagerungen und im Zusammenhang damit die Auswahl geeigneter Lagerplatze. Man unterscheidet dabei zwischen der sogenannten Lagerplatzauswahl bei der Einlagerung, d.h. Bestimmen freier Platze mit Eignung fiir den Artikel hinsichtlich Tragfahigkeit und Lagergutabmessungen, und Lagerplatzauswahl bei der Auslagerung, d.h. Bestimmen des Platzes beispielsweise auf Grund des iiltesten Einlagerungsdatums. Fiir die Lagerplatzvergabe existieren verschiedene Strategien.

Lagerbewirtschaftungsstrategien Gerade die Strategien der Lagerplatzauswahl und -vergabe sowie der Ein- und Auslagerung bestimmen in besonderem MaBe die Art und Weise, in der ein Lager bewirtschaftet werden soli. Sie ermoglichen eine Minimierung der Lagerbedienwege, eine gleichmlillige Auslastung der vorhandenen Lagerkapazitlit und vermeiden eine Oberalterung der gelagerten Giiter. Ihrer unternehmensspezifischen Auswahl und Festlegung kommt daher eine groBe Bedeutung zu. Die Gestaltung des Lagers, d.h. die Auswahl und Dimensionierung der technischen Systemelemente, wird entscheidend durch die festgelegte Strategie gepragt. Von grundlegendem EinfluB auf die Lagerbewirtschaftungsstrategien ist die Wahl des Anlieferungs- und Abzugsortes [33]. Diese sollten moglichst an einer Lagerseite angeordnet sein, um unnotige Verfahrwege bei Doppelspielen zu minimieren. GroBere Lliger mit hoher Umschlagsleistung sind in Ausnahmefa.Ilen auch von zwei senkrecht zueinander liegenden Seiten zu ver- und entsorgen, damit es bei den Lagerbewegungen nicht zu Behinderungen kommt.

B.2 Lagertechnik

176

Die wichtigsten Strategien zur Lagerbewirtschaftung sind in Bild B.2.13 skizziert.

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ErhOhte Umschlags· lelstung

Quer· vertellung

Lagerung mehrerer Ladeelnhelten elnes Artlkels Ober mehrere Gange

Zugrllfsslcherhelt bel Auslall elnes FOrdermiHels

Chaollsche Lagerung

Lagerung der Ladeelnhelten auf belleblgen frelen Lagerplatzen

ErhOhte Ausnutzung der Lagerkapazltat

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Auslagerung der zuerst elngelagerten Ladeelnhelt elnes Artlkels

Vermeldung von Allerung

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Mengenanpassung

Auslagerung von vollen und angebrochenen Ladeelnhelten entsprechend der Auftragsmenge

ErhOhte Raumnutzung, wenlger ROcklagerungen

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Auslagerung der Ladeeln· helten elnes Artlkels mlt dem kOrzesten Bedlenweg

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Auslagerung der zuletzt elngelagerten Ladeelnhelt elnes Artlkels

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Bild 8.2.15: Beispielhafte Bewertung hllufig eingesetzter Lagennittel anhand wichtiger Bestimmungskriterien

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182

B.2 Lagertechnik

Direktzugriff auf jede Ladeeinheit besagt, daB kein Umlagerungsaufwand er-

forderlich sein darf, um eine beliebige Ladeeinheit zu entnehmen. Er ist nicht fiir alle Lagermittel realisierbar. Ein Direktzugriff auf jede Artikelsorte ist abweichend davon auch ftir Block-/Zeilenliiger und Durchlauf-/Einschubregalliiger moglich. First in - first out (Fifo) ist eine Lagerbedienstrategie (vgl. Kap. B.2.4: La-

gerorganisation), die sich ebenfalls auf die einzelnen Ladeeinheiten bezieht. Sie ist nicht fiir jedes Lagermittel realisierbar. Hiiufig ist jedoch ein eingeschriinktes Fifo, bei dem Ladeeinheiten mit demselben Einlagerungsdatum in beliebiger Reihenfolge ausgelagert werden konnen, ausreichend. Dieses eingeschriinkte Fifo kann beispielsweise auch mit Block-/Zeilenliigern oder Einschubregalliigem realisiert werden. Eine chaotische Lagerung ist eine Lagerplatzvergabestrategie (vgl. Kap. B.2.4: Lagerorganisation), der eine vollstiindig freie Platzvergabe zugrunde liegt. Entsprechend lagem an einem Lagerplatz in zeitlicher Folge verschiedene beliebige Artikel. Eine chaotische Lagerung ist mit vielen Lagermitteln nicht zu verwirklichen. Bei Einsatz einer manuellen Lagerbedienung oder bei manueller Kommissionierung von ohne Ladehilfsmittel gelagertem Lagergut (z.B. beim Fachboden- oder Schubladenregal) wird sie ebenfalls nicht verwendet. Die Eignung for eine automatische Kommissionierung gibt einen Anhaltswert, ob die verschiedenen Lagermittel sich fiir automatische Kommissionierung nach dem heutigen Stand der Technik eignen. Die Raumnutzung, bier als Quotient von Lagergutvolumen (incl. Ladehilfsmittel) und Lagergesamtvolumen (flir weitere Volumennutzungsgrade vgl. VDI 2488 [37]), gibt AufschluB, wie weitgehend ein vorgegebenes Gebiiude genutzt wird. Die Raumnutzung wird neben der Fliichennutzung stark durch die Hohennutzung beeinfluBt. Daher resultieren die hliufig schlechten Werte beispielsweise bei der Bodenlagerung aus der begrenzten Stapelbarkeit der Ladeeinheiten und damit aus der unzureichenden Nutzung der Raumhohe. Bei den Fachbodenregalen sind sie im Unterschied dazu eine Folge aus dem hliufig ungiinstigen Fiillungsgrad der Flicher und entsprechend einer ungeniigenden Nutzung der FachhOhe.

2.5 Auswahlkriterien und Systemverg/eich

183

Die Fliichennutzung, hier als Quotient von Lagergutfliiche und Lagergesamtfliiche (fiir weitere Fliichennutzungsgrade vgl. VDI 2488 [37]), gibt Aufsch1uB, wie weitgehend eine vorgegebene Grundfliiche genutzt wird. Sie wird wesentlich gepriigt durch die F1iichen, die zur Lagerbedienung benotigt werden und die als Verlustfliichen gerechnet werden mlissen. Eine wichtige GroBe stellen in diesem Zusammenhang die Lagerbedienwege und deren Gangbreite dar (vgl. Kap. B.3.4.1: Flurgebundene Unstetigforderer, Bild B.3.13: EinfluB der Staplerbauart auf die Arbeitsgangbreite). In [33] wird aufgezeigt, wie durch eine giinstige Verteilung des Lagergutes unter Beriicksichtigung der Bedienungshiiufigkeit unproduktive Wegstrecken minimiert werden konnen. In [15] wird dargestellt, wie die Gangbreite in Liigem von der verwendeten Lagerbedientechnik beeinfluBt wird und wie durch eine entsprechende Gestaltung der Wege fiir Kurvenfahrten die Lagerbedienwege verkiirzt werden konnen. Die Flachennutzung und die Raumnutzung stellen fiir den Planer zur Abschatzung der Wirtschaftlichkeit wichtige GroBen dar [20]. Die Organisation mit Datenverarbeitung ermoglicht ahnlich dem Automatisierungsgrad eine Aussage iiber die Integrierbarkeit in automatische MaterialfluBsysteme. Die Erweiterungsfiihigkeit von Lagermitte1n erlaubt eine Aussage beziiglich der Flexibilitiit bei Anderung des Durchschnittbestandes. Sie ist bei statischer Lagerung grundsatzlich gegeben. Bei dynamisc:her Lagerung hingegen ist sie bei Durchlauf- und Einschubregalen nur eingeschrankt und bei Umlauf- und Verschieberegalen gar nicht moglich. Eine Hohen- oder Liingenbegrenzung ist meist durch eine begrenzte Stapelflihigkeit (Block-{Zeilenlager) oder durch begrenzte Staudruckfahigkeit (Durchlauf-/Einschubregalliiger) der Ladeeinheiten bedingt. Die zusiitzlich ben6tigte Fordertechnik zwn Ein- und Auslagern soil verdeutlichen, daB durch Einsatz dynamischer Lager der Einsatz der Fordermittel fiir die Ein- und Auslagerung vermindert werden kann. In der Spalte Notbetrieb bei Betriebsstorungen von Lagermittel oder Lagerbedientechnik wird beriicksichtigt, in welchen Lagersystemen bei Ausfall der

184

B.2 Lagertechnik

Lagerbedientechnik oder der Antriebe des Lagermittels (dynamische Lagennittel) eine Moglichkeit zur Ein- und Auslagerung im Notbetrieb besteht. Die Zugriffsdauer schlieBlich gibt AufschluB iiber die Spieldauer bei der Einund Auslagerung. Sie ist bei der Bodenlagerung und beim Einfahr-/Durchfahrregal vor allem dann groB, wenn umgelagert werden muB. Weitere wichtige GroBen sind der Investitions- und Wartungsaufwand, die

Storungsanfiilligkeit und Unfallgefiihrdung und die Lagergutbelastung.

Leistungs- und Kostengro8en einiger wichtiger Lagermittel Die Leistungs- und Kostendaten von Lagem sind wesentlich gepragt durch die Lagerkapazitat und die eingesetzten Fordermittel zum Ein- und Auslagem. Allgemeingiiltige Aussagen lassen sich infolge der Vielfalt moglicher Kombinationen und Auspragungen nicht treffen. Bild B.2.16 gibt beispielhaft eine Orientierungshilfe fiir die Abschatzung der Leistungs- und Kostendaten von einigen wichtigen Lagersystemen, bestehend aus Forder- und Lagennitteln und Gebauden. Die Lagervorzone sowie ein eventueller Kommissionierbereich oder eine Versandwne sind hierbei nicht eingeschlossen. Dabei sind die folgenden Randbedingungen zugrundegelegt worden. Als Lagergut finden normierte Ladeeinheiten in Form von Europaletten Verwendung. Als Lagerkapazitat wurden circa 3000 Einheiten angenommen, wobei die Ladeeinheiten ohne Regale bis zu 3-fach iibereinander gestapelt werden konnen. Die Artikelanzahl wird < 100 vorgegeben. Gearbeitet wird zweischichtig rnit je 8 Stunden an 250 Tagen im Jahr. Dabei werden circa 50 Lagerbewegungen pro Stunde ausgefiihrt. In den ersten charakterisierenden Zeilen der Tabelle sind den wichtigen Lagermitteln beispielhaft Fordermittel und Personal zugeordnet worden, ein Lageraufbau vorgeschlagen sowie die resultierenden Lagerabmessungen aufgefiihrt. Diese Annahmen zur Lagerausfiihrung konnen je nach Anwendung variieren und weisen entsprechend exemplarischen Charakter auf.

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3.2 Systematik der Fordermittel

193

betrieb laufen und ihre Tragorgane nicht einzeln angetrieben werden. Ihre Be- und Entladung erfolgt wahrend des Betriebes, ihre Lastaufnahmemittel sind dabei stets (Rollenbahnen, Bandforderer etc.) oder nahezu stets (KreisfOrderer, SchleppkreisfOrderer etc.) annahme- oder abgabebereit. Stetigforderer sind grundsatzlich mit ortsfesten Einrichtungen wie Schienen, Standern o.a. versehen, was ihre Flexibilitat einschrlinkt und fiir andere Arbeitsmittel haufig ein Hindernis darstellt.

Unstetigforderer hingegen erzeugen einen unterbrochenen Fordergutstrom und arbeiten in einzelnen Arbeitsspielen mit definierten Spielzeiten [23]. Ihre Antriebe laufen im Aussetz- oder Kurzzeitbetrieb, da ihre Be- und Entladung wahrend des Stillstandes erfolgt. Entsprechend sind ihre Lastaufnahmemittel haufig nur an bestimmten Stellen lastaufnahme- und abgabebereit. Zeiten fiir Lastfahrten, Leerfahrten, AnschluBfahrten und Stillstandszeiten unterschiedlicher Langen wechseln einander ab. Bei Unstetigforderern hat meist jedes Tragorgan einen Eigenantrieb. Ausnahmen bilden die Schlepper. Unstetigforderer konnen mit und ohne ortsfeste Einrichtungen realisiert sein und weisen entsprechend Unterschiede in der Flexibilitat und im Grad ihrer Hindernisbildung auf. In jiingerer Vergangenheit wurden in zunehmendem MaBe automatische Fordersysteme mit einer groBen Zahl von Unstetigforderern (beispielsweise Fahrerlose Transportsysteme, Elektro-Hangbahn-Anlagen oder Kleinbehaltertransportsysteme) realisiert. In diesen Systemen kann durch ein Hintereinanderschalten vieler Unstetigforderer auf Forderstrecken mit nur einer Forderrichtung, auf denen also ein Pendelverkehr ausgeschlossen ist, beziiglich des Forderprozesses und der Durchsatzleistung ein Quasi-Stetigforderer verwirklicht werden. Vereint sind dann die Vorteile der Stetigforderer, wie beispielsweise ihre groBe Forderleistung mit den Vorteilen der Unstetigforderer, wie z.B. groBe Flexibilitat und geringe Hindernisbildung. Fiir die Art des Forderprozesses ist es unerheblich, ob das Fordergut auf hundert Schaukeln eines Schaukelforderers von einem gemeinsamen Zugmittel oder auf hundert Elektro-Hangebahnfahrwerken mit Einzelantrieb transportiert wird. Diese Veranderung der Begriffe Stetig- und Unstetigforderer infolge der verschiedenen Einsatzmoglichkeiten und der daraus resultierende flieBende Uber-

B.3 Fordertechnik

194

gang zwischen ihnen werden ihre Bedeutung als Gliederungskriterium zukiinftig einschriinken. Daher miissen in Zukunft in einer anwendungsorientierten Gliederung der Fordermittel Kriterien, die durch den Einsatzfall und von der Aufgabe her bestimmt sind, verstlirkt herangezogen werden. Solche Kriterien sind beispielsweise die Forderebene, auf der die Giiter transportiert werden, die Verfahrebene, auf der sich die Verfahrbewegung vollzieht, und der Bedie-

nungsraum, in dem die Fordermittel transportieren. GemaB diesen Kriterien konnen Fordermittel flurgebunden, aufgestandert und flurfrei fOrdem oder verfahren und entsprechend eingeordnet werden. Sie konnen einen stabfOrmigen (gefiihrt verfahrbare Fordermittel ohne Hubeinrichtung, z.B. Verschiebewagen), einen vertikal scheibenfOrmigen (gefiihrt verfahrbare Fordermittel mit Hubeinrichtung, z.B. Regalbediengeriit), einen horizontal scheibenfOrmigen (frei verfahrbare Fordermittel ohne Hubeinrichtung,

z.B.

Schlepper und Wagen) oder einen quaderformigen (frei verfahrbare Fordermittel mit Hubeinrichtung, z.B. Stapler) Bedienungsraum aufweisen. Bei den StetigfOrderem stellt die Forderebene das wichtigste Gliederungskriterium dar, da bei ihnen infolge ihrer ortsfesten Anordnung nicht von Verfahrebenen gesprochen werden kann (eine Ausnahme bilden UnterflurschleppkettenfOrderer). Eine Zuordnung zu den einzelnen Forderebenen ist in der Regel eindeutig, wobei zwischen flurgebunden, aufgestandert und flurfrei unterschieden werden kann. In einigen Fallen ist eine Mehrfachzuordnung denkbar, da einige Fordermittel altemativ auf verschiedenen Niveaus angeordnet werden konnen (beispielsweise Rollenbahnen, die sowohl aufgestiindert als auch flurfrei von der Hallendecke herabhangend eingesetzt werden). In diesen Fallen erfolgt die Zuordnung entsprechend der heute hauptslichlichen Einsatzfalle. Bei Unstetigforderem wird ebenfalls in der Regel zunachst einmal die For-

derebene als wichtigstes Kriterium herangezogen. Unstetigforderer sind hiiufig mit Hubeinrichtungen

ausgeriistet (Regalbediengeriite,

Stapler, Krane) und

weisen beispielsweise einen vertikal scheibenfOrmigen oder quaderformigen Bedienungsraum auf. Somit fordem sie nicht auf einer definierten Forderebene. Deshalb wird zu ihrer Klassifizierung eine bevorzugte Forderebene (z.B. bei Portalkranen die flurfreie Ebene) oder, wenn keine Vorzugs-Forderebene zugeordnet werden kann, die Verfahrebene (beispielsweise bei Regalbediengeriiten und Staplem) zu Hilfe gezogen.

3.2 Systematik der Fordermitte/

195

Als flurgebunden werden Fordermittel bezeichnet, wenn sie Verkehrswege am Boden nutzen oder iiber Einrichtungen verfahren, die im Boden eingelassen sind (z.B. beim UnterflurschleppkettenfOrderer}. Der Boden ist dabei in der Regel sowohl Verfahrebene als auch Forderebene fiir das Gut, welches sich oberhalb oder seitlich des Fordermittels befindet. Im Normalfall resultieren entsprechend keinerlei Hindemisse fiir andere Fordermittel durch ortsfeste Einrichtungen, wenn das Fordermittel selbst sich an einem anderen Ort befindet. Einen Grenzfall bilden Fordermittel, die auf am Boden angeordneten Schienen verfahren, welche leicht erhaben gegentiber dem Bodenniveau sind (z.B. Regalbediengerate, Verschiebewagen etc.}. Sie werden ebenfalls zu den flurgebundenen Fordermitteln gezahlt, obwohl ihre Schienentrager fiir andere, ihre Fahrtrasse kreuzende Fordermittel eine gewisse Behinderung darstellen konnen. Fordermittel, die sich in definierter Hohe iiber dem Boden mit Stiitzen aufgestiindert befinden (Stetigforderer) oder in aufgestanderten Schienen verfahren, (Unstetigforderer) konnen als aufgestandert be:zeichnet werden. Sie verfahren und operieren entsprechend grundsatzlich in eilner definierten Hohe tiber dem Hallenboden, wobei das Fordergut sich sowohl oberhalb (wie z.B. bei Rollenbahn, BandfOrderer etc.) als auch unterhalb des Fordermittels (z.B. beim SchaukelfOrderer) befinden kann. Sie sind durch ortsfeste Einrichtungen gekennzeichnet und bilden stets ein Hindemis fiir andere Fordermittel. Sie werden daher hiiufig in Bereichen eingesetzt, in denen keine anderen Fordermittel operieren (Lager, vgl. Kap. E.l.3: Aufgestanderte Techniken in MaterialfluBsystemen). Sie konnen auf verschiedenen Hohemniveaus angeordnet sein (z.B. SchaukelfOrderer, Z-Forderer, Paternoster) und dadurch in ihrer Hindemiswirkung durch Verlauf iiber beispielsweise Fahrwegen auf einem hoheren Niveau eingeschrlinkt werden.

Flurfreie Fordermittel schlieBlich sind an der Hallendecke befestigt (Stetigforderer, wie z.B. KreisfOrderer, Schleppkreisforderer), verfahren auf an der Hallendecke befestigten Schienen (Unstetigforderer, wie beispielweise ElektroHangebahn, Kleinbehaltertransportsystem, Hangekran), auf mit wenigen Sttitzen an der Hallenwand angeordneten Schienen (beispielsweise Briickenkran etc.) oder auf Schienen, die mit einigen wenigen Sttitzen auf dem Boden aufgestlindert sind. Sie sind dadurch gekennzeichnet, daB die F6rderebene oberhalb der

196

B .3 Fordertechnik

eigentlichen Arbeitsebene in der Fabrik angeordnet ist. Fiir die Verfahrebene gilt in der Regel, jedoch nicht zwangslaufig das gleiche. Ein Gegenbeispiel ' sind Drehkrane und Portalkrane. Drehkrane sind zwar in der Regel auf dem Hallenboden aufgestiindert, die Verfahrebene der Katze und die bevorzugte Forderebene sind flurfrei angeordnet, weshalb Drehkrane als flurfrei eingeordnet werden. Ahnliches gilt fiir Portalkrane. Ihre Verfahrbewegung iiber die Stiitzen ist flurgebunden ausgefiihrt. Ihre bevorzugte Forderebene ist jedoch eindeutig flurfrei, weshalb auch Portalkrane als flurfreie Fordermittel eingestuft werden. Das Gut wird bei flurfreien Fordermitteln in der Regel hangend transportiert und befindet sich entsprechend unterhalb des Fordermittels. Eine Ausnahme bilden Kleinbehaltertransportsysteme. Flurfreie Fordermittel sind ausnahmslos durch ortsfeste Einrichtungen gekennzeichnet, bilden aber dennoch nur in Ausnahmefallen Hindernisse (z.B. Elektro-Hangebahnschienen fiir einen Kraneinsatz), wenn ihre Forderebene oberhalb der Arbeitsebene angeordnet ist. Von wesentlichem EinfluB auf die Integrierbarkeit der Fordermittel in automatische MaterialfluBsysteme ist der Automatisierungsgrad der Fordermittelbe-

dienung, der daher als drittes Unterscheidungsmerkmal dient. In der Systematik nach Bild B.3.1 sind hauptsachlich Fordermittel aufgefiihrt, bei denen die Fortbewegung des Fordergutes ohne menschliches Einwirken erfolgt (Ausnahmen bilden Trolley- und Rohrbahn). Als manuell bedient werden Fordermittel bezeichnet, wenn die Fahrzeugfuhrung und -steuerung durch den Menschen geschieht (lenken, bremsen, beschleunigen etc.).

Mechanisiert sind Fordermittel, die ohne direktes Einwirken des Menschen operieren, die lediglich einer einfachen Steuerung (Start, Stop etc.) bediirfen und bei denen keine operativen Entscheidungen getroffen werden. Als automatisiert schlieBlich werden Fordermittel bezeichnet, wenn nicht nur die Forderbewegung, sondern auch die komplexe Steuerung ohne Einwirken des Menschen erfolgt, d.h. wenn der Mensch lediglich Uberwachungsfunktion innehat und die eigentliche Steuerung von einem Rechner durchgeflihrt wird. Automatisierte Fordermittel konnen operative Entscheidungen treffen und

3.2 Systematik der Fordermitte/

197

werden zuk:iinftig unter Einsatz von Sensoriksystemen zu autonomen Fordermitteln ausgebaut. Sie bediirfen in abnehmendem MaBe einer tibergeordneten Rechnersteuerung und konnen zunehmend Aufgaben des Leitrechners selbst tibernehmen. Im Bild B.3.1 sind die manuell bedienten Flurforderzeuge, Schlepper, Wagen, Gabelhubwagen, Stapler und Luftfilmtransporter in der Spalte automatisiert zu

automatischen Flurforderzeugen zusamrnengefaBt worden. Das gleiche gilt fiir die verschiedenen Krane wie Brtickenkrane, Hlingekrane, Stapelkrane, Konsolkrane, Portalkrane und Drehkrane, die zu automatischen Kranen zusamrnengefaBt werden. Ftir Stetig- wie Unstetigforderer ist auf alien vorgenannten Verfahrebenen zur Beurteilung der Flexibilitat und des Grades der Hindernisbildung der Grad

der Beweglichkeit von groBer Wichtigkeit. Er erlaubt eine Aussage, ob Fordermittel ortsfest sind und somit lediglich einen eng begrenzten Wirkraum abdecken konnen oder ob sie gefilhrt oder frei verfahrbar sind. Gefilhrt verfahrbare bzw. linienverfahrbare Fordermittel sind vor allem ftir Streckenverbindungen geeignet und weisen einen stabfOrmigen oder vertikal scheibenformigen Bedienungsraum auf. Frei verfahrbare Fordermittel sind besonders fiir einen flachendeckenden Einsatz geeignet. Sie haben einen horizontal scheibenfOrmigen oder quaderformigen Bedienungsraum. Stetigforderer sind grundsatzlich ortsfest ausgeftihrt, was eine geringe Flexibilitat bei Layoutlinderungen und einen hohen Hindernisgrad zur Folge hat. Unstetigforderer sind mit Ausnahme des Aufzuges alle verfahrbar ausgeftihrt. Die meisten Unstetigforderer sind jedoch lediiglich geftihrt verfahrbar. Dies gilt fiir alle aufgestlinderten und flurfreien Unstetigforderer. Bei den flurgebundenen Unstetigforderern laBt sich die Gruppe der manuell bedienten Flurforderzeuge auskoppeln, die eine freie Verfahrbarkeit aufweist und somit einen sehr hohen Grad an Flexibilitat ermoglicht. Zukiinftig werden neben diesen manuell bedienten Flurforderzeugen zunehmend auch Automatische Flurforderzeuge, die losgelOst vom Leitdraht verfahren k6nnen, Verwendung finden. Die Entwicklung dieser Fordermittel sowie der notwendigen Ortungstechnik und Fiihrungssysteme steht heute noch in den Anfangen und bedarf eines verstiirk-

198

B .3 Fordertechnik

ten Einsatzes (vgl. Kap. B.3.4.1: Flurgebundene Unstetigforderer - Fahrzeug-

ftihrung). Einige der frei verfahrbaren, manuell bedienten Fordermittel wie Wagen oder Schlepper finden auch gefiihrt verfahrbar auf Schienen Verwendung. Sie sollen in diesem Zusammenhang jedoch nicht weiter verfolgt werden. Wesentlich fiir den Planer von MaterialfluBsystemen und · fiir die Integrierbarkeit in automatische Systeme ist die Steuerbarkeit der Fordermittel, die· eng mit der Antriebsart und der Art der Kraftiibertragung verkniipft ist. So kann man grundsatzlich unterscheiden zwischen motorischem Antrieb, Schwerkraft-

antrieb und Muskelkraftantrieb, der bei den bier betrachteten Systemen jedoch von untergeordneter Bedeutung ist. StetigfOrderer werden in der Regel mit motorischem Antrieb (meistens Elektromotoren) angetrieben, wobei die Kraft mit Zugmitteln auf mehrere Tragorgane iibertragen wird. Altemativ gibt es motorische Antriebe ohne Zugmittel wie bei Rollenbahnen und Schwingfdrderem oder mit Fordermedium wie bei Hydraulik- und Pneumatikforderem. Parallel zu den motorischen Antrieben werden Stetigforderer auch haufig mit Schwerkraftantrieb realisiert, vor allem wenn es sich um kurze Verbindungsbahnen oder parallele Stichbahnen zur Pufferung handelt. Unstetigforderer verfiigen in der Regel iiber Einzelantriebe. Eine Ausnahme bilden Schlepper, da ihre Anhanger nicht angetrieben sind. Unstetigforderer sind nur in Ausnahmefallen durch Muskelkraft angetrieben (z.B. Trolley- und Rohrbahn). Grundsatzlich kann man motorisch angetriebene Fordermittel (vor allem bei Verwendung von Elektromotoren) einfacher automatisch

steuem als

mit

Schwerkraft oder Muskelkraft angetriebene, da die Bewegung jederzeit startund abbrechbar ist. Yon systemtechnischem Interesse bei der Lastiibergabe und bei Umschlagvorgangen (vgl. Kap. B.6.3: Umschlagtechnik) ist eine Unterscheidung des Verhaltens der Fordermittel in aktiv und passiv. Tendenziell IaBt sich feststellen,

3.2 Systematik der Fordermittel

199

daB Stetigforderer meist passiv sind (Ausnahmen bilden Rollenbahnen mit AnschluBstationen, SchaukelfOrderer etc.) und daB UnstetigfOrderer in der Regel aktiv sind (Ausnahmen bilden Plattformwagen, Anhanger etc.). Eine detaillierte Untergliederung gibt [67]. In der Literatur wird haufig die Hauptforderrichtung als Unterscheidungsmerkmal genannt. Da nur wenige Fordertechniken wie Aufziige, Hebezeuge oder Paternoster eine reine vertikale HauptfOrderrichtung, die meisten Fordertechniken jedoch eine horizontale oder schrage Hauptforderrichtung aufweisen, soli sie keine Berticksichtigung finden. Innerhalb der nach den genannten Kriterien gegliederten Fordertechniksystematik kann man nahezu alle in der Literatur untergliederten Bauformen und Fordertechnikfamilien wiederfinden und zuordnen. Die bier nicht separat ausgewiesenen Flurforderzeuge beispielsweise sind flurgebundene UnstetigfOrderer. Sie werden normalerweise manuell bedient und konnen auch automatisch ausgefiihrt sein. Sie bewegen sich frei bzw. gefiihrt verfahrbar mit Eigenantrieb fort. Anhand der in Bild B.3.1 aufgefiihrten Gliederung der Fordermittel konnen die eingangs vorgestellten Tendenzen und Trends der Fordermittelentwicklung noch einmal verdeutlicht werden. Der Einsatz von Stetigft>rderern, die zumeist aufgestandert ausgefiihrt sind, wird abnehmen. Stetigforderer bilden infolge ihrer ortsfesten Anordnung Hindernisse fiir andere Fordermittel und weisen eine mangelnde Flexibilitat auf. Verstarkt zum Einsatz kommen werden flurgebundene oder flurfreie Unstetigft>rderer, die flexibel einsetzbar sind und geringere Hindernisse fiir andere Arbeitsmittel darstellen. In Bild B.3.2 ist eine Abgrenzung der verschiedenen Begriffe, die im Zusammenhang mit der MaterialfluBfunktion Fordern Verwendung finden, aufgezeigt. Je nach Art des Forderers bilden Stahlbau (Rahmen oder Gestelle), Fahrwerke,

Antriebe (Motoren, Getriebe, Zugmittel) und Steuerung zuztiglich eventueller Lastaufnahmemittel Fordermittel. Durch Einbeziehung der Forderwege bzw. deren Stahl- und Betonbau (Fahrwege, Fundamente, Abhangevorrichtungen, Schienen) erhalt man die jeweilige Fordertechnik. Diese wiederum wird durch Hinzunahme der Organisation und der lnformationsmitte/ sowie gegebenenfalls

B.3 Fordertechnik

200

durch Einbeziehung von speziell auf die Fordertechnik ausgerichteten LastUbergabestationen oder auf dem Forderer angeordnete Handhabungsmittel zu einem Fordersystem ausgeweitet.

Slehl· und Belonbau (Abhlngevorrlch lungen , Schltnen, Fahrnugt)

~ und ~ 111 glelch F1hrwtrk1, Stahlbau (Rihmtn und Gtstt llt), Ant rltbt (Molortn, Gttrltbt , Zu mltttl), Steuerung

Bild B.3.2: Aufbau von Ftlrdersystemen

In den folgenden beiden Kapiteln werden auf der Basis der beschriebenen Fordennittelsystematik verschiedene Fordermittel ftir Stiickgiiter vorgestellt

und ihren wichtigsten Einsatzgebieten zugeordnet. Im Kapitel B.3.5: Auswahlkriterien und Systemvergleich - werden hliufig eingesetzte Fordermittel anhand wichtiger Bestimmungskriterien wie Automatisierbarkeit, Flexibilitlit oder Hin-

3.3 Stetigforderer

201

dernisbildung beispielhaft verglichen. FUr typische Leistungsdaten werden darliber hinaus auf der Basis von Erfahrungswerten ihre Investitions- und Betriebskosten betrachtet.

3.3 Stetigforderer

Stetigforderer (DIN 15201 [13]) sind in flurgebundener, aufgestii.nderter und flurfreier Ausftihrung realisiert. Sie sind in der Regel mechanisiert oder automatisiert, was ihre Integration in unterschiedliche MaterialfluBsysteme erlaubt. StetigfOrderer sind meist ortsfest, wodurch wenig Flexihilitat hei Layoutanderungen (Kursanderung und Anderung der Zahl der Haltestellen) und oft eine Behinderung anderer Fordermittel oder Arheitsmittel entsteht. Layoutanderungen bedeuten in der Regel Anderungen des Maschinenbaus und der Steuerung der Forderer. Entsprechend verfligen Stetigforderer auch Uber eine sehr eingeschriinkte Erweiterungsfahigkeit. Sie weisen allgemein ein glinstiges Verhiiltnis des Eigengewichtes zur gefOrderten Nutzlast von haufig kleiner eins auf. AuBerdem sind sie in der Mehrzahl mit Zugmitteln wie beispielsweise Ketten versehen und werden elektrisch angetriehen. Uher ktirzere Strecken konnen sie glinstig unter Nutzung der Schwerkraft eingesetzt werden. Beim Be- und Entladevorgang bleihen Stetigforderer meist passiv, was haufig aktive Umschlagmittel erforderlich macht (vgl. Kap. B.6.3: Umschlagtechnik). In einzelnen Fallen ist der Entladevorgang auch aktiv (z.B. Rollenbahn), so daB auf die Verwendung aktiver Umschlagrnittel verzichtet werden kann. Daher ist die Zahl der Be- und Entladestellen hei :schweren Ladeeinheiten infolge der Notwendigkeit von Umschlagmitteln meist definiert, wiihrend sie bei leichten Ladeeinheiten entlang der Forderstrecke beliebig sein kann. Die Bilder B.3.3 his B.3.5 zeigen in Anlehnung lUl die im Bild B.3.1 vorgestellte Fordermittelsystematik heispielhafte Darstellungen wichtiger Stetigforderer.

Einsatzfiil/e: Transport von groBen his sehr groBen StUck- und Schlittgutmengen auf wenigen, verschiedenen, meist langeren Wegen zu immer gleichen Orten. Einsatz

B.3 Fordertechnik

202

Unterflurschleppkettenforderer Mitnehmer

Rollenbahn (Antrieb) angetriebene Rollen

~

Ket~

• tturgebunden

• ortsfest

• autgestandert

• ortsfest

• mechanisiert oder automatisiert

• Zugmittel

• mechanisiert oder automatisiert

• ohne Zugmittel

Pneumalikforderer

Rollenbahn (Schwerkraft)

• autgestl\ndert

• ort stest

• autgestl\ndert

• ortsfest

• mechanisiert oder automatisiert

• FOrdermedium

• mechanisiert

• Schwerkraft

Rollchenbahn

Kugelbahn

• aufgest1!ndert

• ortstest

• aufgestandert

• ortsfest

• mechanisiert

• Schwerkraft

• mechanisiert

• Schwerkraft

Bild B.3.3: Beispielhafte Darstellung wichtiger FOrdermittel, StetigfOrderer Teil I

3.3 Stetigforderer

203

Rutsche

Fallrohr

• aufgestandert

• ortstest

• autgestandert

• ortsfest

• mechanisiert

• Schwerkralt

• mechan isiert

• Schwerkralt

Tragkettenforderer

Bandforderer

• aufgestandert

• ortstest

• aufgestandert

• ortsfest

• mechanisiert oder automatisiert

• Zugmittel

• mechanisiert oder automatisiert

• Zugmittel

Wanderlisch

Gliederbandforderer

• autgestandert

• ortstest

• aufgestandert

• ortsfest

• mechanisiert oder automat isiert

• Zugmittel

• mechanisiert oder automatisiert

• Zugmit1el

Bild B.3.4: Beispielhafte Darstellung wichtiger FOrdennittel, StetigfOrderer Teil II

B.3 Fordertechnik

204

Paternoster

• aufgestandert • Zugmittel

• ortstest • Zugmitte l

Z·Forderer

Schaukelforderer

• aufgestandert

• ortsfest

• aufgestandert

• ortsfest

• mechanisiert oder

• Zugmittel

• mechanisiert oder

• Zugmittel

Kreisforderer

Schleppkreisforderer

• flurfrei

• ortstest

• flurfrel

• ortstest

• mechanisiert oder aulomatisiert

• Zugmittel

• mechanisiert oder automal isie

• Zugmittel

Bild B.3.5: Beispielhafte Darstellung wichtiger FOrdennittel, StetigfOrderer Teil Ill

3.3 Stetigforderer

205

in der ganzen Fabrik, im Warenlager, in der Lagervorzone, in der Produktion, im Versand und vor allem zwischen den einzelnen Bereichen.

3.3.1 Flurgebundene Stetigforderer

Unterflurschleppkettenforderer Man unterscheidet zwei Grundprinzipien. Nach dem ersten Prinzip lauft eine Kette mit Mitnehmem dauemd in einer im Boden eingelassenen Schiene urn (Bild B.3.3). Nicht angetriebene Fahrzeuge werden mit Mitnehmem manuell in die Kette eingekoppelt und dann transportiert. In Systemen nach dem zweiten Prinzip sind lediglich an den Fahrzeugen Mitnehmer befestigt, die in entsprechende Offnungen in die umlaufende Kette eingesteckt werden. Verzweigungen sind mit nur einer Kette nicht moglich, es miissen dann mehrere Kettensysteme nebeneinander angeordnet und die Fahrzeuge umgekoppelt werden. UnterflurschleppkettenfOrderer miissen bereits bei der Gebiiudeerstellung eingeplant werden, da ihre nachtriigliche Einbringung nicht wirtschaftlich moglich ist. Entsprechend sind sie nur mit sehr hohem Aufwand erweiterbar. Da die Fahrzeuge im mechanisierten oder automatischen Betrieb laufen und meist ohne Sicherheitssensorik eingesetzt werden, miissen ihre Fahrwege frei von anderen Arbeitsmitteln sein. Sie sollten keine Kreuzungspunkte mit anderen Fordermitteln aufweisen. Besondere Vorsicht ist in Bereichen geboten, in denen sich gleichzeitig Arbeitspersonal aufhiilt, wie beispielsweise bei der Be- und Entladung. Die Fahrzeuge verfiigen nicht iiber Notstoppbiigel und werden von der Kette iiber eventuelle Hindemisse hinweggezogen. Nicht gesichert sind sie meist auch gegen unplanmiiBiges Auskoppeln, was besonders an Steigungen ein erhebliches Sicherheitsrisiko darstellt.

Einsatzfiille: Warenverteilung, Spedition; groBe Puffer- und Staufiihigkeit.

206

B.3 Fordertechnik

3.3.2 Aufgestanderte Stetigforderer Aufgestanderte Stetigforderer ohne Zugmittel Rollenbahn Rollenbahnen (VDI 2319 [52], DIN 15291 [15]) sind Stetigforderer ohne Zugmittel und werden ausschlieBlich zum Stiickguttransport verwendet. Sie bestehen aus vielen hintereinander angeordneten, frei drehbaren, zwischen zwei Stahlprofilen befestigten Tragrollen. Die Tragrollen miissen liinger als das Fordergut breit sein und einen Achsabstand von weniger als der Htilfte der Stiickgutliinge aufweisen, damit deren Auflage auf mindestens zwei Rollen zu jedem Zeitpunkt gewahrleistet ist. Rollenbahnen sind mit und ohne Antrieb ausgefiihrt. Die angetriebenen Rollenbahnen werden formschliissig iiber Ketten oder kraftschliissig mit Riemen bewegt, wobei jede einzelne Rolle oder aber auch

nur jede dritte oder vierte Rolle angetrieben sein kann. Dabei iibernehmen die Rollen sowohl Antriebs- als auch Tragfunktionen. Beim Untergurtantrieb wird der Riemen durch Druckrollen an die Unterseite der Tragrollen gepreBt. Bei Keilriemen- oder Kettenantrieben werden die Rollen mit Keilriemenscheiben oder Kettenradern versehen. Als Antriebe dienen Trommeloder Getriebemotoren, wobei Trommelmotoren staub- und wasserdicht gekapselt ausgefiihrt werden konnen. Zu den angetriebenen Rollenbahnen zahlen auch Staurollenbahnen, die neben der Forderfunktion ein druckarmes Stauen der auf der Forderstrecke befindlichen Stiickgiiter ermoglichen. Die nicht angetriebenen Rollenbahnen werden als - aufgestiinderte Stetigforderer unter Nutzung der Schwerkraft - nachfolgend weiter abgehandelt. Rollenbahnen werden fast ausnahmslos nach dem Baukastenprinzip gefertigt und in kompletten Baugruppen geliefert. Sie setzen sich aus den Funktionsgruppen Rollkorper (Achsen, Lagerung, Abdichtung), Trager- bzw. Rahmenkonstruktion und Aufstiinderung bzw. Aufbiingung zusammen. Neben Geraden gibt es Bogen, Ein- und Ausschleusweichen, Drehtische, Verschiebewagen, Hub- und Absenk- sowie Transfereinrichtungen. Rollenbahnen sind meist aufgestiindert, konnen aber auch flurfrei unter der Hallendecke hiingend angebracht werden.

3.3 Stetigforderer

207

Einsatzfiille: Rollenbahnen eignen sich fiir einen Transport von Stiickgiitem mit !llindestens einer ebenen Fliiche oder von genonnten Ladehilfsmitteln (Paletten), da sonst kein sWrungsfreier Ablauf gewiihrleistet ist. Aufgestiinderte Rollenbahnen werden im angetriebenen Durchlaufregallager, in der Lagervorzone, in der Produktion und im gesamten Betrieb beispielsweise bei Arbeiten nach dem FlieBprinzip fiir eine stetige Stiickgutbewegung, von Arbeitsplatz zu Arbeitsplatz und zum Be- und Entladen von StraBenfahrzeugen, Eisenbahnwagen, Schiffen und Flugzeugen eingesetzt. Flurfreie Rollenbahnen werden beispielsweise iiber liingere Entfemungen ohne Be- und Entladevorgang z.B. zur Verbindung zweier Werksbereiche, wie beispielsweise Produktion und FertigwarenIager, eingesetzt. Schwingforderer SchwingfOrderer sind ebenfalls StetigfOrderer ohne Zugmittel. Nach DIN 15201 [13] unterscheidet man zwischen Schiittelrutschen und Schwingrinnen. Mehrere mit Exzentem rotierende Massen (Unwuchtmotoren) oder elektromagnetische Vibratoren versetzen die Forderer in impulsartige Schwingungen, die das Fordergut, Schiittgut oder kleine Einzelteile periodisch in eine Richtung weiterbefordem. Das Fordergut bewegt sich dabei auf einer glatten Fliiche, die hiiufig u-f6rmig ausgefonnt ist.

Schii.ttelrutschen nutzen die Schwerkraft wobei die impulsartigen Schwingungen nach dem Gleitprinzip den Wert der negativen Fallbeschleunigung nicht erreichen. Das Gut wird entsprechend durch Uberwindung der Reibkraft bewegt. Bei Schwingrinnen hingegen wird die negative Fallbeschleunigung bei Nutzung des Mikrowurfprinzips iiberschritten. Auf diese Art und Weise konnen auch Steigungen iiberwunden werden. Zu beachten ist, daB die von Schwingforderem in den Boden abgeleiteten Schwingungen hiiufig Storquellen flir andere Arbeitsmittel darstellen und der entstehende Liinn eine Beliistigung fiir den Menschen bedeutet. Vorteilhaft ist, daB bei Abschaltvorgiingen keinerlei Nachlauf resultiert. Einsatzfiille: Hauptsiichlich fiir Schiittgut eingesetzt, fiir Stiickgutforderung von untergeordneter Bedeutung. Vereinzelung von ungeordnet gepufferten Kleinteilen und

208

B .3 Fordertechnik

Bereitstellung in der Maschinenperipherie von Handhabungsgeraten in Form von Zuteil-, Dosier- und Beschickungseinrichtungen (vgl. Kap. B.6.2.3: Einrichtungen zum Veriindem der Menge, Position und Orientierung - Vibrationswendelfdrderer).

Aufgestiinderte Stetigforderer mit einem Fordermedium Hydraulikforderer Hydraulikforderer sind Stetigforderer mit einem Fordermedium und meist geschlossenen Rohrleitungssystemen mit Durchmessem bis zu 1,5 m. In ihnen wird mit Wasser flieBfahig gemachtes Schiittgut oder Stiickgiiter in Kapseln von mehreren Metem Liinge mit Hilfe eines Fordermediums transportiert. Hydraulikforderer werden in der Regel iiber Distanzen von mehreren Kilometem eingesetzt, an deren Beginn Pumpstationen angeordnet sind. Ihre Befiillung erfolgt an festen Stationen. Altemativ finden hydraulische Rinnen Verwendung, bei denen das Fordergut in offenen oder geschlossenen Rinnen unter Nutzung der Schwerkraft gefordert wird. Es handelt sich selten urn geschlossene Kreisliiufe, man arbeitet hiiufig mit verlorenem Fordermedium.

Einsatzfiille: Transport von der Gewinnung zur Weiterverarbeitung, hiiufig mit Zusatzfunktionen wie Waschvorgiingen. Einsatz fiir Massengut in Form von Stiickgutkapseln auch iiber groBe Entfemungen iiblich. Pneumatikforderer Pneumatikforderer sind gleichfalls Stetigforderer mit einem Fordermedium. Man unterscheidet geschlossene und offene Pneumatikforderer. Geschlossene Pneumatikforderer sind als geschlossene Rohrsysteme ausgeftihrt, in denen

das Gut durch Druckluft oder Saugluft gefordert wird. Offene Pneumatikforderer bestehen aus Gleitprofilen mit Luftausstromdiisen, die meist geneigt angeordnet sind (Bild B.3.3). Der Vortrieb des FOrdergutes wird in der Regel durch Schwerkraft bewirkt, die Uberwindung der Haftreibung durch das AusstrOmen von Luft, so daB das Fordergut auf einem Luftfilm gleitet. Die Bewegung des Fordergutes kann

3.3 Stetigfiirderer

209

dabei sehr gut kontrolliert werden, da diese, sobald die Luftausfuhr unterbrochen wird, automatisch beendet wird. Bei einigen Anwendungen kann dadurch, daB die Luft gerichtet in Forderrichtung ausstromt, auf die Nutzung der Schwerkraft verzichtet werden.

Einsatzfiille: Geschlossene Pneumatikforderer werden in der Regel zum Schiittguttransport (Schiffsentladung, GranulatbefOrderung) eingesetzt. Rohrpostsysteme zur Nachrichteniibermittlung in Form von Schriftstticken oder zum Kleinteiletransport in geschlossenen Behiiltem finden nur noch selten Verwendung. Offene Pneumatikforderer werden beispielsweise in Montage-Transfer-Systemen eingesetzt, auf denen Einzelteile, hiiufiger aber spezielle Kleinpaletten aus Kunststoff an verschiedene Arbeitsstationen befordert werden.

Aufgestanderte Stetigforderer unter Nutzung der Schwerkraft Rollenbahn, Scheibenrollenbahn, Rollchenbahn, Kugelbahn

Schwerkraftrollenbahnen sind aufgebaut wie angetriebene Rollenbahnen, sind aber ohne Antriebe und ohne Kraftiibertragungselemente (Ketten, Riemen) ausgefiihrt (Bild B.3.3). Rollchenbahnen weisen anstelle von durchgehenden Tragrollen an den Stahlprofilen angebrachte Scheibenrollen auf (bier miissen siimtliche transportierten Sttickgiiter die gleiche Breite aufweisen) oder bestehen aus vielen quer zur Fahrbahn auf Achsen einzeln gelagerten, gegebenenfalls versetzt angeordneten Scheibenrollchen (Bild B.3.3). Rollchenbahnen fordem leichte Stiickgiiter, wiihrend Rollenbahnen vor allem fiir schwere Giiter geeignet sind. Rollenbahnen und Rollchenbahnen sind geneigt, falls sie die Schwerkraft nutzen, und horizontal angeordnet, falls sie manuell bedient werden oder angetrieben sind. Bei geneigten Rollenbahnen wird die Fordergeschwindigkeit durch spezielle Bremsrollen (Fliehkraftbremse/Fliehkraftkupplung) kontrolliert. Die Gewichte der geffirderten Stiickgiiter miissen iihnlich sein, da sonst stark unterschiedliche Fordergeschwindigkeiten zum Stehenbleiben oder zu ZusammenstoBen der Fordergiiter fiihren konnen. Rollenbahnen haben in der Regel nur eine FOrderrichtung und werden selten im Reversierbetrieb eingesetzt.

210

B .3 Fordertechnik

Kugelbahnen bestehen aus vielen hinter- und nebeneinander angeordneten, auf einem Blech zwischen zwei Stahlprofilen gelagerten, beliebig verdrehbaren Kugeln und erlauben daher beliebige Forderrichtungen (Bild B.3.3). Sie sind horizontal oder leicht geneigt angeordnet und werden in der Regel manuell bedient.

Einsatzfiille: Rollenbahnen und Rollchenbahnen sind geeignet fUr Fordergut mit ebenen und hinreichend festen Auflageflachen. Sie werden unter Nutzung der Schwerkraft in Durchlauf- und Einschubregallagern sowie im Montagebereich, Verpackungsbereich, Warenausgang, Be- und Entladebereich eingesetzt. Rollenbahnen finden beispielsweise in der Nahrungs- und Getrankeindustrie, in GieBereien und Walzwerken, in Lagern, Versandhausern und Postamtern, in der Mobel- und Holzplattenindustrie Verwendung, Kugelbahnen beim Sortieren oder in der Peripherie von Handarbeitsplatzen.

Rutsche, Wendelrutsche, Fallrohr Bei diesen StetigfOrderern wird das Fordergut nicht getragen, sondern es gleitet durch die Schwerkraft auf einer Forderbahn. Rutschen sind offene oder geschlossene Rinnen mit rechteckigem oder abgerundetem Querschnitt, Fallrohre sind als geschlossene Rohre ausgebildet. Rutschen konnen gerade oder wendelformig ausgefiihrt werden. Sowohl Rutschen als auch Fallrohre konnen teleskopformig gestaltet werden. Die Gewichte der gefOrderten Stiickgiiter miissen ahnlich sein, damit es nicht zu Staus oder ZusammenstoBen beim Fordervorgang infolge unterschiedlicher Geschwindigkeiten kommt.

Einsatzfdlle: Wendelrutschen werden zum Vertikaltransport bei der Kommissionierung im Lager (in Verbindung mit Regalbediengeraten) oder von einem Stockwerk in ein darunterliegendes (Beispielsweise fiir Sackgut) eingesetzt. Gerade Rutschen zur geneigten Abwartsforderung finden beispielsweise hinter Kippschalenforderern in der Kommissionierzone Verwendung. Bevorzugtes Fordergut sind Packchen und Pakete beispielsweise in Sortieranlagen der Post, aber auch andere Stiickgiiter. Fallrohre und geschlossene Rutschen werden wegen der hohen Fallgeschwindigkeit und der Fordergutbelastung selten zum Stiickguttransport, sondern in der Regel zum Schiittguttransport verwendet.

3.3 Stetigforderer

211

Aufgestiinderte Stetigforderer mit Zugmittel Tragkettenforderer TragkettenfOrderer (VDI 3598 [64]) sind Stiickgutforderer mit mehreren Ketten als Zug- und Tragorgan zugleich, falls notwendig, mit Mitnehmern. Sie sind je nach Ausfiihrung geeignet fiir waagerechte his senkrechte Forderung auch von langen oder sperrigen Giitern. Urspriinglich unterschied man Tragkettenforderer mit Trag- oder Schubarmen, TragkettenfOrderer mit Tragstaben und Rollenbandforderer, eine Art StaurollenfOrderer, bei dem das Gut auf Rollen steht, die translatorisch an Ketten bewegt werden und sich nicht drehen. Bei Anhalten des Fordergutes drehen sich die Rollen und lassen nur einen sehr geringen Staudruck entstehen. Heute sind die wichtigsten TragkettenfOrderer aus zwei oder drei langs verlaufenden Stahlprofilen aufgebaut, auf denen die Ketten als Zug- und Tragorgan entlanglaufen (Bild B.3.4). Sie konnen geradeaus fOrdern und haben zur Richtungsanderung einen Drehtisch oder eine unterlagerte Hubsenkstation mit urn 90• gedreht angeordneten Ketten.

Einsatzfiille: Tragkettenforderer konnen ahnlich wie Rollenbahnen eingesetzt werden. Sie sind ftir einen Transport von Giitern auf einheitlichen Ladehilfsmitteln (beispielsweise Europaletten) geeignet und konnen Ladeeinheiten mit groBem Gewicht befOrdern. Bandforderer Bandforderer (VDI 2326 [53], DIN 22101 [17]) sind nach DIN 15201 [13] Stetigf6rderer mit Bandern (Gurt, Stahlband, Drahtgurt, Seile, Riemen), die zugleich Trag- und Zugfunktionen iibernehmen (Bild B.3.4). Die Bander werden von geraden oder muldenfOrmigen Tragrollen gefiihrt oder gleiten auf glatter Unterlage. Sie sind umlaufend iiber mindestens zwei Trommeln, von denen eine mit einem Antrieb und die zweite mit einer Spannvorrichtung versehen sein mu8, gespannt und angetrieben (Kraftiibertragung entsprechend der Eytelweinschen Gleichung). Wegen des Kraftschlusses ist eine Vorspannung der Bander erforderlich, die den Durchhang der Bander zwischen den Tragrollen weitgehend venneidet. Die Bandbreite ist dabei in der Regel groBer als die Forder-

212

B.3 Fordertechnik

gutbreite. Komplexe Systeme mit zahlreichen Weichen und Kreuzungen sind vom Maschinenbau und von der Steuerung her nur mit groBem Aufwand realisierbar.

Einsatzfiille: Bandforderer finden im gesamten Betrieb Verwendung. Auf ihnen konnen zahlreiche verschiedene StUckgUter mit geringem bis mittlerem Gewicht transportiert werden. Sie werden vorrangig fUr waagerechte oder leicht geneigte und flir geradlinige Fordervorgange eingesetzt. FUr steile Forderung werden profilierte Gurte, Spezialgurte und Deckbander benutzt. Bandforderer mit Stahlband werden eingesetzt, wenn besondere chemische oder hygienische Ansprtiche des Fordergutes vorliegen (z.B. in der Lebensmittelindustrie), wenn harte Gegenstande in Badem oder Trockenofen oder zahe, klebrige GUter befOrdert werden. Drahtgurt-BandfOrderer finden Verwendung ftir sehr heiBes Fordergut, ftir KUhl-, Wasch- und Entwasserungsaufgaben sowie zum Transport von Lebensmitteln.

Gliederbandforderer Gliederbandforderer sind Forderrnittel, die aus einer Kette als Zugorgan und an der Kette befestigten, stumpf gestoBenen oder sich Uberdeckenden Platten, Trogen oder Kasten als Tragorganen (Bild B.3.4) bestehen. Durch eine direkte Kopplung der genannten Tragorgane kann die Kette als Zugorgan auch entfallen. Als Zugmittel werden Laschen- oder Buchsenketten mit Tragrollen und Laschen zur Befestigung der Tragorgane in Zweistrangausflihrung verwendet. Die Tragorgane werden wegen ihres Gewichtes haufig Uber die Kettenrollen oder Uber an der Tragkonstruktion befestigte Zusatzrollen abgestUtzt. Angetrieben werden Gliederbandforderer durch Getriebemotoren Uber Kettenrader oder -steme, wobei bei langeren Bandem auch mehrere Antriebe Verwendung fin den.

Einsatzfiille: Gliederbandforderer mit Platten (Plattenbandforderer) sind ftir schwere oder heiBe StilckgUter, fUr Forderstrecken mit zahlreichen Kurven (beispielsweise im Flughafenbereich an den Gepackbiindern) oder in der FlieBfertigung gebriiuchlich. Gliederbandforderer mit Trogen oder Kiisten (Trog- oder Kastenbandforderer) werden meist zur SchUttgutfOrderung von heiBen, stark schleiBenden, aggressiven FordergUtem verwendet, wobei Kastenbandforderer auch fUr eine Steilforderung (Steigungswinkel bis 60") Verwendung finden.

3.3 Stetigforderer

213

Wandertische und Kippschalenforderer Beide Forderer sind eine Sonderform der Gliederbandforderer. Wandertische (Bild B.3.4) weisen als Glieder starre Plattformen und KippschalenfOrderer (Bild B.3.5) urn circa 30• quer zur FOrderrichtung seitlich abkippbare Plattformen auf. In beiden F!illen sind die Plattformen nicht iiberdeckend und nicht direkt gekoppelt, sondern an dem kontinuierlich umlaufenden Zugmittel (Ketten) angebracht. Beim Wandertisch wird das Fordergut haufig mit Puschern auf vorgelagerte Bahnen befordert. Beim KippschalenfOrderer sind die Plattformen seitlich drehbar und lassen das Fordergut unter Nutzung der Schwerkraft abgleiten. Kippschalenforderer nehmen das Fordergut in der Regel zentral am Anfang auf und verteilen es dezentral, Wandertische konnen es kontinuierlich dezentral am gesamten Umfang aufnehmen und abgeben. Einsatzfiille: Kippschalenforderer werden hiiufig im Kommissionierbereich eingesetzt, wo sie in ungeordneter Folge auf Stetigforderern ankommende, in einem Kommissionierlager entnommene Teile auf parallele Stichbahnen verteilen. Wandertische konnen eine ebensolche Verteilfunktion iibernehmen. Sie werden hiiufig im Wareneingang oder in der Lagervorzone, beispielsweise bei der Verteilung von Beh!iltern auf Lagergassen, eingesetzt oder sind in der FlieBfertigung als Montage- oder Zubringeforderer gebriiuchlich. Paternoster Paternoster (Umlaufforderer) sind Stiickgutforderer mit an zwei in einer Ebene versetzt angeordneten, parallel laufenden Kettenstriingen und pendelfrei hiingenden Tragorganen, deren Ladefliichen durch diese Fiihrung waagerecht bleiben (Bild B.3.5). Sie sind fiir eine waagerechte bis senkrechte Forderung geeignet. Einsatzfiille: Verbinden von Stockwerken in Waren-, Versand- und Biirohiiusern. Wegen der Unfallgefahr beim Ein- und Aussteigen diirfen sie fiir Personentransporte nicht mehr gebaut werden.

Z-Forderer Z-FOrderer sind StiickgutfOrderer mit biegsamen Plattformen, die an zwei parallel verlaufenden Kettenstriingen befestigt sind und so geflihrt werden, daB sie stets in der Horizontalen verbleiben (Bild B.3.5). Die Hauptflirderrich-

214

B.3 Fordertechnik

tung ist sowohl waagerecht als auch senkrecht. Der Forderer kann bei der senkrechten Riickfiihrung sehr platzsparend eingesetzt werden, indem die Plattformen in der Vertikalen gefiihrt werden, wobei sie allerdings dann kein Gut befordern konnen. Einsatzfii/le:

Horizontaler und vertikaler Transport von groBeren oder auch sperrigen Lasten.

SchaukelfOrderer SchaukelfOrder sind StiickgutfOrderer mit in zwei Ebenen parallel verlaufenden Zweistrangketten als Zugorgan und pendelnden oder gefiihrten Gehiingen als Tragorganen (Bild B.3.5). Tragorgane konnen Platten, Kiisten oder Becher sein. Sie bleiben in alien Ausfiihrungen waagerecht. SchaukelfOrderer eignen sich fiir eine horizontale, aufsteigende und vertikale Forderrichtung. Die Lastiibergabe erfolgt in der vertikalen Abwiirtsbewegung und kann, falls die Schaukeln als offene Roste ausgefiihrt sind, durch Kopplung mit beispielsweise Rollenbahnen einfach und selbsttatig durchgefiihrt werden. An den Transportbehiiltern oder Schaukeln konnen Zieleinrichtungen angebracht werden, mit deren Hilfe der Fordervorgang automatisiert ablauft. Einsatzfiille: Transport von Ladeeinheiten (Paletten) und von groBeren oder besonders sperrigen Stiickgiitern in Etagenliigern und Produktionsgebiiuden iiber mehrere Etagen.

3.3.3 Flurfreie Stetigforderer Kreisforderer (Kreiskettenforderer, Ein bahn-KreisfOrderer) KreisfOrderer (VDI 2328 [54], DIN 15281 [14]) sind StiickgutfOrderer, bei denen das Fordergut von Gehangen getragen wird, die entweder an Rollenlaufwerken, die mit Ketten fest miteinander verbunden sind, oder an einer mit Rollen versehenen Einstrang-Kette befestigt sind (Bild B.3.5). Die Rollenlaufwerke nehmen dabei neben dem Gehiinge mit dem Fordergut auch das Gewicht der Kette auf. Die Rollen laufen auf L-, U-, T-Profilen oder in Schlitzrohren und sind zur Vermeidung von Laufgerauschen aus Kunststoff oder mit Kunststoffbelag versehen. Man unterscheidet dabei zwischen AuBenlaufwerken, bei denen

3.3 Stetigforderer

215

die Rollen auBerhalb, und Innenlaufwerken, bei denen die Rollen innerhalb der Laufbahn gefiihrt werden. Die Laufbahn ist in der Regel aus Stahl, nur in Sonderfallen aus Aluminium oder Kunststoff und meist tiber Zugstabe an der Deckenkonstruktion abgehiingt. Als Zugmittel finden geschmiedete Steckketten, Stahlbolzenketten, geprtifte lehrenhaltige, langgliedrige Rundstahlketten, Buchsenketten, Kardangelenkketten oder auch Seile oder Stahlbiinder Verwendung. Ihr Antrieb erfolgt alternativ an einer horizontalen Ablenkstelle mit Kettenradern (Seilscheiben etc.) oder auf der Strecke durch stationiire, unterlagerte Schleppkettenantriebe. Die Forderbahn kann horizontal, ansteigend oder vertikal verlaufen, wobei Forderer mit groBerer Liinge oder zur Uberwindung groBerer Hohen hiiufig mit mehreren Antrieben ausgertistet werden. Entsprechend ermoglichen Kreisforderer eine nahezu beliebige Linienfiihrung. Die Gehiinge zur Aufnahme des Fordergutes konnen vielgestaltig sein und werden dem Fordergut angepaBt. Sie sind entsprechend als Plattformen, Schalen, Behiilter, Gabeln, Haken und andere mehr ausgefiihrt. An den Gutaufund -abgabestellen wird die Laufbahn nach unten gezogen, wiihrend sie sonst in der Regel oberhalb des Arbeitsfeldes lauft und entsprechend keine Bodenflache beansprucht. Die Fordergutaufnahme kann durch manuelle Beschickung und auch selbsttatig erfolgen, indem das Fordergut beispielsweise von einer am Boden angeordneten Staurollenbahn durch Ein- oder Unterfahren des Gehiinges aufgenommen wird. Die Abgabe erfolgt in der Regel selbststatig durch Kippen des Gehiinges, durch Abstreifen des Fordergutes an Anschlagen oder durch Absetzen.

Einsatzfiille: KreisfOrderer finden Verwendung ftir Forderaufgaben in der Verfahrenstechnik (chemische Industrie), in Produktionswerken vor allem in rauher und aggressiver Umgebung wie bei der Spritz-, Tauch- und Wiirmebehandlung sowie in Montagewerken, beispielsweise der Automobilindustrie, zum Bereitstellen von Anbauteilen. Sie weren weiterhin in Lager- und Versandhausern als Umlaufpuffer mit zyklischem Zugriff auf die einzelnen Fordereinheiten eingesetzt.

216

B.3 Fordertechnik

Schleppkreisforderer (Power- and Freeforderer, Zweibahn-KreisfOrderer) SchleppkreisfOrderer (VDI 2334 [55]) sind Stiickgutforderer, bei denen das Fordergut von Gehangen getragen wird, die an Rollenlaufwerken befestigt sind (Bild B.3.5). Im Unterschied zum KreisfOrderer laufen diese Lastlaufwerke in einer unterhalb der Kreisforderbahn getrennt angeordneten zweiten Lastlaufbahn. Sie werden ein- und auskuppelbar iiber Mitnehmemocken an der KreisfOrderkette bewegt, die in Mitnehmerklinken an den Laufwerken greifen und eine formschliissige, jederzeit trennbare Verbindung herstellen. Sie tragen entsprechend nur das Gewicht der Gehiinge mit dem Fordergut und nicht das Gewicht der Kette. Dieses wird von den Kettenlaufwerken auf der KreisfOrderbahn aufgenommen. Die Rollen der Laufwerke sind bei geringeren Traglasten haufig kunststoffbeschichtet, urn die Arbeitsgerausche zu vermindem. Die obenliegende Kreisforderbahn und die darunterliegende (selten auch danebenliegende) Fiihrungs- oder Lastlaufbahn bilden eine Einheit. Die Laufbahnen bestehen aus 1-, C- oder Sonderprofilen, wie z.B. Schlitzrohren. Ihre Abhiingung erfolgt wie auch bei den KreisfOrderem iiber Zugstabe an der Deckenkonstruktion. Als Zugmittel finden bei kleinen und mittleren Forderlasten und -strecken Rundstahlketten und ansonsten Steckbolzen- oder Kreuzgelenkketten Verwendung. Ihr Antrieb erfolgt iiber verzahnte Kettenrader an Umlenkstellen von mehr als 90" oder bei liingeren Forderstrecken an geraden horizontalen Abschnitten iiber besondere kurze Schleppketten, deren Mitnehmer in die Lastkette eingreifen und diese vorwiirts bewegen. Lange und schwerbelastete Schleppkreisforderer werden mit mehreren Antrieben ausgeriistet, wobei deren gleichmlillige Belastung problematisch sein kann. Fiir die Gehiinge gilt das beim Kreisforderer Aufgefiihrte. Der Ein- und Auskuppelvorgang der Laufwerke geschieht altemativ iiber das ortliche Anheben oder Absenken der Lastlaufbahn, durch zeitliches Herausfahren iiber Weichen oder durch klappbare Mitnehmer an den Ketten- oder Lastlaufwerken. Ihre Betiitigung kann iiber an der Lastlaufbahn befestigte Anschlage erfolgen. Schleppkreisforderer konnen anders als Kreisforderer mit Weichen ausgefiihrt sein. Sie ermoglichen damit den Ubergang der Laufwerke auf mehrere Forderkreislaufe oder auf antriebslose Pufferbahnen, die oft nur einen Schwerkraftantrieb erfordem. Durch das wahlweise An- bzw. Abkoppeln der Lauf-

217

3.4 Unstetigforderer

werke sind Abstandsiinderungen der Laufwerke realisierbar, was beispielsweise in Spritz- und Trockenkabinen erwilnscht ist. Nicht angekoppelte Laufwerke konnen mit Hub- und Senkstationen auf einer kurzen Strecke der Filhrungsbahn auf verschiedene Hohenniveaus befOrdert werden. Dies kann beispielsweise an Arbeitsstationen erforderlich sein, wenn die oberhalb des Arbeitsfeldes verfahrenden Einheiten durch Absenken auf Flurniveau gebracht werden konnen und so eine Abnahme von den Gehiingen entfallen kann. Eine Zielsteuerung ermoglicht bei SchleppkreisfOrderern (selten auch bei KreisfOrderern), daB definierten Lastlaufwerken bei der Lastaufnahme Zielorte durch Direkteingabe oder ilber den Rechner zugeordnet werden konnen.

Einsatzfiille: Flurfreier Transport von Stilckgiltern bei vielen Variationen der Linienfiihrung; oftmals vorrangig wegen der hervorragenden Pufferfa.higkeit in der Maschinenbau- und Automobilindustrie, aber auch in Krankenhausern zur Patientenversorgung eingesetzt.

3.4 Unstetigforderer UnstetigfOrderer

sind durch

eine

aussetzende,

intermittierende Forderung

gekennzeichnet, wobei im allgemeinen Last- und Leerfahrten mit unterschiedlichen Spielzeiten unterschieden werden [23]. Sie sind in jlurgebundener, auf-

gestiinderter und jlurfreier Ausfiihrung vorhanden und sowohl automatisiert als auch manuell bedient ausgeflihrt. Die Automatisierung ist schwieriger als bei StetigfOrderern zu realisieren. Der lngenieuraufwand fiir Planung und Steuerung ist deutlich hOher. Dennoch wird die Automatisierung in letzter Zeit weiter vorangetrieben, da der hohe Anteil manueller Bedienung zur Zeit noch erhebliche Kosten verursacht. Unstetigforderer sind selten ortsfest, sondern meist gefilhrt oder frei verfahrbar. Entsprechend bilden sie in weit geringerem AusmaB Hindernisse fiir andere Fordermittel (eine Ausnahme bilden aufgestiinderte UnstetigfOrderer) und weisen groBere Arbeitsraume (wie beispielsweise Stapler oder Kran) auf.

218

B .3 Fordertechnik

Unstetigforderer sind gekennzeichnet durch eine hohe Anpassungsfahigkeit an zahlreiche Forderaufgaben, eine groBe Flexibilitiit bei Layoutveriinderungen und eine gute Erweiterungsfahigkeit. .Sie weisen gegeniiber StetigfOrderern meist ein ungiinstigeres Verhiiltnis des Eigengewichtes zur beforderten Nutzlast von in der Regel groBer als eins auf. Ihre Tragorgane sind zumeist einzeln angetrieben, was eine gewisse Autonomie der Forderer ermoglicht. Im Unterschied zu Stetigforderern ist die Lastaufnahme und -abgabe in der Regel aktiv (eine Ausnahme bilden beispielsweise Schlepper), :weshalb keine zuslitzlichen Arbeitsmittel fiir den Umschlag erforderlich sind (vgl. Kap. B.6.3: Umschlagtechnik). Die Zahl der Be- und Entladestellen ist meist definiert, vor allem, wenn spezielle Lastiibergabestationen erforderlich sind. Die Bilder B.3.6 - B.3.12 zeigen in Anlehnung an die im Bild B.3.1 aufgefiihrte Fordermittelsystematik beispielhafte Darstellungen wichtiger UnstetigfOrderer.

Einsatzfiille: Transport von kleinen bis mittleren Stiickgutmengen auf verschiedenen, teilweise beliebigen Wegen zu vielen, hliufig auch wechselnden Orten (wenn keine speziellen Lastiibergabestationen erforderlich sind). Einsatz in der gesamten Fabrik, im Wareneingang, im Lager und der Lagervorwne, in der Produktion, im Versand, zur Be- und Entladung von Verkehrsmitteln und auch zur Verbindung von verschiedenen Bereichen.

3.4.1 Flurgebundene Unstetigforderer Flurgebundene Schienenfahrzeuge Regalbediengerat Regalbediengerlite (RBG) werden hliufig auch RegalfOrderzeuge (RFZ) (VDI 2361) [58] genannt, obwohl die Regalforderzeuge eine iibergeordnete Gruppe der Fordermittel darstellen. Regalbediengerlite sind Fordermittel zur manuellen (Bild B.3.6) oder automatischen (Bild B.3.8) Bedienung von Regalfachern einer Lageranlage. Sie sind in der Regel bodenverfahrbar und schienengefiihrt. Lediglich in Ausnahmefal-

3.4 Unstetigforderer

219

Regalbediengerat

Schlepper

• flurgebunde n

• gefOh rt vertahrbar

• flurgebunden

• !rei vertahrbar

• manuell bedient

• Einzelantriebe

• manuell bedient

• Einzelantri eb

Wagen

Gabelhubwagen

• flu rgebunden

• !rei verfahrbar

• flurgebunden

• !rei verfahrbar

• manuell bedient

• Einzelantrieb

• manuell bedient

• Einzelantriebe

Gabeistapler

• flurgebunden • manuell bedient

Sprelzenstapler

• !rei verfahrbar

• flu rgebu nden

• !rei verfahrbar

• Einzelantriebe

• manuell bedient

• Einzelantriebe

Bild B.3.6: Beispielhafte Darstellung wichtiger FOrdennittel, Unstetigfflrderer Teil I

220

B.3 Fordertechnik

Schubgabelstapler

Schubmaststapler

• llurgebunden

• I rei ver1ahrbar

• flurgebunden

• frei vertahrbar

• manu ell bedient

• Einzefantriebe

• manu ell bedient

• Einzetantriebe

Seitenstapler

Vierwegestapler

• flurgebunden

• I rei verfahrba r

• llurgebunden

• I rei vertahrbar

• manuell bedient

• Einzelantriebe

• manue ll bedient

• Einzelantriebe

Portal stapler

Kommissionierstapler

• llurgebunden

• frei ver1ahrbar

• llurgebunden

• I rei vertahrbar

• manu ell bedient

• Einzelantriebe

• manu ell bedient

• Einzelantriebe

Bild B.3.7: Beispielhafte Darstellung wichtiger FOrdennittel, UnstetigfOrderer Teil 11

3.4 Unstetigforderer

221

Hochregalstapler

Luftfllmtransporter

• flurgebunden

• frei verfahrbar

• flurgebunden

• frei verfahrbar

• manuell bedlent

• Einzelantriebe

• manuell bedient

• Einzelantriebe

Regalbedlengerlt

Regalbedlengerlt (kurvenglnglg)

• flurgebunden

• gefuhrt verfahrbar

• flurgebunden

• gefuhrt verfahrbar

• automatisiert

• Einzelantriebe

• automatisiert

• Einzelanlriebe

Umsetzer

Verschlebewagen

•llurgebunden

• gefuhrt verfahrbar

• flurgebunden

• gefuhrt verfahrbar

• automatlslert

• Einzelantriebe

• automalisiert

• Einzelantriebe

Bild B.3.8: Beispielhafte Darstellung wichtiger Fllrdennittel, Unstetigfllrderer Teillll

B .3 Fordertechnik

222

Schlepper

Gabelhubwagen

•11urgebunden

• gefOhrt vertahrbar

• flurgebunden

• geflihrt vertahrbar

• automatisiert

• Einzelantriebe

• automatisiert

• Einzelantriebe

Wagen mit Hubtisch

Wagen mit Rollenbahn

• flurgebunde n

• ge!Ohr! venahrbar

• flurgebunden

• gef(ihrt venahrbar

• automatisiert

• Einzerantriebe

• automatisiert

• Einzerantriebe

Wagen mlt Drehvorrichtung

Gabelstapler

• flurgebunden

• ge!Ohrt vertahrbar

• flurgebunden

• gefOhrt vertahrbar

• automausiert

• Einzelantriebe

• automatisiert

• Einzelantriebe

Bild 8.3.9: Beispielhafte Darstellung wichtiger FOrdennittel, UnstetigfOrderer Teil IV

3.4 Unsrerigforderer

223

Sellaufzug

Hydraulikaufzug

• aulgestandert

• ortsfest

• aufgestandert

• ortsrest

• mechanisiert oder automatisiert

• Einzelantrieb

• mechanisiert oder automatisiert

• Einzelantrieb

Kettenaufzug

Schragaufzug

• aufgestandert

• ortsfest

• aurgestandert

• ortsfest

• mechanisiert oder automatisiert

• Einzelantrieb

• mechanisiert oder automatisiert

• Einzelantrieb

Kanalfahrzeug

Verteilfahrzeug

• aufgestandert

• ge!Ohrt verfahrtlar

• aufgestandert

• geliihrt verfahrtlar

• automatisiert

• Einzelantriebe

• automatisiert

• Einzetantriebe

Bild B.3.10: Beispielhafte Darstellung wichtiger FOrdermittel, UnstetigfOrderer Teil V

B .3 Fordertechnik

224

Trolleybahn

Rohrbahn

• flur1rei

• gef0hr1 ver1ahrbar

• flur1rei

• gefuhrt ver1ahrbar

• manuell bedient

• Muskelkraft

• manuell bedient

• Muskelkraft

Bruckenkran

Hangekran

• flur1rei

• gefuhrt vertahrbar

• flur1rei

• gefuhrt ver1ahrbar

• manuell bedient

• Einzelantrieb

• manuell bedient

• Einzelantrieb

Stapelkran

Konsolkran

• flurtrei

• getuhrt ver1ahrbar

• 11ur1rei

• getohrt ver1ahrbar

• manu ell bedient

• Einzelantrieb

• manu ell bedient

• Einzelantrieb

Bild B.3.11: Beispielhafte Darstellung wichtiger Fllrdennittel, Unstetigfllrderer Teil VI

225

3.4 Unstetigforderer

S!iulendrehkran

Portalkran

• flurtrei

• gefii hrt vertahrbar

• flurtrei

• gefUhrt vertahrbar

• manu ell bed lent

• Einzelantriebe

• manu ell bedient

• Einzelantriebe

Turmdrehkran

Derrlckkran

• flurtrei

• gefii hrt vertahrbar

• flurtrei

• gefiihrt vertahrbar

• manuell bedient

• Einzelantriebe

• manu ell bedient

• Einzelantriebe

Elektro-Hangebahn

Klelnbehaltertransportanlagen

• flurtrei

• gefiihrt vertahrbar

• flurtrei

• gefii hrt vertahrbar

• automatisiert

• Einzelantrieb

• automalislert

• Einzelantrieb

Bild 8.3.12: Beispielhafte Darstellung wichtiger FOrdermittel, UnstetigfOrderer Teil VII

226

B.3 Fordertechnik

len, vomehmlich in iilteren Anlagen, sind sie hlingend oder an den Regalen verfahrbar angebracht. In jedem Fall mtissen sie an der Regaloberkante oder an der Decke geftihrt werden. Sie sind entsprechend in hohem MaBe in das Gebiiude integriert bzw. vor allem im Hochregallager als Einheit zwischen Lagermittel und Gebiiude ausgeftihrt. Eine Verfahrbarkeit in die Lagervorzone oder die Produktion ist nicht gegeben und auch nicht sinnvoll (ungtinstiges Verhiiltnis von Eigengewicht und Nutzlast). Regalbediengeriite werden in ihrer Bauart nach der Anzahl der Siiulen in Einoder Zweisiiulengeriite untergliedert. Ihr Antrieb ist in der Regel elektrisch, wobei die Stromzuftihrung tiber Schleppkabel, sowohl unter der Decke hlingend als auch am Boden verlaufend, oder tiber Schleifleitungen erfolgt. Regalbediengeriite bestehen aus vier Hauptbaugruppen. Sie sind zusammengesetzt aus einer oder mehreren Siiulen und einem Fahrwerk, an dem die Siiulen befestigt sind. Das Fahrwerk ist rnit Laufriidem versehen und triigt die Antriebe. Weiterhin verftigen Regalbediengeriite tiber einen Hubwagen, der sich entlang einer oder mehrerer Siiulen auf und ab bewegt und ein Lastaufnahmemittel triigt. Die Palette der moglichen Lastaufnahmemittel umfaBt: starre Gabeln, Teleskopgabeln, Drehschubgabeln, Greifer, Rollentisch, KettenfOrderer, Elektromagnete und Zangen. Die Steuerung der Regalbediengeriite kann manuell tiber Bedienhebel von einer rnitfahrenden Bedienperson, rnittels Lochkarte oder Tastatur bei iiltem Geriiten, oder vollautomatisiert durch einen ProzeBrechner erfolgen. Die Datentibertragung erfolgt in der Regel tiber Schleppkabel oder Schleifleitungen, in Ausnahmefallen auch induktiv. Besonders beim Einsatz in Komrnissionierliigem hat sich eine weitere Variante entwickelt, bei der Verfahr- und auch Komrnissionierauftriige der Bedienperson zum Regalbediengeriit visuell auf Terminals tibertragen bzw. ausgedruckt werden. Das Regalbediengeriit wird in diesem Fall automatisch positioniert. Lediglich der Entnahmevorgang selbst wird manuell durchgeftihrt. Diese Variante wird solange interessant sein, wie das automatische Komrnissionieren noch nicht entwickelt ist, so daB der Mensch als Komrnissionierer noch benotigt wird. Einsatzfiille:

Ein- und Auslagerung von Gtitem auf moglichst genormten Ladehilfsrnitteln, bevorzugt Europaletten, Cherniepaletten, Euro-Gitterboxen oder Behiilter, die in einem Palettenregal-, Hochregal- oder Behiilterregallager (vgl. Kap. B.2.3.2:

3.4 Unstetigforderer

227

Statische Regallagerung) stehen. Einsatz im Kommissionierlager als Fordermittel fiir Personen oder in neuesten Entwicklungen fiir Kommissionierroboter (vgl. Kap. £.1.2: Flurgebundene Techniken in MaterialfluBsystemen) (Spielzeitberechnung nach VDI 3561 [62] oder nach FEM 9.851 [22]).

Kurvengangiges Regalbediengerat Urn die Beschrankung auf einen Gang zu umgehen, wurden die Fahrwerke bei einigen Regalbediengerliten so gelagert, daB sie kurvenfOrmigen Schienenverlaufen folgen und Weichen passieren konnen (Bild B.3.8). Dabei muB auch die an der Decke oder der Oberkante der Regale befindliche Fiihrung in die Lagervorzone erweitert und mit Weichen ausgestattet werden.

Einsatzfiille: In Palettenlligem mit geringer Umschlagsleistung, falls ein Gerlit pro Gasse nicht ausgelastet ist.

Umsetzer Eine andere Moglichkeit, Regalbediengerlite in mehreren Gassen einsetzen zu konnen, bieten Umsetzer (Bild B.3.8). Sie dienen zum Transport der Regalbediengerlite. Umsetzer nehmen das komplette Gerlit auf, das aus der Gasse herausflihrt, und verfahren es an der Regalfront entlang vor eine andere Gasse. Infolge der Entwicklung kurvenglingiger Regalbediengerlite nimmt ihre Einsatzzahl ab. Umsetzer konnen flurgebunden und flurfrei ausgefiihrt sein und arbeiten in der Regel automatisch. Sie sind schienenverfahrbar und werden iiber Schleppkabel mit Energie versorgt. Sie weisen eine rechtwinklig zu ihrer Verfahrachse verlaufende weitere Schiene zur Aufnahme des Regalbediengerlites auf. Haufig wird das Gerlit auf dem Umsetzer unten und oben gefiihrt.

Verschiebewagen Verschiebewagen sind lihnlich wie Umsetzer in der Lagervorzone vor der Regalfront von Regallagem angeordnet. Sie transportieren jedoch keine Fordermittel, sondem Fordergut. Verschiebewagen bestehen aus einem Rahmen, der die Rader und Antriebe trligt, und einem Lastaufnahmemittel (Bild B.3.8). Sie verfahren auf Schienen. Das Lastaufnahmemittel richtet sich nach der angrenzenden Fordertechnik und kann als Rollenbahn, Kettenforderer oder Teleskopgabel ausgefiihrt sein.

228

B .3 Fordertechnik

Einsatzfiille: Lagervorzone eines Regallagers; Verteilen oder Sammeln von Ladeeinheiten mit Ladehilfsmitteln auf einzelne oder von einzelnen Lagergassen (vgl. Kap. E.1.2: Flurgebundene Techniken in Materialflu.Bsystemen); Transport innerhalb der Produktion oder zwischen zwei Bereichen; Verbinden von Stetigforderem wie Rollenbahnen oder Kettenforderem und Ubersetzen von Stiickgiitem von einem auf den anderen FOrderer.

Flurforderzeuge Flurforderzeuge (VDI 2366 [59], DIN 15140 [12]) sind gleislose, iiberwiegend innerbetrieblich verwendete Fahrzeuge mit oder ohne Einrichtungen zum Heben oder Stapeln von Lasten. Sie stellen die im innerbetrieblichen Einsatz bekannteste und am weitesten verbreitete Form der FOrdertechnik dar. Flurforderzeuge sind in der Regel manuell bediente, in jiingerer Zeit durch die Entwicklung Automatischer Flurfrderzeuge zunehmend auch automatisierte UnstetigfOrderer, die sich mit eigenem Antrieb bewegen. Als Antriebsformen finden heute sowohl der Mensch mit seiner Muskelkraft als auch Elektro-, Dieselund Gasmotoren Verwendung. Im Rahmen des innerbetrieblichen Transports, vor allem innerhalb von Gebauden, stehen die elektrisch angetriebenen Flurfrderzeuge im Vordergrund, obwohl auch gasangetriebene Stapler bei einem kombinierten Innen-Au.Beneinsatz Verwendung finden. Au.Berhalb von Gebauden werden vomehmlich dieselbetriebene Flurforderzeuge eingesetzt. Von Menschen gezogene Flurforderzeuge (Gabelhubwagen u.a.) sollen nicht weiter betrachtet werden. Man gliedert die Flurfrderzeuge sinnvollerweise nach ihrer Bauart in Schlep-

per, Wagen, Gabelhubwagen, Stapler und Hochregalstapler. Ein zweites Gliederungskriterium stellt der Bedienerstatus dar, wobei zwischen mitgehendem Bediener,- mitfahrendem Bediener und bedienungslos unterschieden werden kann. Zur Spielzeitermittlung wichtiger FlurfOrderzeuge kann die VDI 2391 [60] hinzugezogen werden. Aus der Vielzahl der FlurfOrderzeuge wurden bisher Schlepper, Wagen, Gabelhubwagen, Gabelstapler, Spreizenstapler, Hochregalstapler sowie einige andere

3.4 Unstetigforderer

229

Sonderfahrzeuge automatisiert. Bei der folgenden Abhandlung der Flurforderzeugtypen wird jeweils darauf hingewiesen, inwieweit die einzelnen Flurforderzeugtypen bereits automatisiert wurden bzw. inwieweit sie ausschlieBlich manuell bedient werden.

Einsatzfiille: Unstetiger und horizontaler oder auch vertikaler Stiickguttransport in Wareneingang, Produktion, Lager, Lagervorzone und Versand in Produktionsbetrieben sowie in Warenverteilzentren. Manuell bedient vor allem, wenn sich die Forderwege laufend andem, automatisch, wenn sich in Netzen lediglich die Zielorte andem. Bevorzugter Einsatz bei kleinen und rnittleren Entfemungen, groBen Trag- oder Schlepplasten und bei geringem bis rnittleren Durchsatz unterschiedlicher Fordergiiter auf Ladehilfsmitteln wie Paletten und Behiiltem.

Schlepper Schlepper dienen zum Horizontaltransport von Anhangem und fahren iiblicherweise vorwlirts (Bilder B.3.6 und B.3.9). Schlepper haben in der Regel keine eigene Lastplattform und kommen rnit dem Fordergut nicht direkt in Beriihrung. Sie bestehen aus einem Rahmen, der die Antriebe und Rader, die Batterie und gegebenenfalls die Steuerung aufnimmt. Schlepper sind in der Regel Zweiachser und weisen haufig, vor allem bei automatischer Ausfiihrung, eine Dreiradgeometrie auf, wobei vom ein gelenktes Antriebsrad und hinten zwei starre Rader angeordnet sind. Vierradrige Fahrzeuge werden iiberwiegend manuell von einem sitzenden Fahrer bedient. Im Vergleich zu anderen FlurfOrderzeugen weisen Schlepper eine geringere Wendigkeit auf und benotigen sornit bei Kurvenfahrten mehr Platz. Bei der Be- und Entladung sind Schlepper auf Personal oder andere Fordertechniken angewiesen. Anhanger sind zumeist Plattformwagen oder Handgabelhubwagen (vgl. Kap. B.2.3.4: Lagerung auf Forderrnitteln, Bild B.2.10).

Einsatzfiille: Horiwntaler Transport von laufend anfallendem Fordergut iiber lange Strecken rnit relativ wenigen Haltestellen im inner- und zwischenbetrieblichen Einsatz.

Wagen (Eiektrokarren) Wagen sind Forderrnittel, die das Fordergut auf ihrer Ladeflache quasi huckepack tragen konnen (Bilder B.3.6 und B.3.9). Sie besitzen trotz geringer Ab-

230

B .3 FiJrdertechnik

messungen eine groBe Ladefliiche und eine hohe Zugleistung und sind auch als Zugmaschinen geeignet. In der Vergangenheit spielten sie als manueli bediente Elektrowagen eine Rolie. Infolge der Entwicklung Automatischer Flurforderzeuge kommt ihnen eine stetig wachsende Bedeutung zu. Der Schwerpunkt soli bier daher auf Schlepper in automatischer Ausftihrung gelegt werden. Sie sind in der Regel zwei- oder dreiachsig ausgeftihrt, wobei die Rlider im Dreieck, Viereck oder rautenfOrmig angeordnet sind. Bei Vierradfahrzeugen sind hliufig mehrere Rlider gelenkt (beispielsweise eines vorn und eines binten), urn eine erhOhte Wendigkeit oder eine seitliche Verfahrbarkeit zu erhalten. Interessant ist auch die rautenfOrmige Anordnung der Rlider, bei der auf eine Lenkung der Rader verzichtet werden kann. Dies ist moglich, da die beiden Antriebe auf der mittleren von drei Achsen sitzen. Die Fahrzeuge werden nach dem gleichen Prinzip wie Kettenfahrzeuge durch Drehzahlunterschiede (Differentiallenkprinzip) der Antriebsrlider gelenkt und konnen daher auf der Stelie drehen. Als Lastaufnahmemittel kommen verschiedene Moglichkeiten zur Anwendung. Im einfachsten Fall findet man eine Plattform, die allerdings zur Be- und Entladung eines aktiven Arbeitsmittels bedarf (vgl. Kap. B.6.3: Umschlagtechnik). In den meisten Flillen werden StetigfOrdererelemente wie Rolienbahnen oder Kettenforderer verwendet, vor allem dann, wenn das Fahrzeug sein Fordergut von entsprechenden Stetigforderern tibernimmt. In zunehmendem MaBe kommen auch Unstetigfordererelemente wie Hubtische oder Teleskopgabeln zum Einsatz, wenn das Fordergut auf Gestelie tibergeben oder zwecks Positionierung in der Vorzone von Werkzeugmaschinen auf Zentrierkegel abgesetzt wird. Neuerdings werden als Lastaufnahmemittel sogar Handhabungsgerlite wie Drehvorrichtungen verwendet, falls das Fordermittel Wagen gleichzeitig als mobiler Montagearbeitsplatz dienen soli (vgl. Kap. E.1.2: Flurgebundene Techniken in MaterialfluBsystemen). Alien Wagen ist gemeinsam, daB sie das Fordergut nur in einer definierten Hohe tibernehmen und tibergeben und somit keine Bodenaufnahme durchftihren konnen.

3.4 Unstetigforderer

231

Einsatzfdlle: Horizontaler Stiickguttransport im gesamten Betrieb bei Aufnahme und Abgabe des Fordergutes in einer definierten Hohe; Verkettung von Arbeitsplatzen und Einsatz als Montageplattform (beispielsweise Motorenmontage in der Automobilindustrie).

Gabelhubwagen Gabelhubwagen sind Fordermittel, die ftir einen Horizontaltransport von auf dem Boden stehenden Ladeeinheiten mit Ladehilfsmitteln wie Europaletten, Chemiepaletten, Euro-Gitterboxen, Rollcontainer oder lihnliche geeignet sind (Bilder B.3.6 und B.3.9). Sie bestehen aus zwei Gabeln, die jeweils mit einer nicht augetriebenen, nicht gelenkten Rolle abgestiitzt sind und einem Rahmen, welcher die Mechanik oder Hydraulik fiir den Hubvorgang, den Antrieb, die Lenkung, die Batterie sowie im automatisierten Fall die Steuerung aufnimmt. Gabelhubwagen sind ausnahmslos Dreiradfahrzeuge. Sie unterfahren das Ladehilfsmittel und heben es urn circa 100 mm an. Sie konnen Lasten grundsatzlich nur vom Boden aufnehmen und auf dem Boden absetzen und tragen sie innerhalb ihrer Radbasis. Man unterscheidet eine manuell bediente Version mit mitgehender oder mitfahrender Person, die den Wagen iiber eine Deichsel lenkt, und eine automatische Version. Gabelhubwagen konnen vorwlirts und riickwlirts fahren. Bei der Lastaufnahme miissen sie im automatischen Fall mit reduzierter Geschwindigkeit arbeiten, da die Sicherheitseinrichtungen nur auf Schleichfahrt ausgelegt sind (vgl. dieses Kapitel, Sicherheit). Gabelhubwagen nehmen in der Regel nur eine Palette auf, konnen jedoch durch Verwendung verllingerter Gabeln auch zwei Paletten gleichzeitig befordern.

Einsatzfdlle: Horizontaler

Stiickguttransport

bei

kurzen

Transportwegen

und mittlerer

Transportfrequenz auf Bodenniveau im gesamten Betrieb. Gefordert werden Giiter auf Ladehilfsmitteln wie Europaletten, Chemiepaletten, Gitterboxen, Behiilter mit FiiBen oder lihnlichem. Bevorzugter Einsatz ist der Palettentransport zwischen Arbeitspllitzen und bei beengten Platzverhiiltnissen (im Container, LKW oder Eisenbahnwagen).

232

B.3 Fordertechnik

Stapler Stapler (VDI 2366 [59]) sind Fordennittel mit einer Hubfunktion, die fiir eine Lastaufnahrne bzw. -iibergabe von bodeneben gelagertern Fordergut ebenso geeignet sind wie fiir die Handhabung von Fordergut, das auf StetigfOrderern oder in Regalen gelagert ist. Stapler gibt es in zahlreichen Ausfiihrungen, von denen Gabelstapler, Spreizenstapler, Schubgabelstapler, Schubrnaststapler, Seitenstapler, Vierwegestapler, Portalstapler und Kornmissionierstapler irn folgenden betrachtet werden sollen. Gabelstapler (auch Frontgabelstapler, Gegengewichtsstapler) Die wichtigsten Baugruppen der Gabelstapler (VDI 2198 [51]) sind das Hubgeriist, das Fahrwerk, die Lenkung, die Antriebe und das Lastaufnahrnernittel (Bild B.3.6 und B.3.9). Gabelstapler nehrnen das Fordergut freitragend, auBerhalb ihrer Radbasis, rnit frontal an einern Hubgeriist befestigten Gabeln auf und heben es an. Urn die Lastaufnahrne zu erleichtern, wird das Hubgeriist hierzu urn 3" nach vorn geneigt. Irn angehobenen Zustand wird das Hubgeriist urn s· bis 10" nach hinten geneigt, urn ein Abrutschen des Fordergutes wahrend der Fahrt zu vermeiden. Die Hubbewegung sowie der Neigungsvorgang erfolgen in der Regel hydraulisch. Bei elektrornotorisch angetriebenen Staplern ist ein getrennter Antriebsrnotor fiir die Hydraulikanlage vorgesehen, der nur bei der Hubbewegung eingeschaltet wird. Bei Staplern mit verbrennungsrnotorischern Antrieb ist die Hydraulikpurnpe mit dern Fahrzeugrnotor gekoppelt und lauft standig mit. Dazu wird, wenn keine Hubbewegung erfolgt, der Druckkreislauf kurzgeschlossen. Die leistungsstarken Dieselrnotoren ermoglichen dabei eine hOhere Hubgeschwindigkeit als die leistungsschwacheren, batteriebetriebenen Antriebe, vor allem bei groBen Hublasten. Da das Hubgeriist mit der Last vor den Vorderradern• der Stapler angeordnet ist, sind Gabelstapler am hinteren Fahrzeugende mit einern Gegengewicht versehen. Dies ist erforderlich, damit der Stapler beim Brernsen nicht kippt und damit die Antriebsrader nicht zu sehr entlastet werden. Dazu wird konstruktiv baufig die Fahrzeugbatterie entsprechend irn hinteren Fahrzeugteil angeordnet. Urn eine groBe HubhOhe bei gleichzeitig kleiner FahrzeughOhe zu erlangen, ist das Hubgeriist in der Regel teleskopierbar und besteht aus zwei oder drei Segmenten (Duplex- oder Triplexrnaste). Die Hubbewegung wird durch eine Kornbination eines Hydraulikzylinders mit Kettenziigen nach dern Flaschenzugprinzip realisiert.

3.4 Unstetigforderer

233

Die meisten Stapler haben ein Drei- oder Vierradfahrwerk in Rahmenbauweise und sind aus abgekanteten Leichtbauprofilen, Rohren und Blechen zusammengeschweiBt. Sie weisen auf der dem Hubgeriist zugewandten Vorderseite starre ungelenkte Riider auf, wobei man zwischen einer Drehschemel- und einer Achsschemellenkung unterscheidet. Gabelstapler sind in der Standardausfiihrung mit geschmiedeten Gabeln ausgeriistet. Ihr groBer Vorteil ist, daB sie mit zahlreichen alternativen Lastaufnahmemitteln (Anbaugeriiten DIN 15136) [11] einer sehr groBen Anzahl von Einsatzfa.Ilen angepaBt werden konnen. Fiir besondere Einsatzfa.Ile werden Gabelstapler in Schwerlastausfiihrung eingesetzt. Dies ist beispielsweise in Containerterminals erforderlich, wo Containerstapler Container transportieren und stapeln konnen. Gabelstapler sind nach dem Stand der Technik neben Spreizenstaplern und Hochregalstaplern die einzigen Stapler, die auch automatisiert ausgefiihrt sind. Stapler sind die mit Abstand am hiiufigsten eingesetzten Fordermittel und bediirfen, da sie heute noch weitgehend manuell bedient eingesetzt werden, einer konstruktiven Gestaltung unter ergonomischen Gesichtspunkten. Dies gilt beim Gabelstapler vor allem fiir die Sitzposition des Fahrers und die Sichtverhiiltnisse, die nur in moglichst geringem Umfang durch die vor dem Fahrer angeordnete Mastkonstruktion beeintrlichtigt werden diirfen. Im Unterschied zu anderen Fordermitteln fiir die Lagerbedienung, wie z.B. Regalbediengeriiten, konnen Stapler das Lager verlassen. Ihr Arbeitsbereich umfaBt auch die Lagervorzone und die Produktion. Dadurch konnen Umschlagvorglinge eingespart werden. Restriktionen bei der Layoutplanung sind hierbei, daB Tiiren und Tore auf die Staplerhohe ausgerichtet werden miissen. Rampen sind zu vermeiden, da dies die Batterie der Stapler sehr stark belastet. Neben einem Einsatz in der Produktion konnen Stapler auch im Versand zur Be- und Entladung von LKW und Eisenbahnwagen Verwendung finden. Dies geschieht sowohl von der Seite auf Flurniveau, als auch durch Befahren des LKWs bzw. Eisenbahnwagens iiber Rampen (vgl. Kap. B.6.3.3: Beispiele fiir den Umschlag an der Schnittstelle zwischen innerbetrieblichem und auBerbetrieblichem MaterialfluB). Entsprechend miissen Tragfahigkeit und Laderaumabmessungen des Verkehrsmittels und Staplergewichte und -abmessungen in Einklang gebracht werden. Das gilt auch fiir die Bodenfreiheit der Stapler, die ein Befahren iiber Rampen gewlihrleisten muB.

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B.3 Fordertechnik

Einsatzfiille: Kombination von horizontalem Sttickguttransport mit Stapelarbeiten im gesamten Betrieb. Gefordert werden Gtiter auf Ladehilfsmitteln wie Europaletten, Chemiepaletten, Gitterboxen oder Einzelteile bzw. bei anderen Anbaugeriiten die entsprechenden Gtiter. Bevorzugter Einsatz ist unter anderem das Palettenein- und -auslagern in bzw. aus Regalen. Zuktinftig werden Stapler verstiirkt in Automatische Staplerleitsysteme (ASL) zur Bedienung von Liigern mit einer Hohe von 6-8 m eingebunden (vgl. Kap. E.1.2: Flurgebundene Techniken in MaterialfluBsystemen).

Spreizenstapler Spreizenstapler nehmen das Fordergut mit starren Gabeln, die an einem nicht neigbaren Hubmast befestigt sind, so auf, daB der Schwerpunkt innerhalb ihrer Radbasis liegt (Bild B.3.6). Die Vorderriider sind in seitlich am Fordergut vorbeikragenden Spreizen - das sind Radarme mit in der Regel 900 mm Innenabstand - starr, nicht angetrieben und nicht gelenkt angebracht. Spreizenstapler sind daher bei einer Bodenaufnahme oder -abgabe lediglich fUr Ladeeinheiten, welche zwischen die vorgezogenen SpreizenftiBe passen, geeignet. Dies sind zum Beispiel liingsstehende Europaletten, wiihrend querstehende Europaletten nicht aufgenommen werden konnen. Bei Bodenlagerung und bei Regallagerung muB fUr das Einfahren der FtiBe zum Aufnehmen oder Abgeben der Last auf der Flurebene ein entsprechender Raum von etwa 200 mm zwischen den Ladeeinheiten vorhanden sein. Spreizenstapler werden drei-oder vierriidrig ausgeftihrt, wobei die Antriebsachse stets auf der lastabgewandten Seite liegt. Es gibt sie in manuell bedienter und automatischer Version.

Einsatzfiille: GemiiB den zuvor aufgezeigten Nachteilen eingeschriinkter Einsatz gegentiber Gabelstaplern beispielsweise in Liigem.

Schubgabelstapler Schubgabelstapler sind iihnlich aufgebaut wie Spreizenstapler. Mit im Prinzip gleich aufgebautem Fahrwerk und Rahmen besitzen sie ebenfalls einen starren, nicht neigbaren Mast, sind jedoch anstelle der starren Gabeln mit einer meist hydraulisch betiitigten Teleskopgabel ausgertistet (Bild B.3.7). Sie konnen liingsstehende Paletten vom Boden aufnehmen und zwischen die Spreizen ziehen, wenn der Innenabstand groBer als 800 mm ist. Querstehende Paletten

3.4 Unstetigforderer

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rniissen zunachst mit ausgefahrener Schubgabel auBerhalb der Radbasis je nach Staplerbauform urn etwa 300-350 mm angehoben werden. Erst dann konnen sie mit der Schubgabel iiber die Spreizen zumindest teilweise in die Radbasis hineinbewegt werden.

Einsatzfiil/e: Kornbination von horizontalern Stiickguttransport und Stapelarbeiten bei groBerern Anteil der letzteren Tatigkeit irn gesamten Betriebsbereich. GefOrdert werden Giiter auf Ladehilfsmitteln wie Europaletten, Chemiepaletten, Gitterboxpaletten oder Behalter rnit FiiBen. Bevorzugter Einsatz bei Stapelung irn Blocklager und fiir die Be- und Entladung von LKW- bzw. Eisenbahnwagen. Einlagerung auch ohne Einfahrraurne fiir die Spreizen rnoglich. Falls Einfahrraurne vorhanden sind, Lagerung in der zweiten Reihe sowie rnittiges Absetzen auf dern LKW rnoglich.

Schubmaststapler (Schubrahmcnstapler) Schubrnast- oder Schubrahrnenstapler gleichen ebenfalls den Spreizenstaplern (Bild B.3.7). Mit irn Prinzip gleich aufgebautem Fahrwerk und Rahrnen besitzen sie einen langsverschiebbaren, teilweise auch neigbaren Schubrnast rnit starren Gabeln. Zur Lastaufnahrne oder -abgabe wird der gesamte Mast iiber Rollen in den Spreizen hydraulisch nach vorn geschoben, bis sich die Gabeln unter der Ladeeinheit befinden. Bei langsstehenden Paletten ist eine Bodenlagerung in der Regel rnoglich, bei querstehenden Paletten rnuB die Ladeeinheit ebenfalls zuerst urn 300-350 mm angehoben werden, urn iiber die Spreizen gezogen werden zu konnen.

Einsatzfiil/e: Vgl. Schubgabelstapler, jedoch kein Einlagern in zweiter Reihe oder mittiges Absetzen auf dern LKW rnoglich.

Seitenstapler Seitenstapler sind eine Kornbination eines Plattformwagens mit schrnaler Fahrerkabine und eines mittig, quer zur Fahrzeuglangsachse eingebauten Schubrnaststaplers (Bild B.3.7). Zur Lastaufnahrne f'.ihrt der Stapler in Yorwartsfahrt biindig neben die aufzunehrnende Ladeeinheit, fahrt den Schubrnast rechtwinklig zur Fahrtrichtung in abgesenkter Stellung seitlich heraus, bis sich die Gabel unter der Ladeeinheit befindet, hebt diese an und zieht sie irn ange-

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B .3 Fordertechnik

hobenen Zustand mit dem Mast wieder zuriick. Beim Transport liegt das Fordergut in FahrzeugUingsrichtung auf der Plattform und stUtzt sich auf der geamten Ladeflache ab. Seitenstapler sind in der Regel vierradrig und konnen vor- und riickwiirts fahren. Bis heute sind sie our manuell bedient im Einsatz.

Einsatzfiille: Seitliches Be- und Entladen von LKWs und offenen Eisenbahnwagen. Ein- und Auslagerung sowie Transport von Langgut vor allem auBerhalb der Fabrikhallen im Freien. Gefordert werden OUter auf Ladehilfsmitteln wie Paletten, Gitterboxpaletten, Behiilter mit FUBen, vor allem aber loses Langgut oder Langgut in Kassetten. Vierwegestapler Vierwegestapler sind im Prinzip Schubmaststapler, bei denen sich jedoch alle vier Rader urn 90" drehen lassen (Bild B.3.7). Sie konnen daher auch als Seitenstapler Verwendung finden. Die Gabelweite kann hydraulisch verstellbar sein. Die Stapler werden in der Lagergasse Uber Rollen, die sich an den Regalen abstUtzen, geflihrt. Vierwegestapler sind bis heute our manuell bedient im Einsatz. Durch ihre Radgeometrie und -lenkbarkeit sind sie sehr wendig, konnen auf der Stelle drehen und seitlich verfahren.

Einsatzfiille: Ladeeinheiten mit Paletten und Langguttransport bei kleineren Gangbreiten, vorzugsweise im Lagerbereich. Portalstapler, Portalhubwagen Portalstapler oder Portalhubwagen nehmen das Fordergut von oben innerhalb ihrer Radbasis auf, wobei Portalstapler durch ihre Hohe eine zweifache Stapelmoglichkeit gewiihren (Bild B.3.7). Das Gut wird mit Greifern (Spreadern) gegriffen und hiingt beim Transport zwischen den Riidern. Zur Lastaufnahme oder -abgabe fahren sowohl Portalstapler als auch Portalhubwagen Uber das Fordergut. Die Fahrzeuge sind vierradrig und haufig mit Allradantrieb und vier gelenkten Radern ausgeriistet.

Einsatzfiille: Horizontaler Stlickguttransport im Freilager, vor allem in Hl:ifen. Gefordert werden beim Portalhubwagen OUter auf Spezialpaletten, groBe und sperrige Lasten, Langgut und Container, beim Portalstapler vorzugsweise Container.

3.4 Unstetigforderer

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Kommissionierstapler Kommissionierstapler haben neben den Lastaufnahmemitteln mit seitlich wirkenden Teleskopgabeln zusatzlich einen Bedienstand, der gemeinsam mit dem Lastaufnahmemittel an einem nicht neigbaren Hubgeriist vertikal verfahrbar ist (Primiirhub) (Bild B.3.7). Oftmals ist das Lastaufnahmemittel relativ zur Fahrerkabine noch einmal verfahrbar (Sekundiirhub), um so dem Kommissionierer das Ablegen der Ware zu erleichtern. Das Lastaufnahmemittel befindet sich zu Beginn eines Kommissionierauftrages in der obersten Stellung des Sekundiirhubes. Es wird bei fortschreitender Kommissionierung relativ zur Fahrerkabine abgesenkt. Kommissionierstapler sind in der Regel vierradrig und mit einer Vierradlenkung ausgeriistet, was sie sehr wendig macht. In der Lagergasse werden sie hiiufig mit Rollen geftihrt, die sich auf Schienen an den Regalen abstiitzen.

Einsatzfiil/e: Im Regallager zum Ein- und Auslagern ganzer Ladeeinheiten, vor allem aber zum Kommissionieren von Kleinteilen. Die Fahrzeuge konnen in mehreren Gassen operieren und sind regalunabhiingig. Hochregalstapler, Regalstapler Hochregalstapler sind Stapler mit nicht neigbarem, meist teleskopierbarem Mast, an dem verschiedene Lastaufnahmemittel angeordnet sein konnen (Bild B.3.8). Sie sind grundsatzlich vierriidrig ausgefiihrt, da ihre Bedienhohe bis zu 12 m besondere Anforderungen an die Kippsicherheit stellt. Die Mehrzahl zukiinftiger Hochregalstapler wird daher fiir Uger mit BedienhOhen bis zu 8 m konzipiert werden. In der Lagergasse konnen sie mit Rollen geftihrt sein. Im manuell bedienten Fall werden sie zur Unterstiitzung des Fahrers fiir die Horizontalfahrt mit Markierungen am Boden und an den Regalen und fiir die Vertikalfahrt mit Hilfe von Marken am Hubmast (Hohenvorwahl) positioniert. Die wichtigsten Lastaufnahmemittel sind Teleskopgabeln und Schwenkschubgabeln. Der ebenfalls einsetzbare C-Haken findet nur noch geringe Anwendung. Hochregalstapler werden meist manuell bedient eingesetzt und finden erst in jiingster Vergangenheit als Automatische Stapler (AS) Verwendung (vgl. Kap. E.1.2: Flurgebundene Techniken in MaterialfluBsystemen).

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B .3 Fordertechnik

Einsatzfiille: In Regallagern bei einer Stapelhohe bis zu 8 m (Ausnahme: 12 m) (vgl. Kap. B.2.2: Systematik der Lager) zum Ein- und Auslagern ganzer Ladeeinheiten, wenn mittlere bis schwere Gewichte (ea. 1 t) bei relativ geringer Umschlagsleistung mit ein oder zwei Geraten aus mehreren Gassen ein- bzw. ausgelagert werden sollen und eine Verfahrbarkeit der Lagerbediengerate in die Lagervorzone oder in die Produktion gewiinscht ist. Hochregalstapler mit Teleskopgabel Zwei Teleskopgabeln sind quer zur Fahrtrichtung vorn am Fahrzeug als Lastaufnahmemittel am Hubmast angebracht und lassen sich nach beiden Seiten ausfahren. Das bedingt, daB die Stapler in schmalen Lagergassen verfahren, aber keine Bodenaufnahme der Ladeeinheiten durchfiihren konnen. Hochregalstapler mit Schwenkschubgabel Eine Schwenkschubgabel laBt sich seitlich bewegen und urn 90• aus der Mittelstellung (Gabel in Fahrtrichtung) seitlich schwenken. Beim Ein- und Auslagern schwenkt die Gabel zunachst in Richtung auf das jeweilige Lagerfach. Dann verfahrt sie seitlich vollstlindig in Gabelrichtung, so daB sie sich in dem gewiinschten Fach befmdet. Durch Heben (beim Auslagern) oder Senken (beim Einlagern) des gesamten Lastaufnahmemittels wird das Gut angehoben oder abgesetzt. Durch eine Riickbewegung wird die Gabel wieder vor die Staplerfront gebracht. Die Schwenkbarkeit der Gabeln ermoglicht sowohl eine Einund Auslagerung in Fahrtrichtung, als auch eine Ein- und Auslagerung auf den einander gegeniiberliegenden Regalseiten. Hochregalstapler mit Schwenkschubgabel konnen Ladeeinheiten vom Boden aufnehmen, miissen jedoch fiir den Schwenkvorgang beispielsweise von Paletten breitere Lagergassen haben.

Einflu8 der Staplerbauart auf die Arbeitsgangbreite Die vorgenannten Staplertypen werden eingesetzt, um Ladeeinheiten aus Regalen oder vom Boden aufnehmen oder absetzen zu konnen. Dazu sind bei vielen Staplern Fahrtrichtungsanderungen um 90" notwendig, wahrend einige

3.4 Unstetigforderer

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die Ladeeinheiten durch geeignete Lastaufnahmemittel ohne Anderung der Fahrtrichtung iibernehmen konnen. Die resultierende erforderliche Arbeitsgangbreite ist entsprechend fiir die verschiedenen Stapler sehr unterschiedlich. Sie ist fiir die GroBe der Verlustflache bzw. des Verlustvolumens beispielsweise im Lager von groBer Bedeutung und bestimmt direkt den Flachennutzungsgrad bzw. Volumennutzungsgrad (vgl. B.2..5: Lagertechnik - Auswahlkriterien und Systemvergleich). Im Bild B.3.13 sind die verschiedenen Arbeitsgangbreiten (Ast3) fiir verschiedene Staplerbauarten dargestellt. Gabelstapler in Dreirad- und in Vierradaus.fiihrung, Spreizenstapler, Schubgabel- und Schub-

maststapler mtissen zur Lastiibernahme oder -abgabe im Arbeitsgang in der Regel eine 90" -Drehung vollfiihren. Ihre Arbeitsgangbreiten unterscheiden sich infolge der Fahrwerks- und Lenkgeometrie in Abhiingigkeit von den verschiedenen Wenderadien (Wa). Sie benotigen daher grundsatzlich eine deutlich groBere Arbeitsgangbreite als die nachfolgend beschriebenen Stapler. Vierwegestapler, Kommissionierstapler und Hochregalstapler konnen eine Lastiibernahme bzw. -iibergabe ohne Fahrtrichtungsanderung durchftihren. Sie zeichnen sich durch eine durchweg geringere erforderliche Arbeitsgangbreite aus. Vierwegestapler weisen jedoch wiederum in der Regel eine hohere erforderliche Arbeitsgangbreite als Kommissionier- und Hochregalstapler auf, da bei ihnen die Ladeeinheiten neben dem Fahrerstand/-sitz angeordnet sind. Bei Kommissionierstaplern und Hochregalstaplern wird die Arbeitsgangbreite im wesentlichen durch die Breite der Ladeeinheiten zuztiglich eines Sicherheitsabstandes von je 100 mm beidseitig bestimmt. Lediglich beim Hochregalstapler mit Schwenkschubgabel kommen noch geringe systemtechnische, fiir den Schwenkvorgang bedingte Freiraume dazu, weshalb er eine etwas ungiinstigere Arbeitsgangbreite als der Hochregalstapler mit Teleskopgabel besitzt.

Luftfilmtransporter In einigen Anwendungsfallen, besonders dann, wenn Wendigkeit und ein Orehen auf der Stelle gefordert sind oder wenn besonders schwere Lasten bewegt werden miissen, ersetzt man Teile des Fahrgestells der Flurforderzeuge durch Luftkissen (Bild B.3.8). Die verbleibenden Rader haben keine Tragfunktion mehr, sondern lediglich noch Antriebs-, Brems- und Lenkfunktion. Diese Fahrzeuge sind zum Zweck der Luft- und Energiezufuhr iiber eine Nabelschnur mit einem stationiiren Kompressor bzw. dem Stromnetz verbunden und daher

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Stapler, die zur Lastubernahme elne 90°-Drehung vollfuhren

Stapler, die elne LastObernahme ohne Fahrtrlchtungslnde rung durchfOhren

Gabelstapler In DrelradausfOhrung

Vlerwegestapler In Drelradaustohrung

Gabelstapler In VlerradausfDhrun

Vlerwegestapler In VlerradausfOhrung

Sprelzen-, Schubgabel- oder Schubrnaststapler Ast3 = Arbeltsgangbrelte

Wa a/2 M

= Wenderadlua

= Slcherheltaabltand : Drehpunkt

Kommlsslonler- und Hochregalstapler = Abatand Drehpunkt·Staplerfront Lt.= Brelte der Ladeelnhelt Sb= Stapler!)relte

Bild B.3.13: EinfluB der Staplerbauart auf die Arbeitsgangbreite

3.4 Unstetigforderer

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in der Regel nicht mit Batterien ausgeriistet. Sie stellen dariiber hinaus besondere Anforderungen an die Bodenbeschaffenheit. Luftfilmtransporter sind meist manuell bedient. Einsatzfiille: Transport von sehr schweren Lasten, wie beispielsweise Papierrollen, Coils, GroBwerkzeuge oder Stahlplatten. Einsatz in sehr engen, verwinkelten Fahrkursen und an schwierig zuganglichen Maschinen, da ihre beliebige Verschiebbarkeit in jede Richtung eine optimale Manovrierfahigkeit gewahrleistet.

Automatische Flurforderzeuge Automatische Flurforderzeuge (VDI 3562 [63]) werden in Fahrerlosen Transport-Systemen (FTS) eingesetzt (Bild B.3.9). Sie sind automatisch geftihrt und bewegen sich je nach Ftihrungsprinzip entlang bestimmter Linien oder frei verfahrbar ohne direktes menschliches Einwirken fort. Haufig werden sie durch einen tibergeordneten Rechner gesteuert, disponiert und verwaltet. Sie werden in Form von Schleppern, Wagen oder Gabelhubwagen ftir Transportvorgiinge und in Form von Staplern ftir Stapel- und Transportvorgange gebaut.

Fahrzeugfiihrung Es gibt zwei Hauptprinzipien der automatischen Ftihrung von Flurforderzeugen. Die Ftihrung kann entlang von auf dem Parcours angebrachten oder im Boden verlegten Leitlinien oder entlang programmierter Fahrwege mit Hilfe von im Fahrzeugrechner softwaremaBig abgelegten Umweltmodellen (Bild B.3.14) geschehen. Zu den erstgenannten Verfahren ziililen die mechanische Ftihrung (heute nicht mehr iiblich), die induktive Ftihrung, die optische Ftihrung, die magnetische Ftihrung oder Mischformen. Sie orientieren sich an festen Linien oder Markierungen, die im Bereich der Fahrbahn installiert werden. Nach dem zweiten Prinzip arbeiten die Verfahren der Koppelnavigation und der Tragheitsnavigation, die Fiihrung mit scannenden Lasern und Positionsba-

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B .3 Fordertechnik

Bild 8.3.14: Aufstellung wichtiger Fiihrungs- und Qnungsteehniken flir Automatische Flurftlrderzeuge

ken, die Ftihrung mit Ultraschall und die Ftihrung mit Bildverarbeitungssystemen. Sie nutzen programmierte Verfahrwege oder im Fahrzeugrechner gespeicherte Modelle der Umwelt. Dabei wird grundsiitzlich mit einer Kombination eines absoluten MeBsystems wie Laser, Ultraschall oder Bildverarbeitungssystem und eines relativen MeBsystems gearbeitet Letzteres kann beispielsweise nach dem Prinzip der Koppelnavigation arbeiten, bei der die zuriickgelegte Strecke und der Lenkwinkel aufgenommen werden, oder nach dem Prinzip der Triigheitsnavigation, bei der durch Kursabweichung bedingte seitliche Beschleunigungen gemessen werden. Die tiberwiiltigende Mehrzahl aller realisierten Anlagen greift auf das induktive Ftihrungsprinzip zurtick. Die weltweiten Bemtihungen auf dem Gebiet altemativer Fiihrungstechniken und die ihnen in Zukunft zweifelsohne zukommende Bedeutung erfordem in diesem Rahmen weitere Betrachtungen.

3.4 Unstetigforderer

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Mechanisch Die Fahrzeuge sind beispielsweise mit einem Fiihrungsstift in flurfrei von der Hallendecke abgehiingten Schienen oder an seitlich an Regalen befestigten Schienen oder in im Boden versenkten Schienen gefiihrt. Bei Abweichen von einer definierten Stellung des Fiihrungsstiftes wird mit Hilfe einer Regelungstechnik gegengelenkt. Die Fahrzeuge werden im Gegensatz zu alien iibrigen Flurforderzeugen iiber Stromschienen geftihrt. Alternative Systeme werden iiber eine im Boden versenkte Schiene zwangsgelenkt.. Ihre Fahrzeuge verfiigen iiber keinerlei Intelligenz und fiihren keine gesteuerten Lenkbewegungen aus.

Induktiv, Leitdraht Die Fahrzeuge folgen im Boden verlegten, wechselstromdurchflossenen Leitern, indem sie die resultierenden Magnetfelder mit je einer rechts und links des Leitdrahtes im Fahrzeug angeordneten Spule aufnehmen. Die in den beiden Spulen induzierten Spannungen werden abgeglichen. Mittels einer Regelungstechnik wird bei Spannungsunterschieden eine Gegenlenkung initiiert. Die Kommunikation zum Leitrechner erfolgt oftmals iiber ebenfalls im Boden verlegte Drahtschleifen. Bei Anlagen mit mehreren Fahrzeugen werden die abzweigenden Driihte zur einfachen Wegfindung an Weichen hiiufig mit verschiedenen Frequenzen betrieben (Mehrfrequenzsteuerung), so daB die Strecken von den Fahrzeugen unterschieden werden konnen. Damit die Fahrzeuge nicht kollidieren, wird der Draht nur blockstreckenweise aktiviert, wobei sich in den einzelnen Blockstrecken jeweils nur ein Fahrzeug aufhalten darf (Blockstreckensteuerung).

Induktiv, Raster Im Boden sind gitterfOrmig zahlreiche parallele Leiterschleifen mit gleichem Abstand fest verlegt, die ein absolutes Raster bilden. Die Fahrzeuge sind mit inkrementalen Wegaufnehmern und Winkelaufnehmern ausgeriistet und verfahren nach dem Prinzip der Koppelnavigation mit einem relativen MeBsystem. Die relativ gemessene Position wird an dem absoluten Raster jeweils abgeglichen und korrigiert.

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B.3 Fordertechnik

Optisch, Linien auf Flur Die Fahrzeuge folgen auf dem Boden aufgetragenen oder aufgeklebten Farboder Metallstreifen, indem sie entweder deren Farbkontrast zum Boden oder deren Reflektionsfahigkeit von normalem Licht bzw. ultravioletter Bestrahlung zur Kursfindung nutzen. Die Leitlinien sind durch starken VerschleiB gekennzeichnet, weshalb dieses Fiihrungsprinzip hllufig in Biirogebauden oder Krankenhausern und selten in Produktionsbereichen Verwendung findet. Optisch, Raster Auf dem Boden sind schachbrettartig Platten rnit verschiedenen Farben fest verlegt, die ein absolutes Raster bilden. Die Fahrzeuge sind rnit inkrementalen Weg- und Winkelaufnehmern ausgeriistet und verfahren nach dem Prinzip der Koppelnavigation rnit einem relativen MeBsystem. Die relativ durch das Ziihlen der Inkremente bestimmte Position wird an dem absoluten Raster jeweils abgeglichen und korrigiert. Als Basis fiir das Raster dienen meist nachtraglich aufgebrachte Fliesen, weshalb sich dieses Fiihrungsprinzip vor allem fiir den Biiroeinsatz eignet. Im Hallenbereich der Fabrik kann jedoch auch auf Betonplatten, wie beispielsweise den sogenannten Stellcon-Platten, die ebenfalls ein Raster bilden, verfahren werden. Optisch, Laser oder lnfrarot Die Fahrzeuge folgen gerichteten Laser- oder Infrarotstrahlen und konnen abschnittsweise nur geradeaus fahren. Entsprechend sind sie nicht in komplexen Systemen einsetzbar. Zu beachten ist dariiber hinaus, daB sie in von Personen genutzten Bereichen nur bei Gewiihrleistung einer ausreichenden Sicherheit genehrnigt werden. lnduktiv und optisch Die Fahrzeuge folgen einem induktiven Leitdraht, die Kommunikation rnit dem Leitrechner erfolgt uber Infrarot. Der Leitdraht muB nicht mehr in Blockstrecken unterteilt werden. Auf Kommunikationsschleifen im Boden kann verzichtet werden. Dadurch konnen die Kosten der Bodenanlage auf etwa ein Fiinftel gesenkt werden. Anstelle der physischen Blockstrecken werden einzelne Streckensegmente im Rechner jeweils fiir ein Fahrzeug reserviert und fiir andere gesperrt.

3.4 Unstetigforderer

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Magnetisch Die Fahrzeuge verfahren entlang von auf dem Boden aufgeklebten Streifen, die aus einer Gummimischung oder aus Kunststoff bestehen und entweder mit kleinen Magneten oder magnetisierbarem Pulver versetzt sind. Falls Eisenpulver eingemischt ist, miissen sich vorn an den Fahrzeugen Magnetisierspulen zum Aktivieren der Streifen befinden. Hinter den Magnetisierspulen rechts und links des Streifens, sind Lesespulen zur Kursfiihrung angeordnet. Ahnlich wie beim induktiven Verfahren wird iiber die in den Lesespulen induzierten Spannungen durch einen Spannungsabgleich und eine entsprechende Regelungstechnik der Kurs gehalten. Vorteilhaft bei diesem System gegeniiber der induktiven Fiihrung ist die passive Ausfiihrung der Bodenanlage, die nicht stromdurchflossen oder geschaltet ist. Vorteilhaft gegeniiber der optischen Fiihrung mit auf dem Hallenboden aufgeklebten Streifen ist die groBere Abriebfestigkeit.

Magnetisch, Raster Auf dem Boden ist ein Teppich aus Fliesen, die aus einer Gummimischung oder aus Kunststoff bestehen, angebracht. Jeweils eine Ecke der Fliesen ist mit Magneten oder magnetisierbarem Pulver versetzt. So wird ein absolutes Raster erzeugt. Die Fahrzeuge sind mit inkrementalen Wegaufnehmern und Winkelaufnehmern ausgeriistet und verfahren nach dem Prinzip der Koppelnavigation mit einem relativen MeBsystem. Die relativ gemessene Position wird an den magnetischen Ecken des absoluten Rasters jeweils abgeglichen und korrigiert.

Koppelnavigation (Odometrie, Dead Reckoning) Die Fahrzeuge verfahren von Referenzpunkten unter Nutzung von Entfernungstabellen und Zielortinformationen, die im Bordcomputer gespeichert sind, und extrapolieren ihre Bewegung bis zum nachsten Referenzpunkt. Die Koppelnavigation ist ein relatives MeBverfahren und bedient sich der inkrementalen Wegaufnahme, indem die Radumdrehungen und der Lenkwinkel gemessen werden. Sie muB einem absoluten MeBsytem unterlagert sein. Ihre Genauigkeit ist stark davon abhiingig, wie exakt das Fahrzeug am Referenzpunkt positioniert ist, wie die Bodenqualitat beschaffen ist und ob die Rader abgenutzt oder verschmutzt sind.

246

B .3 Fordertechnik

Trigheitsnavigation Ahnlich wie bei der Koppelnavigation verfahren die Fahrzeuge zwischen Referenzpunkten, wobei sie allerdings keine Weg- und Winkelmessungen durchfiihren. Sie messen vielmehr mit Gyroskopen (Sensoren mit Tragheitskreiseln zur Aufnahme von Beschleunigungen in drei Koordinaten) ihre Translations- und Rotationsbeschleunigungen, urn exakt auf Kurs zu bleiben. Kursabweichungen konnen somit sehr genau erkannt und die aktuelle Position relativ zur ldeallinie abgeleitet werden. Die Tragheitsnavigation ist ein relatives Navigationsverfahren und wird genau wie die Koppelnavigation einem absoluten MeBsystem unterlagert. Da sie auf sehr teure Instrumente aus der Luftfahrt zuriickgreift, ist sie zum heutigen Zeitpunkt unwirtschaftlich.

Scannende Laser und Positionsbaken Auf dem Parcours sind stationar zwei oder mehr Laser angeordnet, die iiber rotierende Spiegel Strahlen aussenden, sowie ein Sender, der in definierten Intervallen Referenzsignale sendet. Die Fahrzeuge konnen die Signale iiber Photodetektoren empfangen und iiber die Zeitrelation zwischen den Lasersignalen und dem Referenzsignal ihre Position bestimmen. Das gleiche Verfahren kann auch zum Einsatz kommen, wenn die Laser anstatt auf dem Parcours auf den Fahrzeugen und die Photodetektoren stationar angeordnet sind. Das Verfahren ist ein absolutes Navigationsverfahren und muB einem relativen WegmeBsystem iiberlagert werden. Es ist nach dem heutigen Stand der Technik als unwirtschaftlich einzustufen und nur fiir Systeme mit wenigen Fahrzeugen geeignet.

Bildverarbeitungssystem Drei Verfahren des Einsatzes von Bildverarbeitungssytemen zur Fiihrung von Fahrerlosen Transportsystemen sind denkbar. Beim ersten Verfahren erstellen die Fahrzeuge periodisch ein aktuelles Bild ihrer Umgebung, vergleichen es mit dem in ihrem Bordcomputer gespeicherten ~oll-Bild und fiihren eine Abgleichung zur Bestimmung der Fahrzeugposition durch. Ein Beispiel fiir dieses Verfahren stellt das sogenannte Ladar dar. Das

3.4 Unstetigforderer

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Ladar ist eine Kombination von Laser und Radar. Die Fahrzeuge senden wiihrend der Fahrt periodisch Laser- und Radarsignale aus und nehmen so ein aktuelles Bild ihrer Umwelt auf. Im bordeigenen Rechner wird aus den aufgenommenen Oaten ein stark vereinfachtes Umweltabbild generiert und mit einem abgespeicherten Umweltabbild, welches auf einer Lemfahrt geteacht wurde, verglichen. Der Fahrzeugrechner kann entsprechend die aktuelle Position bestimmen. In einem zweiten Verfahren orientiert sich das Fahrzeug iiber sein Bildverarbeitungssystem an Markierungen seitlich der Fahrbahn, die aus einem breiten durchgezogenen Strich und einer Art Barcode (vgl. Kap. C.3.1: Datentrliger) in bestimmten Abstlinden zur absoluten Positionsbestimmung bestehen. Im dritten Verfahren ist das Bildverarbeitungssystem nicht mehr auf den Fahrzeugen, sondem stationlir z.B. an der Hallendecke angeordnet. Die Fahrzeuge haben Marken und konnen von oben erkannt und geortet werden. Sie erhalten ihre Korrekturanweisungen via Infrarotdatenkommunikation. Alle drei Verfahren sind absolute Navigationsverfahren. Sie sind alle einem relativen WegmeBsystem iiberlagert. Sie sind heute bereits kostenmliBig als interessant einzustufen, jedoch auch nur flir Systeme mit wenigen Fahrzeugen problemlos einsetzbar.

Ultraschall Die Fahrzeuge senden wiihrend der Fahrt Ultraschallsignale aus und nehmen deren Echos von bekannten, im Bordrechner gespeicherten Referenzfllichen (Wand, Maschine etc.) auf. So konnen sie ihre 1st-Position ermitteln und Abweichungen von der Soli-Position korrigieren. Die Ultraschalltechnologie ist ein absolutes Navigationsverfahren und wird einem relativen Wegmessungssystem iiberlagert. Sie kann fiir die Zukunft als interessante Alternative zum Leitdraht betrachtet werden. Als nachteilig ist zu erwiihnen, daB sich immer nur ein Fahrzeug in einem Streckenabschnitt aufhalten kann, da es sonst zu Fehlinterpretationen der Ultraschallsignale kommen konnte. Dadurch ist das Verfahren nur flir Anlagen mit wenigen Fahrzeugen anwendbar.

B.3 Fordertechnik

248

Die Vor- und Nachteile der vorgenannten Fiihrungstechnologien sind in Bild B.3.15 an Hand einiger wichtiger Bestimmungskriterien aufgefiihrt.

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Bild B.5.9: Die vier typischen Arbeitsrllume von lndustrierobotem mit den Achsbezeichnungen nach VDI 2861

359

5.4 Roboter

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8.6 Sonstige Techniken

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in ein Zwischenlager und von dort auf die StraBenverkehrsmittel erfolgen. Der weitere Umsehlag der Behiilter kann von den Automatisehen Flurf'6rderzeugen auf Pufferplatze im Bahnsteigbereieh oder iiber den Umsehlag in Aufziige und eine Rollenbahn in ein Zwisehenlager und von dort auf die StraBenverkehrsmittel erfolgen. Mit einem zukiinftigen System der dargestellten Konzeption

ware

es beispiels-

weise moglieh, durchschnittlieh 95 Behiilter pro Zug mit etwa 30 Automatischen Flurforderzeugen in ea. 20 Minuten zu ent- bzw. zu beladen, wenn man davon ausgeht, daB Doppelspiele durchgeflihrt werden konnen. Jedes Automatisehe Flurf'Orderzeug fiihrt dabei durehsehnittlieh etwa drei Doppelspiele in den 20 Minuten durch. Fiir den Giiterzug ergibt sieh ein Aufenthalt von ea. 30 Minuten, wenn davon ausgegangen wird, daB 10 Minuten fiir die Ein- und Ausfahrt des Zuges in den Bahnhof erforderlieh sind.

Literaturverzeichnis Kapitel B: Systemtechnik der Materialflu8mittel fiir Stiickgiiter Kapitel B.l: Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung [1] Bauer, Udo: Verpackung. Vogel-Verlag, Wiirzburg 1981 [2] Berger, Gernot: Transportgerechte Versandgiiter. aus: Schriftenreihe Material- und WarenfluB Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft (RKW), Eschborn 1984 [3] Deutsches Institut fiir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 15141, Teil1- Paletten: Formen und HauptmaBe von Flachpaletten. Beuth Verlag, Berlin, Koln 1986 [4] Deutsches Institut fiir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 15142- Boxpaletten und Rungenpaletten- HauptmaBe und Stapelvorrichtungen. Beuth Verlag, Berlin, KOln 1973 [5] Deutsches Institut fiir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 15145- Paletten- Systematik und Begriffe fiir Paletten mit Einfahroffnungen. Beuth Verlag, Berlin, Koln 1987 [6] Deutsches Institut ftir Normung (DIN) (Hrsg.):

DIN 15146, Teil2- Vierwege-Flachpaletten aus Holz- 800 mm x 1200 mm. Beuth Verlag, Berlin, Kln 1983

[7] Deutsches Institut fiir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 15155- Paletten- Gitterboxpalette mit 2 Vorderwandklappen. Beuth Verlag, Berlin, Koln 1986 [8] Deutsches lnstitut flir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 15190- Frachtbehalter, Binnencontainer. Beuth Verlag, Berlin, Koln 1982/83 [9] Deutsches Institut fiir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 30781- Transportkette. Beuth Verlag, Berlin, Koln 1984 [10] Deutsches lnstitut fiir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 55405 - Begriffe fiir das Verpackungswesen. Beuth Verlag, Berlin, Koln 1977

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Literaturverzeichnis B: Systemtechnik der Materialfluflmittel

[11] Deutsches Institut fUr Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 55510- Modulare Koordination im Verpackungswesen. Beuth Verlag, Berlin, Koln 1982 [12] Deutsches Institut flir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 70013- Wechselbehiilter fUr Lastkraftwagen und Anhanger. Beuth Verlag, Berlin, Koln 1982 [13] Deutsches Institut fUr Normung (DIN) (Hrsg.): Verpackung 1 und 2. aus: DIN-Taschenbuch, Band 135 und 136 Beuth Verlag, Berlin, Koln 1982 [14] Deutsches Institut flir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN ISO 668 - !SO-Container der Reihe 1; Klassiflkationen, AuBenmaBe, Gesamtgewichte. Beuth Verlag, Berlin, Koln 1981 [15] Dietz, Gerhard; Lippmann, Roland: Verpackungstechnik. Dr. Alfred Htithig Verlag, Heidelberg 1985 [ 16] GroBmann, Gerhard; Krampe, Horst; Ziems, Dietrich: Technologie ftir Transport, Umschlag und Lagerung im Betrieb. VEB Verlag Technik, Berlin 1983 [17] Jansen, Rolf: Die Verpackungstechnik als integraler Bestandteil der Logistik. aus: Fordertechnik 56 (1987) Nr.ll/12, Seite(n) 28-35 Industrie-Verlag, ZUrich [18] Jansen, Rolf; Grtinberg, Roland: Schrumpfen und Stretchen zur Ladungssicherung. Verlagsgruppe Handelsblatt, Dtisseldorf, Frankfurt 1986 [19] Kapoun, Josef: Roboter in der Logistik. Lausanne, 1986 [20] Kesten, Jtirgen: Palettentransport mit Waggons und Lastkraftwagen. aus: Schriftenreihe Material- und WarenfluB, Band 770 Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft (RKW), Eschbom 1982 [21] Kesten, Jtirgen: Sichem der Ladung auf der Palette. aus: Schriftenreihe Material- und WarenfluB, Band 771 Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft (RKW), Eschbom 1982

Literaturverzeichnis B .1: Verpackungstechnik und Ladeeinheitenbildung [22] Klockner, Helmut: Verpackung- Gradmesser des Wohlstandes. Heusenstamm [23] Koppelmann, Udo:

Grundlagen der Verpackungsgestaltung. Verlag Neue Wirtschafts-Briefe, Herne, Berlin 1971

[24] K.ratz, Bernd: Moglichkeiten der Gestaltung des Materialflusses auf Verkehrsflughafen. aus: Schriftenreihe "Logistik/Transport/MaterialfluB" des Vereins der Wirtschaftsingenieure fiir Transportwesen, Band 1 Centaurus-Verlagsgesellschaft, Pfaffenweiler 1985 [25] Leven, Norbert:

Entwicklung eines Entscheidungsmodells fiir die Auswahl und Dimensionierung von Polsterstoffen. aus: Forschungsberichte zur Industriellen Logistik, Band 38 Institut fiir Logistik (IfL) der Deutschen Gesellschaft fiir Logistik (DGfL), Dortmund 1988

[26] Medeyros, Monika; Koppelmann, Udo:

Handbuch der Kunststoffverpackungen. Verlag Neue Wirtschafts-Briefe, Herne, Berlin 1971

[27] Mertel, Rainer:

HohenmaBe fiir Ladeeinheiten. aus: Schriftenreihe Material- und WarenfluB, Band 876 Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft, Eschborn 1984

[28] N.N.:

Kfz-Industrie testet Systembox. aus: Logistik Heute 10 (1988) Nr.1/2, Seite(n) 8-9 Huss-Verlag, Miinchen

[29] Rationalisierungs-Gemeinschaft Verpackung im RKW (Hrsg.): ~usammenhalten von Ladeeinheiten, Packstiicken und Packgiitern im Uberseeverband durch lJ.mschrumpfen und Umreifen. aus: Betriebsblatter fiir Uberseeverpackung, RKW 3013 Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft (RKW), Frankfurt 1979 [30] Rationalisierungs-Gemeinschaft Verpackung im RKW (Hrsg.): Modul-Empfehlung. aus: RGV-Schriften fiir die Verpackungswirtschaftpraxis, Merkblatt 187 Rationalisierungs-Gemeinschaft Verpackung im RKW, Berlin 1981 [31] Rationalisierungs-Gemeinschaft Verpackung im RKW (Hrsg.): Produktionsmenge und Produktionswert der Verpackungsindustrie in der Bundesrepublik Deutschland und Berlin (West) 1985-1986. Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft (RKW), Eschborn 1987

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Literaturverzeichnis B: Systemtechnik der Materialfluftmittel

[32] Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft (RKW) (Hrsg.): RKW-Handbuch Logistik:, Band 1 und 2. Erich Schmidt Verlag, Berlin 1981 [33] Schweizerische Studiengesellschaft flir rationellen Giiterumschlag (SSRG) (Hrsg.): Empfehlung 231: HohenmaBe flir Packstiicke und Ladungen. Schweizerische Studiengesellschaft flir rationellen Giiterumschlag (SSRG), Bern 1977 [34] Studiengesellschaft fUr den Kombinierten Verkehr: Marketing-Logistik:. aus: Transportkette, Band 24 Verkehrs-Verlag, Diisseldorf 1978 [35] Verein Deutscher Ingenieure (G:MF) (Hrsg.): Sichere Ladung auf LKW. Tagung, Bonn, 26. Mai 1983 VDI-Verlag, Diisseldorf 1983 [36] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2411- Begriffe und Erlliuterungen im Forderwesen. VDI-Verlag, Diisseldorf Juni 1970 [37] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2687 (Entwurf)- Lastaufnahmemittel fiir Container, Wechselbehiilter und Sattelanhlinger. VDI-Verlag, Diisseldorf 1986 [38] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 3588 - Sicherung von Ladeeinheiten (Palettenladungen) durch Schrumpfen von Kunststoffolien. VDI-Verlag, Diisseldorf 1974 [39] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 3636 - Hilfsmittel zur rationellen Lastenbewegung mit Flurforderzeugen. VDI-Verlag, Diisseldorf 1984 [40] Ziegahn, Karl-Friedrich: Ein Beitrag zur Ermittlung und Beschreibung von mechanischen Transportbelastungen. Dissertation, Universitiit Karlsruhe 1987 [41] Zischke, Joachim (Hrsg.): Cecan Container-Handbuch 1986. CIMT Verlag, Jesteburg 1986

Literaturverzeichnis B.2: Lagertechnik

Kapitel B.2: Lagertechnik [1] Appelt, Gerhard; Krampe, Horst: Stiickgutlagerung. VEB Verlag Technik, Berlin 1985 [2] Baumgarten, Helmut; Bockmann, Hubert; Gail, Martin: Voraussetzungen automatisierter L!lger. aus: Betriebstechnische Reihe RKW!REFA Beuth Verlag, Berlin, Ktiln 1978 [3] Belitz, Peter: Der Material- und WarenfluB im Wareneingang, Lager und Warenausgang, Teill. Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft (RKW), Eschbom 1982 [4] Belitz, Peter; K!lmmerling, Waiter: Der Material- und WarenfluB im Wareneingang, Lager und Warenausgang, Tei12. Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft (RKW), Eschbom 1982 [5] Bemard, Joachim; Daum, Matthias; Tielker, Uwe: Integriertes Lager. aus: Industrie-Anzeiger Extra (1987) Nr.71, Seite(n) 83-85 Konradin Fachzeitschriftenverlag, Leinfelden-Echterdingen [6] Berufsgenossenschaft der Banken, Versicherungen, Verwaltung, freier Berufe und besonderer Untemehmen: ZH 1/428: Richtlinien fiir Lagereinrichtungen und -gerate. Carl Heymanns Verlag, KOln 1978 [7] BuB, Reinhard: Integrierte Planung der Lagerstruktur bei Neuplanungen von Betrieben mit Werkstattfertigung. aus: Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 13, Band 28 VDI-Verlag, Diisseldorf 1985 [8] Buscholl, Franz: Ermittlung anforderungsgerechter und effizienter Organisationen im Lagerbereich. aus: SchluBbericht zum AIF-Forschungsprojekt, Nr.5156 Forschungsinstitut fiir Rationalisierung (fir), Aachen 1983 [9] Daum, Matthias; Eggenstein, Friederich: Lagerfahrzeuge als bereichsiibergreifende Systemkomponenten. aus: Fordem und Heben 36 (1986) Nr. 5, Seite(n) 340-343 Vereinigte Fachverlage Krausskopf, Mainz

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Literaturverzeichnis B: Systemtechnik der Materialfluflmittel

[10] Enrick, Norbert L.: Optimales Lagermanagement. R. Oldenbourg Verlag, Miinchen, Wien 1971 [11] Fachabteilung Lagertechnik der Fachgemeinschaft Fordertechnik im VDMA (Hrsg.): Lagern - Stapeln - Fordern. Maschinenbauverlag, Frankfurt 1975 [12] Fehr, Giinther: Moderne Lagertechniken im Handel. Rationalisierungs-Gemeinschaft des Handels (RGH), KOln 1986 [13] Gesellschaft fiir Management und Technologie (gmft) (Hrsg.:) Logistik 2: Lagern, Kommissionieren, neueste Informationstechniken in einer flexiblen Produktion. Tagung, Schaffhausen, 27. Mai 1986 Gesellschaft fiir Management und Technologie (gmft), Miinchen 1986 [14] Greim, Hans-Robert: Reorganisationsplanung der Zwischenlagerstruktur in Betrieben mit Werkstattfertigung. aus: Fortschritt-Berichte VDI-Z, Reihe 2, Nr.llO VDI-Verlag, Diisseldorf 1985 [15] GroBmann, Gerhard; Krampe, Horst; Ziems, Dietrich: Technologie fiir Transport, Umschlag und Lagerung im Betrieb. VEB-Verlag Technik, Berlin 1983 [16] Haus der Technik (Hrsg.): Moderne Lagertechnik als Steuerungselement der Fertigung. Tagung, Essen, 16. Mai 1974 Vulkan Verlag, Essen 1974 [17] Haus der Technik (Hrsg.): Lagertechnik fiir Stiickgiiter. Tagung, Essen, 15. Januar 1976 Vulkan Verlag, Essen 1976 [18] Jiinemann, Reinhardt: Lagertechnik. aus: Beitz, Wolfgang, Kiittner, Karl-Heinz (Hrsg.): Dubbel: Taschenbuch ftir den Maschinenbau, Seite(n) T69-T76 Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo 1987 [ 19] Jiinemann, Reinhardt: Wirtschaftlichkeitsvergleich verschiedener Lagersysteme. VDI-Handbuch, 1970 [20] Jiinemann, Reinhardt: Systemplanung fiir Stiickgutlliger. Krausskopf-Verlag, Mainz 1971

Literaturverzeichnis B.2: Lagertechnik [21] Klein, Thomas: Lagerbewirtschaftung, Sortimentsgestaltung. Verlag Forster, ZUrich 1980 [22] Krippendorf, Herbert: Wirtschaftlich Lagern. Verlag Moderne Industrie, Miinchen 1969 [23] Lahde, Helmut: Neues Handbuch der Lagerorganisation und Lagertechnik. Verlag Moderne Industrie, Miinchen 1967 [24] Management Information Center (mic) (Hrsg.): Lagerplanung und Lagertechnik. Seminar, Frankfurt, 2l.u.22. Miirz 1988 Verlag Moderne Industrie, Landsberg 1988 [25] Management Information Center (mic) (Hrsg.): Lagerplanung und Lagertechnik. Seminar, Mainz, 16.u.17. November 1987 Yerlag Moderne Industrie, Landsberg 1987 [26] N.N.: Amtliche Abschreibungstabelle (AfA). Verlag Neue Wirtschaftsbriefe, Herne, Berlin 1987 [27] N.N.: Lagertechnik: '87. Europa-Fachpresse Verlag, Miinchen 1987 [28] N.N.: Lagerplanung 1986. Verlag Moderne Industrie, Landsberg 1986 [29] RAL - Ausschu8 fiir Lieferbedingungen und Giitesicherung: RAL- RG 614: Lager und Betriebseinrichtungen, Giitesicherung. Burth Verlag, Berlin 1979 [30] Rationalisierungskuratorium der Deutschen Wirtschaft (RKW) (Hrsg.): RKW-Handbuch Logistik, Band 2. Erich Schmidt Verlag, Berlin 1981 [31] Reinicke, Wolfram: Optimierung in der Lagerraumnutzung durch Einsatz unterschiedlicher Lagertechniken. Reinecke Consult, Leinfelden-Echterdingen [32] Rupper, Peter; Schluchzer, Roland (Hrsg.): Lager- und Transportlogistik. Verlag Industrielle Organisation, Ziirlch 1988

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Literaturverzeichnis B: Systemtechnik der Materia/fluj3mittel

[33] Scheffler, Martin: Einflihrung in die Fordertechnik. Technik:-Tabellen-Verlag, Fik:entscher u. Co, Darmstadt 1973 [34] Schulte, Karl: DVimLager. Rationalisierungsgemeinschaft des Handels (RGH), KOln 1980 [35] Setzer, Hubert: MaterialfluBplanung, Transport- und Lagertechnik: im Spiegel der Fachliteratur. aus: RKW-Querschnittsberichte Rationalisierungskuratorium der Deutschen Wirtschaft (RKW), Frankfurt 1973 [36] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2411 - Begriffe und Erlauterungen im Forderwesen. VDI-Verlag, Dilsseldorf Juni 1970 [37] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.) VDI 2488 - Lagerkennzahlen zu Fliichen- und Raumnutzung. VD I-Verlag, Dilsseldorf 1969 [38] Verband fUr Lagertechnik und Betriebseinrichtung (Hrsg.): Fachhandbuch Lagertechnik und Betriebseinrichtung. Verband fUr Lagertechnik und Betriebseinrichtung, Hagen 1985 [39] Wamecke, Hans-Jtirgen: Literaturzusammenstellung zum Lager- und Forderwesen. aus: PDV-Entwicklungsnotizen, Band E24 Lehrstuhl fUr Lager und Forderwesen, Universitiit Dortmund und Institut fUr Produktionstechnik und Automatisierung, Universitiit Stuttgart Gesellschaft fUr Kemforschung, Karlsruhe

Kapitel B.3: Fordertechnik [1] Bahke, Erich: MaterialfluB-Systeme 1-III. Otto Krauskopf Verlag GmbH, Mainz 1974 [2] Bemard, Joachim, Daum, Matthias: Geisterfahrzeuge wechseln in die Alltagsspur. aus: VDI-Nachrichten 41 (1987) Nr.17, Seite 31 VDI-Verlag, Dilsseldorf [3] Berufsgenossenschaft der Banken, Versicherungen, Verwaltung, freier Berufe und besonderer Untemehmen ZHl/473: Sicherheitsbestimmungen flir Flurforderzeuge. Carl Heymanns Verlag, Koln 1972

Literaturverzeichnis B .3: Fordertechnik [4] Bundesministerium flir Arbeit und Sozialordnung: Verordnung iiber Aufzugsanlagen (Aufzugsverordnung - AufzV), Seite(n) 2441 aus: BGBI. I Juli 1980, geiind. Dez. 1988 [5] Daum, Matthias; Eggenstein, Friederich: Fahrerlose Transportsysteme aus dem Modulbaukasten. aus: Ftsrdem und Heben 36 (1986) Nr.9, Seite(n) 627-631 Vereinigte Fachverlage Krausskopf, Mainz [6] Daum, Matthias: FTS im Brennpunkt: Thema Kosten. aus: Ftsrdem und Heben 37 (1987) Nr.4, Seite(n) 244-247 Vereinigte Fachverlage Krausskopf, Mainz [7] Daum, Matthias: AGVS as the Linking Elements of FMS. aus: Modem Production Managements Systems North Holland Verlag 1987 [8] Daum, Matthias: FTS im Brennpunkt: Thema St6rungen. aus: F6rdem und Heben 38 (1988) Nr.1, Seite(n) 22-24 Vereinigte Fachverlage Krausskopf, Mainz [9] Deutsches Institut flir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 15001 - Krane; Benennung flir Bauarten. Beuth-Verlag, Berlin, Ktsln 1973 [10] Deutsches lnstitut flir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 15133- Gabelstapler; HauptmaBe. Beuth-Verlag Berlin, Koln 1969 [11] Deutsches Institut flir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 15136- Anbaugerate fUr Stapler und Lader; Benennungen. Beuth-Verlag, Berlin, Ktsln 1957 [12] Deutsches Institut fUr Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 15140- Flurftsrderzeuge; Kurzzeichen, Benennungen. Beuth-Verlag, Berlin, Ktsln 1982 [13] Deutsches Institut flir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 15201 - Stetigfijrderer; Benennungen, Sinnbilder. Beuth-Verlag, Berlin, Ktsln 1977 [14] Deutsches Institut fiir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 15281- Stetige Ftsrderer; Kreisffirderer. Beuth-Verlag, Berlin, Koln 1951 (zuriickgezogen) [15] Deutsches Institut fUr Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 15291- Stetige Ftsrderer; Rollenbahnen, Tragrollen. Beuth-Verlag, Berlin, Ktsln 1951 (zurUckgezogen)

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Literaturverzeichnis B: Systemtechnik der Materialf/ujJmittel

[16] Deutsches Institut fiir Nonnung (DIN) (Hrsg.): DIN 15301- Personen- und Lastenaufziige; Tragkrli.fte, Fahrgeschwindigkeiten. Beuth-Verlag, Berlin, Koln 1950 (zuriickgezogen) [17] Deutsches Institut ftir Nonnung (DIN) (Hrsg.): DIN 22101 - Gurtforderer; Berechnungsgrundlagen. Beuth-Verlag, Berlin, Koln 1982 [18] Deutsches Institut fiir Nonnung (DIN) (Hrsg.): DIN 30781 - Transportkette. Beuth-Verlag, Berlin, Koln 1984 [19] Deutsches Institut fiir Nonnung (DIN) (Hrsg.): DIN EN 81- Sicherheitsregeln fiir die Konstruktion und den Einbau von Personen- und Lastenaufziigen sowie Kleingiiteraufziigen, Tei11: Elektrisch betriebene Aufziige. Beuth-Verlag, Berlin, Koln 1986 [20] Diebach, Wilhelm: SchweiBtechnische Schadensfalle in der Fordertechnik. Verlag TOV Hannover, 1982 [21] Ernst, Helmut: Die Hebezeuge: Bemessungsgrundlagen, Bauteile, Antriebe. Vieweg-Verlag, Braunschweig 1973 [22] Federation Europeenne de la Manutention (FEM): FEM 9.851: Leistungsnachweis fiir Regalbediengerate, Spielzeiten. VDMA Frankfurt 1978 [23] GroBeschallau, Werner: MaterialfluBrechnung. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo 1984 [24] GroBmann, Gerhard; Krampe, Horst; Ziems, Dietrich: Technologie fiir Transport, Umschlag und Lagerung im Betrieb. UTB Verlag Technik, Berlin 1983 [25] Haus der Technik (Hrsg.): Fordertechnik im Krankenhaus. Tagung, Essen, 26. Februar 1976 Vulkan-Verlag, Essen 1976 [26] Hoffmann, Klaus; Krenn, Erhard; Stanker, Gerhard: Fordertechnik, Band 1. R. Oldenbourg Verlag, Wien 1983 [27] Hoffmann, Klaus; Krenn, Erhard; Stanker, Gerhard: Fordertechnik, Band 2. R. Oldenbourg Verlag, Wien, Miinchen 1985

Literaturverzeichnis B .3: Fordertechnik [28] lnstitut fiir FOrdertechnik (Hrsg.): IFK-Symposium '82.

aus: Schriftenreihe des Instituts fiir Fordertechnik der Universitiit Karlsruhe, Band4 Institut fiir Fordertechnik, Karlsruhe 1982

[29] Institut fiir Fordertechnik (Hrsg.):

MaterialfluB, Logistik und Technik. Institut ftir Fordertechnik, Karlsruhe 1984

[30] Institut fiir Ffirdertechnik (Hrsg.): Transmatic '85: FOrdertechnischer KongreB. KongreB, 10.-12. April ~985, Karlsruhe aus: Schriftenreihe des Instituts ftir Fordertechnik der Universitat Karls-

ruhe, Band 8 Institut fiir Fordertechnik, Karlsruhe 1985

[31] Institut ftir Fordertechnik (Hrsg.): 5. Intemationales Treffen der Fordertechnik-Professoren. Tagung, Lund, 1.-3. September 1983 [32] Jansen, Rolf:

Grundlagen fiir einen rationellen Einsatz zeitgemiiBer Fordertechnik in Krankenhausbetrieben. aus: Forschungsberichte zur Industriellen Logistik, Band 22 Institut fiir Logistik (lfL) der Deutschen Gesellschaft fiir Logistik (DGfL), Dortmund 1982

[33] Krippendorf, Herbert (Hrsg.):

Lexikon der Fabrikorganisation und Fordertechnik. Deutsche Verlagsanstalt, Stuttgart 1971

[34] Krippendorf, Herbert:

Von der Fordertechnik zur MaterialfluBtechnik. VDI-Gesellschaft MaterialfluB- und FOrdertechnik, Diisseldorf

[35] Lehrstuhl und Institut ftir Fordertechnik der Technischen Universitiit

Hannover (Hrsg.): Grundlagen der Fordertechnik. Lehrstuhl und Institut fiir Fordertechnik der Technischen Universitiit Hannover, 1987

[36] Martin, Heinrich:

FOrder- und Lagertechnik. Verlag Vieweg & Sohn, Braunschweig 1978

[37] N.N.:

Amtliche Abschreibungstabellen (AfA). Verlag Neue Wirtschaftsbriefe, Heme, Berlin 1987

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Literaturverzeichnis B: Systemtechnik der Materialflufimittel

[38] N.N.: Elektrische Antriebe in der Fordertechnik. aus: Fordem und Heben, Band 11 Otto K. Krausskopf-Verlag, Mainz 196:t [39] Pajer, G.; Kurth, F.; Pfeifer, M.; Hojdar, J.: TagebaugroBgerate und Universalbagger. VEB Verlag Technik, Berlin 1979 [40] Pajer, G.; Scheffler, Martin; Kielhom, H.; Adam, G.; Kurth, F.: Unstetigforderer 1. VEB Verlag Technik, Berlin 1979 [41] Pajer, G.; Kuhnt, H.;Kurth, F.:

Stetigforderer. VEB Verlag Technik, Berlin 1983

[42] Pfeifer, Heinz: Grundlagen der Fordertechnik. Verlag Vieweg & Sohn, Braunschweig, Wiesbaden 1981 [43] Reitor, Georg P.: Fordertechnik. Carl Hanser Verlag, Miinchen, Wien 1979 [44] Reuter, Helmut (Hrsg.): Sicherheit in der Fordertechnik. Deutscher Fachschriftenverlag Braun, Wiesbaden [45] ROdig, Waiter: Enzyklopadie der Flurforderzeuge. Europa-Fachpresse-Verlag, Miinchen 1987 [46] Scheffler, Martin: Einfiihrung in die Fordertechnik. Technik-Tabellen-Verlag Fikenscher & Co., Darmstadt 1973 [47] Scheffler,Martin: Fordermittel und ihre Anwendung fiir Transport, Umschlag und Lagerung. VEB Fachbuchverlag, Leipzig 1980 [48] Scheffler, Martin; Pajer, G.; Kurth, F.: Grundlagen der Fordertechnik. VEB Verlag Technik, Berlin 1982 [49] Scheffler, Martin; Dresig, H.; Kurth, F.: Unstetigforderer 2. VEB Verlag Technik, Berlin 1977 [50] Sebulke, Johannes: Grundlagen der Fordertechnik. Demag Fordertechnik, Wetter 1978

Literaturverzeichnis B .3: Fordertechnik [51] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2198- Gabelstapler (Typenblatt). VDI-Verlag, Diisseldorf 1980 [52] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2319- Rollenbahnen, angetriebene. VDI-Verlag, Diisseldorf 1971 [53] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2326 - Gurtforderer fiir Stiickgut. VDI-Verlag, Diisseldorf 1979 [54] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2328 - Kreisforderer. VDI-Verlag, Diisseldorf 1981 [55] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2334 - SchleppkreisfOrderer. VDI-Verlag, Diisseldorf 1967 [56] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2345 - Hiingebahnen. VDI-Verlag, Diisseldorf 1987 [57] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2350- Ein- und Zweitriigerbriickenkran. VD I-Verlag, Diisseldorf 1967 [58] Verein Deutscher Ingenieure (VD I) (Hrsg.): VDI 2361 - Regalforderzeug (regalabhiingig). VDI-Verlag, Diisseldorf 1981 [59] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2366 - Fordermittel (Gliederung), Blatt 1 und 2. VD I-Verlag, Diisseldorf 1963 [60] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2391 - Zeitrichtwerte fiir Arbeitsspiele und Grundbewegungen von Flur!orderzeugen. VDI-Verlag, Diisseldorf 1982 [61] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2411- Begriffe und Erliiuterungen im Forderwesen. VDI-Verlag, Diisseldorf 1970 [62] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 3561 - Regalforderzeuge, Testspiele zum Leistungsvergleich und zur Abnahme von Regalforderzeugen. VDI-Verlag, Diisseldorf 1973 [63] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg:): VDI 3562 - Fahrerlose Flurforderzeuge (Ubersichtsblatt). VDI-Verlag, Diisseldorf 1974

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Literaturverzeichnis B: Systemtechnik der MaterialflujJmittel

[64] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 3598 - Tragkettenfm'derer. VDI-Verlag, Diisseldorf 1974 [65] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI-3599- Etagenf'Hrderer. VDI-Verlag, Diisseldorf 1985 [66] Weber, Manfred: Stromungs-FOrdertechnik. Krausskopf-Verlag, Mainz 1974 [67] Ziems, Dietrich: Probleme und Methoden der Projektierung von Fordersystemen. aus: 2. und 3. Lehrbrief VEB Verlag Technik, Berlin 1973 [68] Zillich, Erich: Fordertechnik fiir Studium und Praxis, Band 1, 2 und 3. Wemer-Verlag, Diisseldorf 1971-1973

Kapitel B.4: Verkehrstechnik [1] Achilles, Fritz W.: Seeschiffe im Binnenland, der kombinierte Binnen-Seeverkehr in Deutschland. Emst Kabel Verlag, Hamburg 1985 [2] Ahlert, Dieter: Distributionspolitik. G. Fischer-Verlag, Stuttgart, New York 1985 [3] Akademischer Verein Hiitte (Hrsg.): Hiitte -Des Ingenieurs Taschenbuch, Band VB: Verkehrstechnik- Vermessungstechnik. Verlag Emst, Berlin 1955 [4] Barth, K.: Betriebswirtschaftslehre des Handels. Gabler-Verlag, Wiesbaden 1988

[5] Brauer, Karl: Betriebswirtschaftslehre des Verkehrs. Erster Tell: Tiitigkeitsbedingungen der Verkehrsbetriebe. Verlag Duncker & Humblot, Berlin 1979 Zweiter Tell: Leistungsbereitschaft der Verkehrsbetriebe. Verlag Duncker & Humblot, Berlin 1980

Literaturverzeichnis B .4: Verkehrstechnik

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[6) Bundesminister fiir Verkehr (Hrsg.): Giitertransport flir den kombinierten Verkehr. Kirschbaum-Verlag, Bonn 1981 [7) Bundesminister fiir Verkehr (Hrsg.): Verkehr in Zahlen Bonn 1988 [8) Deutsches Institut flir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 30781- Tei11: Transportkette: Grundbegriffe. DIN 30781 - Tei12: Transportkette: Systematik der Transportmittel und Transportwege. Beuth-Verlag, Berlin, Ktiln 1983, 1984 [9) Dopatka, Reinhold; Htippner, Herbert: Das Buch vom Schiff, Technik der Seeschiffe in Wort und Bild. Transpress, VEB Verlag fiir Verkehrswesen, Berlin 1972 [10) Drexel, G.: Strategische Unternehmensfiihrung im Handel. Verlag de Gruyter, Berlin, New York 1981 [11) Forschungsgesellschaft fiir das StraBenwesen (Hrsg.): Verkehrstechnik und Verkehrsordnung. Verband der HUK, Ktiln 1962 [12) Gottschalk, U.-H.: Auch als "Beforderer" in erster Linie Spediteur. Stellung und Aufgaben in der Verkehrswirtschaft. Sonderausgabe der Deutschen-Verkehrs-Zeitung (DVZ) zum deutschen Spediteurtag, Seite(n) 41-49 Deutscher-Verkehrs-Verlag, Hamburg 1974 [13) Heskett, J. L.:

Vorbildliches Management in Dienstleistungsbetrieben. aus: Harvard Manager (1981) Nr.1, Seite(n) 59-65 Manager Magazin Verlagsgesellschaft, Hamburg

[14) Ihde, Gtista B.: Transport, Verkehr, Logistik. Verlag Franz Vahlen, Miinchen 1984 [15] Jehle, Claus-Uwe: Kombinierter Verkehr, 1. Teil: Organisatorisch-Technische Entwicklung. aus: Schriften zur Betriebswirtschaftslehre des Verkehrs Verlag Duncker & Humblot, Berlin 1971 [16] Kukielka, Alfred: Betriebliche Ltisungsmtiglichkeiten fiir den kombinierten Verkehr im Rahmen eines Schwerpunktverkehrs auf der Schiene. aus: Transportkette, Band 6 VDI-Verlag, Diisseldorf 1963

Literaturverzeichnis B: Systemtechnik der MaterialflujJmittel

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[17] Lorenz, Wilhelm: Leitfaden flir die Berufsausbildung des Spediteurs, Teill. Deutscher Verkehrs-Verlag, Hamburg 1981 [18] Muller, S.: H-Bahn - Key Features of People- Mover Systems with Special Reference to the H-Bahn. aus: Firmenschriften der Siemens AG, Bereich Verkehr und 6ffentlicher Auftraggeber [19] N.N.: Der kombinierte Verkehr. aus: Schriftenreihe der Deutschen Verkehrswissenschaftlichen Gesellschaft (DVWG), Band B38 Deutsche Verkehrswissenschaftliche Gesellschaft (DVWG), K6ln 1977 [20] N.N.:

Ford Cargo. Firmenschrift Ford AG, K6ln 1987

[21] N.N.: Giitertransportsystem fiir den kombinierten Verkehr. Kirschbaum-Verlag, Bonn 1981 [22] N.N.:

GroBcontainer mit der Bahn. Firmenschrift Transfracht, Frankfurt 1988

[23] N.N.:

Giiterwagen. Firmenschrift Deutsche Bundesbahn, Mainz 1986

[24] N.N.:

H-Bahn-Projekt Flughafen Frankfurt/Main, Seite(n) 6 VCE Verkehrslogistik, Dortmund 1987

[25] N.N.:

Intemationaler Containerverkehr. aus: Schriftenreihe des wissenschaftlichen Beirats beim Bundesverkehrsministerium, Band 13 Hoermann-Verlag, Hof

[26] N.N.:

Klissbohrer - Produktionsprogramm - Nutzfahrzeuge. Firmenschrift Klissbohrer, Ulm

[27] N.N.:

Lufthansa Cargo. Firmenschrift Lufthansa Cargo

Literaturverzeichnis B .4: Verkehrstechnik [28] N.N.: M-Bahn Berlin. aus: Prospekt "M-Bahn Berlin", Seite(n) 5 Magnetbahn GmbH, Starnberg 1988 [29] N.N.: Monorail. aus: Monorail- die neue Dimension im offentlichen City-Nahverkehr, Seite(n) 6 Roll-Habegger, Thun (Schweiz) 1987 [30] N.N.: Rationeller Transport. . Studiengesellschaft fiir den kombinierten Verkehr, Frankfurt 1968 [31] N.N.: Rechtsprobleme des kombinierten Verkehrs. aus: Schriftenreihe der Deutschen Verkehrswissenschaftlichen Gesellschaft (DVWG), Band B39 Deutsche Verkehrswissenschaftliche Gesellschaft (DVWG), Koln 1977 [32] N.N.: Transrapid. aus: Firmenschrift: Infomation zur Magnetschnellbahn Transrapid. Dornier System GmbH, Friedrichshafen 1982 [33] N.N.: Umschlag und Geriite im Terminal sowie StraBen- und Schienenfahrzeuge zum Transport fiir ISO-Containern, Binnencontainem und Wechselbehiiltem im kombinierten Verkehr. Studiengesellschaft fiir den kombinierten Verkehr, Frankfurt 1981 [34] Pfohl, Hans-Christian: Logistiksysteme. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo 1985 [35] Pfohl, Hans-Christian: Planung und Kontrolle. Kohlhammer-Verlag, Stuttgart, Berlin, Koln, Mainz 1981 [36] Porter, M. E.: Wettbewerbsstrategie. Methoden zur Analyse von Branchen und Konkurrenten. Campus-Verlag, Frankfurt 1986 [37] Porter, M. E.: Wettbewerbsvorteile. Campus-Verlag, Frankfurt 1983 [38] Prtimper, W.: Logistiksysteme im Handel. Verlag H. Deutsch, Frankfurt 1986

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458

Literaturverzeichnis B: Systemtechnik der Materialfluj3mittel

[39] Seidelmann, Christoph: Kombinierter Verkehr im Luftfrachtdienst. Studiengesellschaft flir den kombinierten Verkehr, Frankfurt 1971 [40] Stabenau, Hans-Peter: Verkehrsbetriebslehre. Verkehrsverlag J. Fischer, Diisseldorf 1981 [41] Studiengesellschaft flir den kombinierten Verkehr (SGKV) (Hrsg.): "Bopparder Kreis": Zukiinftige Forschungs- und Entwichklungslinien im kombinierten Verkehr. Studiengesellschaft fUr den kombinierten Verkehr (SGKV), Frankfurt 1984 [42] Studiengesellschaft fiir den kombinierten Verkehr (SGKV) (Hrsg.): Kombinierter Transport mit Containern und Wechselaufbauten. Symposium, Moskau Studiengesellschaft fUr den kombinierten Verkehr (SGKV), Frankfurt 1973 [43] Studiengesellschaft fiir den kombinierten Verkehr (SGKV) (Hrsg.): Container Handling und Transport. Studiengesellschaft fiir den kombinierten Verkehr (SGKV), Frankfurt 1981 [44] Studiengesellschaft fiir den kombinierten Verkehr (SGKV) (Hrsg.): Wer forscht was im kombinierten Verkehr? Studiengesellschaft fUr den kombinierten Verkehr (SGKV), Frankfurt 1974 [45] Voigt, Fritz: Verkehr, Band 1. Verlag Duncker & Humblot, Berlin 1973

Kapitel B.S: Handhabungstechnik [1] Bartz, Wilfried J.: Industrieroboter und ihr praktischer Einsatz. aus: Kontakt + Studium, Band 36 Lexika-Verlag, Grafenau 1979

[2] Critchlow, Arthur J.: Introduction to Robotics. Macmillan Publishing Company, New York 1985 [3] Coiffet, Philippe; Chirouze, Michel: An Introduction to Robot Technology. Hermes Publishing, Paris 1982 [4] Coy, Wolfgang: Industrieroboter. Rotbuch Verlag, Berlin 1985

Literaturverzeichnis B .5: Handhabungstechnik [5] Daum, Matthias: System zur automatischen Versorgung einer Elektronikmontage mittels MaterialfluBrobotern. Vortrag, VDI-Tagung: Handhabungstechnik im MaterialfluB. Stuttgart, 8. Juni 1988, Seite(n) 23-40 VDI-Berichte Band 688 VDI-Verlag, Dusseldorf 1988 [6] Desoyer, Kurt; Kopacek, Peter; Troch, Inge: lndustrieroboter und Handhabungsgerate. R. Oldenbourg Verlag, Munchen Wien 1985 [7] Dorf, Richard C.: Robotics and Automated Manufacturing. Reston Publishing, Reston 1983 [8] Engelberger, Joseph F.: Industrieroboter in der praktischen Anwendung. Carl Hanser Verlag, Munchen, Wien 1981 [9] Furgac, Izzet: Aufgabenbezogene Auslegung von Robotersystemen. aus: Forschungsberichte fUr die Praxis, Band 39 Carl Hanser Verlag, Munchen, Wien 1985 [10] Hartley, John: Robots at Work. IFS, Bedford 1983 [11] Hunt, V. Daniel: Industrial Robotics Handbook. Industrial Press, New York 1983 [12] Jiinemann, Reinhardt: Neueste Entwicklungen in MaterialfluBsystemen mit Beispielen. aus: 3. Deutscher MaterialfluB-KongreB KongreB, Munchen, 3.u.4. Dezember 1987 VDI-Berichte 660, Seite(n) 121-139 VDI-Verlag, Dusseldorf 1987 [13] Jiinemann, Reinhardt: Einsatz von MaterialfluBrobotern zur Rationalisierung des Materialflusses. aus: Handhabungstechnik im MaterialfluB Tagung, Stuttgart, 8. Juni 1988 VDI-Berichte 688, Seite(n) 69-74 VDI-Verlag, Dusseldorf 1988 [14] Junemann, Reinhardt; Spee, Detlef: MaterialfluBroboter zur Rationalisierung des Materialflusses. aus: Fordertechnik 58 (1989) Nr.ll, Seite(n) 41-44 Industrie-Verlag, ZUrich

459

460

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[15] Kii.mpfer, Siegfried: Roboter. VDI-Verlag, Dilsseldorf 1984 [16] Klose, Kurt: Beitrag zur technischen Gestaltung von Kommissionierautomaten fUr quaderformige Packstiicke. Dissertation, Universitat Dortmund aus: Forschungsberichte zur industriellen Logistik, Band 26 Institut fUr Logistik (IfL) der Deutschen Gesellschaft fUr Logistik (DGfL), Dortmund 1985 [17] Martins, John Gosta; Svensson, Morgan: Profitability and Industrial Robots. IFS, Bedford 1988 [18] N.N.: Informationspaket Industrieroboter. Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliches Institut des DGB, Diisseldorf 1983 [19] N.N.: Roboter: Portrait einer Branche. Verlag Moderne Industrie, Landsberg 1986 [20] N.N.: Roboter - Markt 87/88. Verlag Moderne lndustrie, Landsberg 1987 [21] N.N.: The Specifications and Applications of Industrial Robots in Japan. Japan Industrial Robot Association (nRA), Tokyo, 1984 [22] Nof, Y. Shimon: Handbook of Industrial Robotic. John Wiley & Sons, New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore 1985 [23] Piepel, Ulrich; Jilnemann, Reinhardt; Schwinning, Stefan: Mobile MaterialfluBroboter mit groBer Zukunft. aus: io Management Zeitschrift 58 (1989) Nr.4, Seite(n) 39-44 Verlag Industrielle Organisation, ZUrich (Schweiz) [24] Piepel, Ulrich: Roboter lernen laufen. aus: Produktion 24 (1988) Nr.46, Seite(n) 3 Verlag Moderne Industrie, Landsberg [25] Piepel, Ulrich: Neue T~hnologien in der Logistik - Erfolgsfaktoren der Zukunft. aus: 5. Osterreichischer Logistik-Dialog Tagung, Wien, 29.u.30. November 1988 Logistik-Management-Service, Loeben 1988

Literaturverzeichnis B.5: Handhabungstechnik [26] Piepel, Ulrich; Schwinning, Stefan: Serie Mobile Roboter. aus: VDI Nachrichten (1988) Nr.13,14,15,17,21 VDI-Verlag, Diisseldorf [27] Piepel, Ulrich; Schwinning, Stefan: Mobile Roboter: Systematik I Technische Alternativen. aus: Logistische Systeme, Seite(n) 120-135 T~gung, Dortmund, l.u.2. Dezember 1988 TUV Verlag Rheinland, Koln 1988 [28] Raab, Horst H.: Handbuch Industrieroboter. Vieweg Verlag, Braunschweig, Wiesbaden 1981 [29] REFA, Verband fiir Arbeitsstudien und Betriebsorganisation: Planung und Gestaltung komplexer Produktionssysteme. Carl Hanser Verlag, Miinchen 1987 [30] Schimke, Ernst-Friedrich: Planung und Einsatz von Industrierobotern. VDI-Verlag, Diisseldorf 1978 [31] Schraft, RolfD.: Systematisches Auswiihlen und Konzeptionieren von programmierbaren Handhabungsgerliten. Dissertation, Universitiit Stuttgart 1976 [32] Schraft, Rolf D.: lndustrierobotertechnik. aus: Kontakt & Studium, Band 115 Expert Verlag, Grafenau 1984 [33] Schwarz, Wolfgang; Zecha, Michael; Meyer, Gernot: Industrierobotersteuerungen. Dr. Alfred Hiithig Verlag, Heidelberg 1985 [34] Schwinning, Stefan; Jiinemann, Reinhardt; Piepel, Ulrich: Roboter im MaterialfluB. aus: Fordertechnik (1989) Nr.2, Seite(n) 22-24 lndustrie-Verlag, ZUrich (Schweiz) [35] Scott, Peter (Hrsg.): The World Yearbook of Robotics Research and Development. Kogan Page, London 1986 [36] Sinning, Holger: Steuerung und Regelung der Bewegungsachsen von Handhabungseinrichtungen. aus: Produktionstechnik - Berlin, Band 11 Carl Hanser Verlag, Miinchen, Wien 1980

461

462

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[37] Spur, Giinter (Hrsg.): Industrieroboter. Carl Hanser Verlag, Miinchen, Wien 1979 [38] Steusloff, Hartwig:

Wege zu sehr fortgeschrittenen Handhabungssystemen. aus: Fachberichte Messen, Steuem, Regeln, Band 4 Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 1980

[39] Todd, D.J.: Fundamentals of Robot Technology. Kogan Page, London 1986

[40] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2860, Blatt 1 - Handhabungsfunktionen, Handhabungseinrichtungen, Begriffe, Definitionen, Symbole. VDI-Verlag, Diisseldorf 1982 [41] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2861, Blatt 2- Kenngri).Ben ftir Handhabungseinrichtungen: Einsatzspezifische Kenngro.Ben. VDI-Verlag, Diisseldorf 1982 [42] Volmer, Johannes (Hrsg.): Industrieroboter: Entwicklung. Dr. Alfred Hiithig Verlag, Heidelberg 1984 [43] Vukobratovic, Miomir; Potkonjak, Veljko: Dynamics of Manipulation Robots.

aus: Scientific Fundamentals of Robotics, Band 1 Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 1982

[44] Vukobratovic, Miomir; Stokic, Dragan: Control of Manipulation Robots. aus: Scientific Fundamentals of Robotics, Band 2 Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 1982 [45] Vukobratovic, Miomir; Kircanski, Manja: Kinematics and Trajectory Synthesis of Manipulation Robots. aus: Scientific Fundamentals of Robotics, Band 3 Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo 1986 [46] Vukobratovic, Miomir; Kircanski, Nenad: Real-Time Dynamics of Manipulation Robots. aus: Scientific Fundamentals of Robotics, Band 4 Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo 1985 [47] Wamecke, Hans-Jiirgen; Schraft, RolfD.: Handbuch Handhabungs-, Montage- und Industrierobotertechnik (Band I bis Ill). Verlag Modeme Industrie, Landsberg 1984

Literaturverzeichnis 8.6: Sonstige Techniken

463

[48] Warnecke, Hans-JUrgen; Schraft, RolfD.: Industrieroboter - Katalog 1986. Vereinigte Fachverlage Krausskopf-Ingenieur Digest, Mainz 1986

Kapitel B.6.1: Kommissioniertechnik [1] Baumeister, Klaus: Kommissioniersystem mit Roboter und Mehrstiickgreifer. aus: IPA-IAO Forschung und Praxis, Band 126 Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, London, New York, Paris, Tokyo 1988 [2] Gudehus, Timm: Grundlagen der Kommissioniertechnik. Verlag W. Girardet, Essen 1973 [3] Jiinemann, Reinhardt: Stiickgut im Kommissionierlager. aus: Protokoll '73, Seite(n) 9-13 [4] Jiinemann, Reinhardt; Pater, Georg: Verbesserung der Kommissioniertechnik. aus: Berichte zur Gemeinschaftsforschung, Band 11 Deutsche Gesellschaft fiir Logistik (DGfL), Dortmund 1988 [5] Klose, Kurt: Beitrag zur technischen Gestaltung von Kommissionierautomaten fiir quaderformige Packstiicke. Dissertation, Universitat Dortmund aus: Forschungsberichte zur industriellen Logistik, Band 26 lnstitut fiir Logistik (IfL) der Deutschen Gesellschaft fiir Logistik (DGfL), Dortmund 1985 [6] Pieper, Rudolf: Auswahl und Bewertung von Kommissioniersystemen. Beuth Verlag, Berlin, KOln 1982 [7] Verein Deutscher Ingenieure (Hrsg.): VDI 3590, Blatt 1,2 und 3- Kommissioniersysteme. VDI-Verlag, Diisseldorf 1975, 1976, 1977 [8] Verein Deutscher Ingenieure (Hrsg.): Kommissionierung '82. Tagung, Neu-Ulm, 1982 aus: VDI-Berichte, Band 453 VDI-Verlag, Diisseldorf 1982

464

Literarurverzeichnis B: Systemtechnik der Materialfluj3mittel

Kapitel 8.6.2: Montagetechnik [1] Bilger, Bemhard: Montagepraxis. Resch Verlag, Grafeling 1987 [2] Heginbotham, W.B. (Hrsg.): Assembly Automation. Konferenz, Birmingham, 14.-16. Mai 1985 IFS (Conferences), Bedford und North-Holland, Amsterdam 1985 [3] Lotter, Bruno: Arbeitsbuch der Montagetechnik. Verlag Otto Krausskopf, Mainz 1982 [4] Kato, Ichiro; Sadamoto, Kuni (Hrsg.): Mechanical Hands Illustrated. Hemisphere Publishing, Washington, New York, London 1987 [5] Konold, Peter; Weller, Bemd: Flexible Montagesysteme - Konzeption und Feinplanung durch Kombination von Elementen. aus: IPA-IAO Forschung und Praxis, Band 85 Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo 1985 [6] Krautter, J. (Hrsg.): Assembly Automation. Konferenz, Paris, 22.-24. Mai 1984 IFS (Conferences), Bedford und North-Holland, Amsterdam 1984 [7] Lutz, Ludwig: Abtakten von Montagelinien. Otto Krausskopf-Verlag, Mainz 1974 [8] Schraft, Rolf D.: Handhabungstechni.k:. Fraunhofer-Institut fiir Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart 1985 [9] VDI-Gesellschaft Produktionstechnik (ADB) (Hrsg.): Praxis der Montageautomatisierung '83. Tagung, Fellbach, 22.u.23. Februar 1983 aus: VDI-Berichte, Band 479 VDI-Verlag, Diisseldorf 1983 [10] VDI-Gesellschaft Produktionstechnik (ADB) (Hrsg.): Praxis der Montageautomatisierung '84. Tagung, Niimberg, 29 u. 30. November 1984 VDI-Verlag, Diisseldorf 1984

Literaturverzeichnis B.6: Sonstige Techniken [11] Verein Deutscher lngenieure (Hrsg.): VDI-Richtlinie 2860, Blatt 1- Handhabungsfunktionen, Handhabungseinrichtungen, Begriffe, Definitionen, Symbole. VDI-Verlag, Diisseldorf 1982 [12] Wamecke, Hans-Jiirgen; Schraft, RolfD.: lndustrieroboter. Krausskopf-Verlag, Mainz 1979 [13] Wamecke, Hans-Jiirgen; Schraft, RolfD.: Handbuch Handhabungs-, Montage- und Industrierobotertechnik (Band I bis ill). Verlag Modeme lndustrie, Landsberg 1984 [14] Ziersch, Wolf-Dietmar: Strategien zur Leistungssteigerung von automatischen Montageanlagen durch zuverliissige Zuftihrsysteme. aus: Fortschritt-Berichte VDI-Z, Reihe 2, Nr.85 VDI-Verlag, Diisseldorf 1985

Kapitel B.6.3: Umschlagtechnik [1] Bahke, Erich:

Entwicklungen der Giitertransportsysteme und Untemehmenspolitik Tendenzen ftir die Entscheidungsplanung. aus: Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft (RKW) e.V.Handbuch Transport Erich Schmidt Verlag, Berlin 1988

[2] Battelle-Institut (Hrsg.): Studie iiber horizontale Umschlagtechnik bei Hochleistungsverkehrssystemen. Battelle-Institut, Frankfurt 1974 [3] Deutsches Institut fiir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 30781 - Transportkette - Grundbegriffe. Beuth-Verlag, Berlin, Koln 1983 [4] Deutsches Institut fiir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 30781, Teil2 (Entwurf)- Transportkette- Systematik der Transportmittel und Transportwege. Beuth-Verlag, Berlin, Koln 1987 [5] Deutsches Institut ftir Normung (DIN) (Hrsg.): DIN 30781 (Beiblatt) - Transportkette - Grundbegriffe, Erliiuterungen. Beuth-Verlag, Berlin, Koln 1983 [6] GroBmann, Gerhardt; Krampe, Horst; Ziems, Dietrich: Technologie fiir Transport, Umschlag und Lagerung im Betrieb. VEB Verlag Technik, Berlin 1983

465

Literaturverzeichnis B: Systemtechnik der Materialfluflmittel

466

[7] Heinz, Klaus; Harsch, Waiter: Manueller Transport und Umschlag - Eine Untersuchung von Arbeitsmethoden. aus: Berichte zur Gemeinschaftsforschung, Band 1 Deutsche Gesellschaft flir Logistik (DGfL), Dortmund 1986 [8] International Air Transport Association (lATA) (Hrsg.):

Unit Load Device (ULD) Handling Guide, 5th Edition. International Air Transport Association (lATA), Montreal, Canada 1986

[9] Kunzmann, Martin:

Ein Beitrag zur Optimierung des Containerumschlages in Seehlifen beim Einsatz frei beweglicher Flurforderzeuge. Dissertation, Institut flir Fordertechnik, Universitiit Karlsruhe 1988

[10] Naue, Konrad:

Die Gestaltung von Eisenbahn-Container-Umschlaganlagen fiir den Umschlag von GroBbehiltern zwischen Eisenbahn- und StraBenfahrzeugen. Elsner Verlag, Darmstadt 1972

[11] N.N.:

Containerumschlag, Gerlite. aus: Merkblatt Stahl, Band 476 Beratungsstelle flir Stahlverwendung, Diisseldorf 1973

[12] N.N.:

Moglichkeiten des Einsatzes mechanisierter und automatisierter Umschlagsysteme fiir die Be- und Entladung nicht palettierter Stiickgiiter. aus: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AIF)-Forschungsvorhaben Nr. 6834, SchluBbericht Fraunhofer Institut flir Transporttechnik und Warendistribution (ITW}, Dortmund 1988

[13] N.N.:

Untersuchung eines alternativen Transportsystems fiir Kleingut-Teilladungen erarbeitet im Auftrag der Deutschen Bundesbahn (DB) gefOrdert duch das Bundesministerium flir Forschung und Technologie (BMFT) (interne Studie). Fraunhofer Institut flir Transporttechnik und Warendistribution (ITW), Dortmund 1988

[14] Ringer, K.: Transportsystem und Vorrichtungen zum Abfertigen des Giiterverkehrs im Verbund von Schiene und StraBe. Offenlegungsschrift Nr. 2 440 682 Deutsches Patentamt, Miinchen 1976 [15] Rl:iver, Klaus:

Starke Konkurrenz flir den Gabelhubwagen. aus: Lagertechnik 86, Seite(n) 74-76 Europa-Fachpresse Verlag, MUnchen 1986

Literaturverzeichnis B.6: Sonstige Techniken

467

[16] Schmitz, W.: Flirderanlage, insbesondere Bahnf"6rderanlage mit Horizontalverkehr. Offenlegungsschrift Nr. 2 148 354 Deutsches Patentamt, Miinchen 1973 [17] Seidelmann, Christoph; Schiidel, Waiter: Umschlaggerlite im Terminal sowie StraBen- und Schienenfahrzeuge zum Transport flir !SO-Container, Binnencontainer und Wechselbehiilter im kombinierten Verkehr. Studiengesellschaft fiir den kombinierten Verkehr, Frankfurt 1981 [18] Teller, Klaus-Jiirgen: Logistische Funktionen: Transportieren, Umschlagen, Lagem. aus: Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft (RKW) e. V.Handbuch Logistik, Band 2. Erich Schmidt Verlag, Berlin 1988 [19] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2360 - Be- und Entladen von Lastkraftwagen und Eisenbahngiiterwagen - Stiickgiiter. VDI-Verlag, Diisseldorf 1974 [20] Verein Deutscher Ingenieure (VD I) (Hrsg.): VDI 2369 - Portalkrane. VDI-Verlag, Diisseldorf 1963 [21]

Ven~in Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2370 - Stapelkrane. VDI-Verlag, Diisseldorf 1966

[22] Verein deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2386 - Konsollaufkran. VDI-Verlag, Diisseldorf 1966 [23] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2388 - Krane in Gebauden; Planungsgrundlagen. VDI-Verlag, Diisseldorf 1982 [24] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2395 E - Gleislose Fahrzeugkrane. VDI-Verlag, Diisseldorf 1988 [25] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2397 - Auswahl der wirtschaftlichen Geschwindigkeiten von Briickenbaukranen. VDI-Verlag, Diisseldorf 1981 [26] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2411 - Begriffe und Erliiuterungen im Forderwesen. VDI-Verlag, Diisseldorf 1970

468

Literaturverzeichnis B: Systemtechnik der Materialf/ujJmittel

[27] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2499- Mobiler Portalkran. VDI-Verlag, Diisseldorf 1967 [28] Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 2687 E - Lastaufnahmemittel ftir Container. VDI-Verlag, Diisseldorf 1988 [29] Verein Deutscher lngenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 3569- Typenblatt fiir Portalstapler zum Containertransport. VDI-Verlag, Diisseldorf 1971 [30] Verein Deutscher lngenieure (VDI) (Hrsg.): VDI 3574- Typenblatt fiir Fahrzeugkrane. VDI-Verlag, Diisseldorf 1974 [31] Wetzel, Eckhardt: Klassifizierung und Bewertung der EinfluBfaktoren auf Verladezone fiir Stiickgutlager. aus: Forschungsberichte zur Industriellen Logistik, Band 23 Deutsche Gesellschaft fiir Logistik (DGfL), Dortmund 1982 [32] Ziems, Dietrich: Probleme und Methoden der Projektierung von Fordersystemen. aus: 2. und 3. Lehrbrief VEB Verlag Technik, Berlin 1973

Kapitel C Informations- und Steuerungssysteme

lnformationen gehOren, wie auch Giiter, Energie, Arbeitsmittel und Personen,

zu den Gegenstanden der Logistik (vgl. Kap. A.l.2: Begriffsbestimmungen). Sie haben oft einen qualitativen Charakter. Dementsprechend werden sie in [13] als Auskiinfte, Nachrichten, Mitteilungen, Belehrungen und formulierte Unterrichtungen bezeichnet. Informationen sind in der Regel mit den Giitem, die die Untemehmen in einer Transportkette durchlaufen, das heiBt mit dem MaterialfluB, verbunden, oder sie werden aus Fertigungs- oder MaterialfluBprozessen von den Arbeitsmitteln direkt gewonnen. Informationen konnen dem MaterialfluB zeitlich vorauseilen, mit ihm synchronisiert sein oder ihm nachlaufen. Der entstehende FluB der Informationen wird als lnformationsflujJ bezeichnet. Der InformationsfluB kann vom MaterialfluB entkoppelt oder mit

ihm verbunden sein (Bild C.l.l).

I

r---I

l

System 1 (Absender)

I

1

N

l

F

I

0

System 2

l

I

I

A

T~

l

I

I

0 N E

.l

N ~

System 3

System 4

.. ..

System n [ (Empfi:inger)

GOter

I

I

A M

I

I

I GOter

I

I

I

I

I

I I

I GOter

I

I GOter

I

1

Trennung von lnlormlllons- und MaterllllfluB

I

I I

I

S~stem 1 (A sender)

I

System 2

I

System 3

I

System 4

I

I I

I

I lnformatlonen GOter + 11

I

I

I lnformationen GOter + 11

I

_j

I lnformationen GOter + 11

I

.. ..

I

I I lnformationen GOter+ •I

System n [ (Empfi:inger)

I

I

Kopplung von lnlormaUons- und MaterlalfluB

Bild C.l.l: lnfonnationsflu8 mit und ohne Kopplung der lnfonnationen an die Gi1ter

472

C.l lnfomw.tionssysteme

Daten sind quantifizierte Informationen und lassen sich durch Zeichen darstellen (15]. Zu den Oaten werden auch die in Steuerungssystemen verwendeten Steuerungssignale beziehungsweise Steuerungsdaten gezlihlt. Aus den Oaten konnen wiederum Informationen gewonnen werden. Dazu erfolgt h!ufig eine Datenverdichtung und -verarbeitung. Mit Hilfe von Oaten oder mit aus verdichteten und ausgewerteten Oaten gewonnenen Informationen kann unter Einbeziehung von sogenannten lnfomw.-

tionsjlujJmitteln ein InformationsfluB innerhalb und auBerhalb eines Unternehmens aufgebaut werden. Bei den InformationsfluBmitteln werden je nach Einsatzschwerpunkten vier Techniken unterschieden. Dies sind:

Datenerfassungstechniken, Datenabertragungstechniken, Datenverarbeitungs- und -auswertetechniken und Datenausgabetechniken. Oaten und Informationen sind zur Planung, Steuerung und Uberwachung der -

Material-, Personen-, Energie- und Informationsfliisse in Unternehmen erforderlich. Sie flieBen nach dem Erfassen, Verdichten und Auswerten direkt in Entscheidungsprozesse ein. Informationen und der mit ihnen verbundene InformationsfluB haben in der jiingeren Vergangenheit im Rahmen des Informationsmanagements eine stetig wachsende Bedeutung erlangt (vgl. auch Kap. A.1.3: Aufgaben der Logistik, Kap. A.l.4: Bedeutung der Logistik, Bild A.l.lO und Kap. A.2.3: Unternehmenslogistik) Es werden in den Unternehmen generell Informations- und Steuerungssysteme unterschieden. Dabei ist eine Abgrenzung nicht eindeutig moglich, da in Informationssystemen oft Steuerungsaufgaben und in Steuerungssystemen oft Informationsaufgaben, beispielsweise durch Arbeitspersonal oder durch InformationsfluBmittel, wahrgenommen werden. Je nachdem, ob Steuerungs- oder Informationsaufgaben iiberwiegen, kann entsprechend von Steuerungs- beziehungsweise Informationssystemen gesprochen werden. GemiiB den unterschiedenen Ebenen (vgl. Kap. Gesamtaufbau der Unternehmenslogistik, Bild A.2.17) iiberwiegen klassische Steuerungssysteme in der operativen Ebene des Materialflusses, wiihrend

~.2.3.3:

auf der Logistik- und Managementebene mehr Informationssysteme flir die Abarbeitung strategischer, dispositiver und administrativer Aufgaben eingesetzt werden.

1.1 Aufgabe der lnformationssysteme

473

Unter Jnformationssystemen werden im folgenden vorzugsweise Systeme verstanden, mit denen Informationen beispielsweise fiir Strategie-, Planungs- und Uberwachungsaufgaben erfaBt, verdichtet, bearbeitet und bereitgestellt werden. Typische Informationssysteme sind beispielsweise Controlling-Systeme, die auf der Managementebene eines Untemehmens Verwendung finden (vgl. Kap. A.2.3.4: Stellung der Betriebswirtschaftslehre in der Untemehmenslogistik).

Steuerungssysteme werden zur Steuerung von Prozessen, Arbeitspersonen, einzelnen Arbeitsmitteln sowie Gruppen von Arbeitsmitteln, die als komplexe Anlagen zusammenarbeiten konnen, eingesetzt. Sie konnen auch Teile von umfangreichen Informationssystemen darstellen (vgl. auch Kap. A.l.3: Aufgaben der Logistik).

1 Informationssysteme 1.1 Aufgabe der Informationssysteme

Die folgenden Erlauterungen iiber Informationssysteme beziehen sich schwerpunktmilBig auf Logistikinformationssysteme. Sie sind sowohl auf Industrieuntemehmen als auch auf Logistische Betriebe iibertragbar. Informationssysteme werden in Industrieuntemehmen hauptsachlich auf der Management- und Logistikebene zur Planung, Steuerung und Uberwachung logistischer Prozesse eingesetzt (vgl. Kap. A.2.3.3: Gesamtaufbau der Unternehmenslogistik, Bild A.2.17). Hiiufig ist eine Datenerfassung auf der MaterialfluBebene ebenfalls Bestandteil von Informationssystemen. In diesen Fallen erfolgt allerdings kein direkter RiickfluB von Oaten zur operativen Steuerung der Arbeitsmittel. Heute stellen in den Untemehmen realisierte rechnergestiitzte Informationssysteme in der Regel noch lnsellosungen dar und umfassen somit nicht das

474

C.l lnformationssysteme

gesamte Unternehmen. Mit Informationssystemen, die eventuell nur in Teilbereichen eines Unternehmens rechnergestutzt sind, lassen sich im allgemeinen groBe Rationalisierungseffekte erzielen. Eine Rechneruntersttitzung eines Infonnationssystems ist in erster Linie bei der Datenverarbeitung, Datenspeicherung und -auswertung sinnvoll, weil eine schnelle Auswertung einer groBen Oaten- und Informationsmenge moglich ist. Sie wird sich aber zukiinftig immer mehr auch in den Bereichen Datenerfassung, Datenausgabe und Datenubertragung durchsetzen. Gleichwohl mussen zukunftig in jedem Unternehmen das gesamte Unternehmen uberziehende Informationssysteme, die den Menschen mit einbeziehen, fUr Entscheidungsprozesse, insbesondere auf der Management- und Logistikebene, vorhanden sein. Informationssysteme haben die Aufgabe, Informationen in aufbereiteter und verdichteter Form den Entscheidungstragern im Unternehmen zur Verfugung zu stellen, wobei der informative Charakter der Systeme im Vordergrund steht. Das heiBt, es mussen keine Informationen oder Oaten zum Zwecke einer strategischen oder dispositiven Beeinflussung der Prozesse im Unternehmen im Rahmen einer Steuerung direkt zurtickflieBen. Dabei ist von besonderer Bedeutung, daB jeder Entscheidungstrager vorrangig die jeweils ftir seinen Bereich relevanten Informationen erhalt. Wichtige Aufgaben von Informationssystemen sind beispielsweise die Ermittlung der Auslastung von Arbeitsmitteln, die Erfassung von Kostenkennzahlen und die Ausiibung von Controllingfunktionen. Damit konnen den Unternehmenserfolg beeinflussende Vorgange, wie beispielsweise die Fertigungs- und MaterialfluBprozesse, transparent gemacht und somit wichtige Entscheidungen erleichtert werden. In der Regel sind Arbeitspersonen in Informationssystemen integriert. Ein

wichtiges Kennzeichen ist dementsprechend, daB die Erfassung oder Ausgabe von Oaten und Informationen mit Hilfe fiir Menschen geeignete InformationsfluBmittel erfolgt. Die Arbeitspersonen werden mit Hilfe der ftir sie aufbereiteten und verdichteten Oaten informiert und konnen so fundiert strategische, administrative und dispositive Entscheidungen treffen, um im Unternehmen ablaufende Prozesse beeinflussen zu konnen.

475

1.1 Aufgabe der Informationssysteme

Eine Verdichtung und Aufbereitung von Daten und Informationen sollte mit dem Ziel erfolgen, diese in der richtigen

Mengt~,

am richtigen Ort, zum rich-

tigen Zeitpunkt und mit dem richtigen lnformati'onsinhalt bereitzustellen. Hierbei kann heute bereits und wird zukiinftig immer mehr die Rechnertechnik, die zahlreiche Funktionen eines Informationssystems iibernehmen kann, einen entscheidenden Beitrag leisten. So lassen sich heute bereits die Erfassung, die Ubertragung und die Verarbeitung der Datl~n und Informationen vielfach automatisieren. Gefragt ist auch der verstiirkte Einsatz von Datenbanken (vgl. Kap. C.3.4.1: Datenverarbeitungstechnik in Infonnationssystemen, Datenspeicherung und -verwaltung). Heute erfolgen viele dieser Funktionen jedoch noch manuell oder mit Hilfe mechanischer, die Arbeitspersonen unterstiitzender InformationsfluBmittel (beispielsweise Datenerfassung mit Hilfe einer Tastatur).

Der Einsatz rechnergestiitzter Informationssysteme erbringt hinsichtlich der Datenproblematik, das heiBt unterschiedlicher Fe:hlerquellen und groBer Datenmengen, in den Unternehmen wesentliche Verbesserungen. Die Rechnertechnik kann die Auswertung und Beurteilung einer Vielzahl von Oaten erleichtern und eine Verdichtung zu sinnvollen Kennzahlen und plausiblen Informationen bewirken. Auch die Bereitstellung von Daten und Informationen an weitere Informationssysteme wird einfacher und sicherer gestaltet. Entsprechend ist die in rechnergestiitzten Informationssystemen auftretende Fehlerrate deutlich niedriger als in Systemen, in denen Arbeitspersonen in die lnformationsiibermittlung einbewgen sind. Fur Entscheidungstrager in Unternehmen sind nicht nur die innerhalb des Unternehmens anfallenden Informationen von Bedeutung, sondern auch Informationen, die beispielsweise bei Kunden oder Lieferanten anfallen. Dies bedeutet, daB eine Dateniibertragung auch zu anderen Unternehmen installiert werden muB (z.B. iiber weitverzweigte auBerbetriebliche Netzwerke). So kann auch ein

die

Unternehmensgrenzen

iiberschreitender InformationsfluB

stattfinden

(vgl. Bild C.1.4 und Kap. A.1.3: Aufgaben der Logistik, Bild A.1.4). Informationen fallen mit unterschiedlichen lnformationsinhalten und in unterschiedlicher Menge zu unterschiedlichen Zeiten und an unterschiedlichen Orten in den Bereichen eines Unternehmens an. FUr Informationssysteme in der

476

C.l Jnformationssysteme

Logistik sind insbesondere Informationen zum MaterialfluB aus den Unternehmensbereichen Beschaffung, Produktion, Entsorgung und Distribution von Bedeutung. In den einzelnen Untemehmensbereichen ergeben sich unterschiedliche Zielsetzungen und damit auch unterschiedliche Oaten und Informationen, die in unterschiedlichen Systemen erfaBt, ausgegeben, iibertragen, verarbeitet, gespeichert und ausgewertet werden miissen. Bild C.l.2 zeigt beispielhaft den Informationsbedarf in den genannten Untemehmensbereichen, die im Rahmen der Logistik zur Ableitung von Entscheidungen herangezogen werden konnen.

Bild C.l.2: Informationsbedarf in den Untemehmensbereichen Beschaffung, Produktion, Distribution und Entsorgung

Der Untemehmensbereich Beschaffung hat die Zielsetzung, zu moglichst giinstigen Konditionen einzukaufen und einen Sicherheitsbestand anzulegen, mit dem ein Ausfall von Zulieferungen iiberbriickt werden kann. Wichtige lnformationen sind in diesem Zusammenhang beispielsweise eine aktuelle und iibersichtliche Darstellung der unterschiedlichen Lieferanten oder die Zusammensetzung der Bestellungen in bezug auf die Abhangigkeit von Fremdbezugsteilen und Lieferanten. Weitere wichtige Informationen erhiilt man durch eine Gegeniiberstellung von Preis- und Lieferkonditionen sowie eine Lieferiiberwachung beziiglich der Qualitats- und Termineinhaltung. Das eingesetzte Informations-

1.1 Aufgabe der 1nformationssysteme

477

system sollte hierftir die abgewickelten, offenen und geplanten Bestellungen differenziert nach Menge und Wert darstellen konne:n [11]. Daten, die im Bereich der Beschaffung zur Ers:tellung der genannten lnformationen notwendig sind, konnen beispielsweise nlit Hilfe eines Wareneingangskontrollsystems gewonnen werden. Mengen, Tennine und Lieferqualitaten lassen sich etwa tiber mobile Terminals schon im Wareneingang erfassen und noch vor der Einlagerung in ein Wareneingangslager oder vor dem Weitertransport in die Produktion zur Entscheidungsfindung (z.B. Reklamation, Umtausch) heranziehen. Noch sinnvoller ist die Erfassung von Daten schon beim Lieferanten, die tiber Datenfernleitungen in das eigene Unternehmen iibertragen werden konnen. Insbesondere im Bereich der Just-in-Time-Anlieferung gewinnt diese Vorgehensweise immer mehr an Bedeutung (vgl. Kap. A.3.2: Logistikstrategien). Die Zielsetzung im Unternehmensbereich Produ.ktion heiBt gleichmiiBige und moglichst weitgehende Auslastung der Produktionsnlittel bei moglichst kurzen Materialdurchlaufzeiten (vgl. Kap. A.1.3: Aufgaben der Logistik, Bild A.l.8). In diesem Bereich sind daher vor allem Informationen tiber die Kapazitiiten der Produktionsnlittel von Interesse. Dadurch kann ihre Auslastung bei gleichzeitiger Einhaltung kurzer Durchlaufzeiten und unter Vermeidung von hohen Bestiinden verbessert werden (vgl. auch Kap. A. 1.3: Aufgaben der Logistik und Kap. A.2.1: Grundlagen). Die Uberwachung von Terminen erlaubt die Erfassung des Produktionsfortschritts und der Kapazitiitsengpasse. Danlit kann die Kapazitatsplanung kontrolliert und verbessert werden. Aussagen tiber die Qualitat der Produkte konnen beispielsweise aus dem Materialverbrauch sowie aus Ergebnissen der Qualitatskontrollen gewonnen werden. Weitere wichtige Informationen fiir eine Qualitatssicherung sind Angaben iiber Art und Haufigkeit von Reklamationen und Garantiefallen ftir die Produkte [11]. Informationen tiber den Instandhaltungszustand lassen Stillstandsursachen erkennen und ftihren zu geringeren Stillstandszeiten. So konnen Instandhaltungsstrategien beurteilt und gegebenenfalls an veriinderte Randbedingunger11 angepaBt werden. Die Entsorgung benotigt beispielsweise Informationen iiber Abfallaufkommen, Sondermtillaufkommen, GroBe des benotigten Dc~ponieraums und Recyclingaufwand.

478

C.l lnformationssysteme

Der Unternehmensbereich Distribution stellt die Forderung nach einer hohen Lieferbereitschaft auf. Die Distribution benotigt daher vor allem Informationen iiber Bestande, Umschlagzeiten, Lagernutzungsgrad, Kapitalbindung sowie iiber Lieferbereitschaft und Reichweiten [11]. Neben den dargestellten Informationen (vgl. Bild C.l.2), die nur exemplarisch fiir die verschiedenen Unternehmensbereiche stehen, miissen unternehmensspezifisch noch eine Vielzahl von weiteren Informationen erfaBt werden. Die Informationen konnen von Branche zu Branche betriichtlich variieren.

1.2 Aufbau von lnformationssystemen

Aufgabe der Informationswissenschaft ist es, aufbauend auf den Erkenntnissen der Informatik und unter Beriicksichtigung der technischen Moglichkeiten der InformationsfluBmittel (vgl. Kap. C.3: InformationsfluBmittel), Logistikinformationssysteme zu entwickeln und zu gestalten. Kennzeichnend sind fiir den generellen Aufbau: - die Strukturierung in Netzwerken, - der hierarchische Aufbau, - die zunehmende Automatisierung und Stiitzung durch elektronische Datenverarbeitung und Datenbanken, - die normierte Gestaltung der Schnittstellen, - die normierte Gestaltung der Datensiitze und Dateninhalte und - die zunehmende Verwendung standardisierter Software. Informationssysteme der Logistik sind im allgemeinen sehr komplex und in den Unternehmen jeweils individuell, gemiiB dem jeweiligen Aufgabenumfang, nach ganzheitlichem Systemansatz zu gestalten. Auf eine sinnvolle Anbindung an andere Unternehmensbereiche ist zu achten. Von besonderer Bedeutung ist die Einbindung von Menschen in rechnergestiitzte Informationssysteme. Die richtige Menge der richtigen Informationen zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort und fiir die richtige Person muB in Logistikinformationssystemen

1.2 Aufbau von Informationssystemen

479

gewiihrleistet sein. Fiir den Aufbau der zuktinftig notwendigen rechnergesttitzten Informationssysteme wird das Puffermodell der Fabrik vorgeschlagen (vgl. Kap. A.2.1: Grundlagen und Kap. A.l.3: Aufgaben der Logistik). Uber Aufkommens- und Bedarfspuffer an den Netzwerkknoten (vgl. Kap. A.2.1: Grundlagen, Netzplantechnik CPM) Iassen sich die Querschnittsfunktionen des Material- und Informationsflusses darstellen. In den Puffem werden Informationen tiber den MaterialfluBprozeB gewonnen, wie beispielsweise Art, Anzahl, Ankunftszeit, Herkunftsort und voraussichtliche Entnahmezeit von Gtitern. Die in den Puffem erfaBten Daten tiber die im MaterialfluB bewegten Gtiter werden unter de:m Begriff Bewegungsdatensatz der Logistik zusammengefaBt [18]. Dieser enthiilt Daten unterschiedlicher Art und kann in alien Unternehmensbereichen fiir Entscheidungen herangezogen werden. Insbesondere in dem Produktionsp/anungs- und -steuerungssystem (PPS) und dem Logistikinformations- und -steuerungssystem (LIS) (vgl. Kap. A.2.3.1: Horizontaler Aufbau der Unternehmenslogistik, Produktionslogistik und Kap. C.1.3: Rechnergesttitzte Logistik in den Unternehmen) ist der Einsatz von solchen Bewegungsdatensatzen von Bedeutung. Zuktinftig sind etwa neben einheitlichen Hardwareschnittstellen auch Bewegungsdatensatze unternehmenstibergreifend einhdtlich zu gestalten, urn so den Datenaustausch zwischen den Unternehmen zu erleichtern. Automobiluntemehmen setzen einheitliche Bewegungsdatensatze heute beispielsweise bei der Transportverfolgung im Bereich der Beschaffung zwischen Lieferanten und Verkehrsunternehmen ein (Bild C.l.3) [22,23,24,25,26,27,28]. Auf die genannte Weise sind ganzheitliche Systembetrachtungen auf unterschiedlichen Hierarchieebenen moglich. Neben den mehr zentral orientierten Modellen, wie etwa das Puffermodell, sind auch dezentrale Modelle zur Planung, Steuerung und Uberwachung des Mate:rialflusses beziehungsweise des Informationsflusses denkbar. Ein dezentral orientiertes Produktionsplanungsund -steuerungssystem wird in [19] vorgestellt. In der Struktur eines Informationssystems spiegelt sich die Struktur eines Untemehmens wider. Sie charakterisiert die Beziehungen der verschiedenen Untemehmensbereiche untereinander.

C.l lnformationssysteme

480 VDA4913

(Lieferschein- und Transportdaten)

VDA4921 (Transportverfolgungsdaten)

VDA: Verband der Automobilindustrie e. V.

Lieferant

VDA4920 (Speditionsauftragsdaten fOr Transportverfolgung)

Verkehrsunternehmen

Bild C.l.3: Beispiel filr Bewegungsdatenslitze der Logistik

In einem Industrieunternehmen lassen sich aus logistischer Sicht drei hierarchische Ebenen, die Management-, Logistik- und Materialfluj)ebene, unterscheiden (vgl. Kap. A.2.3.3: Gesamtaufbau der Unternehmenslogistik, Bild A.2.17). Auch ein das gesamte Unternehmen umfassendes Logistikinfonnationssystem lieBe sich entsprechend auf diese ldealstruktur zuriickfiihren. Dabei ist es jedoch erforderlich, daB je nach Gr6Be und Komplexitat eines Unternehmens in der Praxis weitere hierarchische Strukturierungen aufgebaut werden. Bild C.1.4 zeigt beispielhaft ein idealisiertes Logistikinfonnationssystem eines Industrieunternehmens, so wie es zukiinftig aussehen k6nnte. Die Oaten und Infonnationen werden iiber LAN (Lokal Area Network) und WAN (Wide Area Network), die auf der MaterialfluB-, Logistik- und Managementebene des Unternehmens angeordnet werden, geleitet. Auf der MaterialfluBebene werden einzelne Arbeitsmittel iiber moderne Dateniibertragungsverfahren (vgl. Kap. C.3.3: Dateniibertragungstechnik) an die einzelnen LAN angeschlossen. Datenerfassungstechniken in Form von BDE-Geraten (vorwiegend in manuellen Systemen) beziehungsweise Sensoren (in automatischen Systemen) erfassen Signale oder Oaten an entsprechenden Netzwerkknoten (Ibzw. K-Punkte, Bedarfs- bzw. Bestandspuffer, Positionierung von Arbeitsmitteln). Die verschiedenen MaterialfluBprozesse und die sie bewirkenden Arbeits-

1.2 Aujbau von Jnformationssystemen

481

lndustrieunternehmen

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Bild C.l.4: Idealisierter Aufbau von Logistikinformationssystemen

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C.l Jnformationssysteme

482

mittel in Lagersystemen, Aexiblen Fertigungssystemen, Sortier- und Kommissioniersystemen der Beschaffungs-, Produktions-, Entsorgungs- und Distributionslogistik werden damit in ein rechnergesttitztes Steuerungs- und lnformationssystem CAL (Computer Aided Logistics) hierarchisch sinnvoll eingebunden. CAL kann wiederum mit anderen LAN und anderen rechnergesttitzten Systemen im Unternehmen in Beziehungen treten. Es kommuniziert dartiber hinaus mit der Managementebene und gibt verdichtete Informationen ftir die dort anfallenden strategischen und planerischen Aufgabenstellungen ab. Uber die Unternehmensgrenzen hinaus ist der Weg durch die Gestaltung weiterer lnformationsnetze (WAN) vorgezeichnet. Auch ftir Unternehmen, die mit in entfernt liegenden Llindern beziehungsweise in Ubersee liegenden Unternehmen kommunizieren wollen, ist der Verbund zu einem gemeinsamen Informationssystem generell moglich. Dieses Informationssystem konnte mit Hilfe von in den einzelnen Unternehmen aufgebauten lokalen Netzwerken und Verbindungen zwischen diesen lokalen Netzwerken, sogenannten

weitreichenden

Richtfunkstrecken, (Bild C.1.5).

im

Datentibertragungsstrecken,

Rahmen

weitverzweigter

wie

beispielsweise

Netzwerke

funktionieren

Unternehmen 1

lokales NeiZWerk

DatenObertragungssl recke

Boden!unkstelle

Unternehmen 2

Unternehmen 3

Bild C.1.5: Aufbau eines weltweiten Informationssystem ilber Satellit

1.3 Rechnergestiitzte Logistik in den Unternehmen

483

Soll ein Informationssystem der in Bild C.1.4 dargestellten Idealstruktur rechnergestiitzt betrieben werden, ist eine Abbildlung auf geeigneten Rechnem erforderlich. Weiterhin sind Stellen im Untemehmen zu bestimmen, an denen Informationen erfaBt und ein- beziehungsweise ausgegeben werden. Auch die Informationsinhalte sind im einzelnen festzulegen. Rechnergestiitzte Logistikinformationssysteme sind heute in den Untemehmen nur als Insellosungen vorhanden. Dem ganzheitlichen System- und Denkansatz stehen verschiedene Probleme entgegen, die einer LOsung bediirfen wie beispielsweise - keine sinnvollen Verkniipfungsmoglichkeiten unterschiedlicher Hard- und Softwareprodukte infolge unzureichend genonnter Schnittstellen und - keine ausreichende Wirtschaftlichkeit und Amortisation fiir rechnergestiitzte Systeme gegeniiber einfachen manuellen Systemen in Teilbereichen.

1.3 Rechnergestiitzte Logistik in den Unternehmen

Unter dem Begriff CIM (Computer Integrated Manufacturing) wird eine rechnergestiitzte Vemetzung von Industrieuntemehmen verstanden. Dies bezog sich in der Vergangenheit vorrangig auf produzierende Untemehmen. Entsprechend sollte zukiinftig die Rechnerintegration auch in sogenannte Logistische Betriebe iibertragen werden. Logistische Betriebe erzielen keine WertschOpfung, sondem bieten nur logistische Leistungen an. Dies konnen beispielsweise Handelsuntemehmen oder Verkehrsuntemehmen sein oder allgemein Betriebe, die Dienstleistungen im Sinne logistischer Leistungen erbringen (vgl. Kapitel A.2.3: Untemehmenslogistik). Fiir eine durchgangige rechnergestiitzte Vemetzung in Logistischen Betrieben wird synonym zu CIM in Industrieuntemehmen der Begriff Cll.. (Computer

Integrated Logistic Enterprise) eingefiihrt. Dieser Begriff beinhaltet in Analogie zu CIM alle rechnerintegrierten Funktionen beispielsweise in Handelsunternehmen oder Verkehrsuntemehmen. Bild C.1.6 verdeutlicht die Einordnung der beiden Begriffe CIM und Cll.., die je nach Art des Untemehmens (Industrieuntemehmen oder Logistischer Betrieb) unterschieden werden.

C.l lnformationssysteme

484

Cl M

(Computer Integrated Manufacturing)

CAM

(Computer Aided Manufacturing and Material Flow)

CIL

(Computer Integrated Logistic Enterprise)

CAL

(Computer Aided Logistics)

PPS (Produktionsptanungs· und ·steuerungs· system)

I I I

LIS

1 (Logistik· : informations· und I -steuerungs· I system) I I

~ Bild C.l.6: Begriffe in der rechnergestiitzten Logistik und deren Einordnung

Im Rahmen von CIM umfaBt CAM neben dem Fertigen und Montieren die klassischen Funktionen des Materialflusses wie beispielsweise Lagern, Fordern und Handhaben. Hier wird deshalb CAM im Industrieunternehmen treffender als Computer Aided Manufacturing and Material Flow umschrieben. Eine solche Erweiterung des Namens wird der zukiinftigen Bedeutung der Querschnittsfunktion des Materialflusses gegeniiber der Fertigung in den Industrieunternehmen besser gerecht. CAM beinhaltet die fiir die operative Durchfiihrung der Fertigungs- und MaterialfluBprozesse notwendigen Aufgaben. Aufgaben mit steuemdem und dispositivem Charakter werden zukiinftig von CAL (Computer Aided Logistics) iibemommen. CAL umfaBt ein Produktionsplanungs-

und -steuerungssystem (PPS) und ein Logistikinformations- und -steuerungssystem (US) (vgl. Kap. A.2.3.1: Horiwntaler Aufbau der Untemehmenslogistik, Produktionslogistik, Bild A.2.12 und Kap. C.l.l: Aufgabe der Informationssysteme). Es ergeben sich zwischen PPS und LIS viele Verkniipfungen und Uberschneidungen, die zukiinftig das Verschmelzen zu dem Instrument CAL bewirken, mit dem alle Produktions- und MaterialfluBmittel eines Untemehmens als

1.3 Rechnergestiltzte Logistik in den Unternehmen

485

Gesamtsystem gesteuert werden konnen (vgl. Kap. A.2.3.1: Horizontaler Aufbau der Untemehmenslogistik:, Produktionslogistik:, Bild A.2.12). Dann konnen auch Aufgaben, wie beispielsweise Bestellungen Disponieren, Touren Planen, Auftrage Terminieren und Kapazitaten der Fertigung und des Transports Abstimmen, besser als heute sinnvoll gelost werden. Mit CAL sollte im Industrieuntemehmen ein neuer effizienter Ansatz der Steuerung der Fertigung und des Materialflusses moglich werden. Beide rechnergestiitzten Systeme, das heiBt CAM und CAL, weisen Schnittstellen auf, iiber die der notwendige Daten- und Informationsaustausch gewahrleistet sein muB. Diese miissen zukiinftig strukturiert und normiert werden. CAM und CAL stellen in der hier vorgelegten Form wichtige Instrumente im Rahmen von CIM in rechnergestiitzten Industrieuntemehmen dar. Eine vergleichbare Bedeutung kommt beiden Begriffen in Logistischen Betrieben im Rahmen von CIL zu. Da Logistische Betriebe keine WertschOpfung erbringen, entfallen im Rahmen von CIL fiir CAM das Fertigen und Montieren und fiir CAL die Komponente PPS. Es geht in Logistischen Betrieben vielmehr urn die Steuerung des Materialflusses. Die Struktur eines rechnerintegrierten Logistischen Betriebes bleibt im Vergleich zur Struktur eines Industrieunternehmens unverandert. In den Untemehmen ist eine Rechnerunterstiitzung nicht nur im Bereich der Fertigung und des Materialflusses mit CAM und CAL sinnvoll. Weitere Beispiele fiir eine mogliche Rechnerunterstiitzung sind Forschungs- und Entwicklungstatigkeiten, Planung, Arbeitsvorbereitung, Kommunikation, Archivierung von Arbeitsunterlagen oder Qualitiitssicherung. Alle in einem Untemehmen eingesetzten rechnergestiitzten Systeme sollten zulctinftig ein gemeinsames

zentrales Kommunikationsnetz benutzen, urn fiir alle Untemehmensbereiche einen problemlosen Zugriff auf alle vorhandenen Daten und Informationen zu gewahrleisten. In Bild C.l. 7 sind wichtige rechnergestiitzte Systeme in ein zentrales Kommunikationsnetz eingebunden. Auf diese Weise konnen eine groBtmogliche Transparenz des Untemehmens erreicht und Informationen in unterschiedlichen Bereichen zur Verfiigung gestellt werden. Beispiel hierfiir ist die rechnergestiitzte Qualitatssicherung CAQ (Computer Aided Quality),

C.J lnformationssysteme

486

die in den Industrieunternehmen in verschiedenen Teilsystemen wie auch in Logistischen Betrieben, beispielsweise in Verkehrsunternehmen, eine wichtige Rolle spielt. Einige weitere wichtige rechnergestiitzte Systeme neben den beschriebenen CAL und CAM werden im folgenden kurz umrissen.

CAL CAE

(Computer Aided Logistics)

CAM

(Computer Aided Manufacturing and Material Flow

(Computer Aided Engineering)

CAD

CAO

(Computer Aided Design)

(Computer Aided OH ice)

CAC

CAP

(Computer Aided Calculation)

(Computer Aided Planning)

CAQ (Computer Aided

CASE

Qual~y)

(Computer Aided Software Engineering)

Bild C.1.7: Wichtige rechnergestiitzter Funktionen im Verbund in einem zentralen Kommunikationsnetz

Mit dem Begriff CAD (Computer Aided Design) werden Hilfsmittel zusammengefaBt, die eine Geometriedatenverarbeitung erlauben. Bei den Geometriedaten kann es sich beispielsweise urn Konstruktionszeichnungen von Arbeitsmitteln oder von Teilen eines Arbeitsmittels, Plane von Gebauden und Unternehmen oder auch urn einfache Diagramme handeln. CAD ist gegeniiber vielen anderen rechnergestiitzten Systemen schon vergleichsweise weit entwickelt und erlaubt auch die Darstellung von sehr komplexen Konstruktionen. Durch die vielfciltigen Einsatzmoglichkeiten haben sich CAD-Systeme schon in vielen Unternehmen bewahrt. Haufig findet man eine Integration von CAD-Systemen in CAM-Systeme, die dann als CAD/CAM-Systeme bezeichnet werden. Ihr liegt

1.3 Rechnergestutzte Logistik in den Unternehmen

487

eine durchgangige Nutzung im Rahmen der Konstruktion eingegebener Geometriedaten fiir die Programmerstellung der Produktionsmittel zugrunde.

CAE (Computer Aided Engineering) hat von seiner Bedeutung her his heute eine Begriffswandlung vollzogen. Wahrend urspriinglich unter CAB verschiedene, die Konstruktion unterstiitzende Hilfsmittel, wie beispielsweise Simulationswerkzeuge, zusammengefaBt waren, werden he.ute unter CAB die Hilfsmittel verstanden, die fiir Entwicklungen im elektrotechnischen Bereich eingesetzt werden. Dazu gehOrt beispielsweise die Erstellung von Stromlaufplanen, das Design und die Entflechtung von Leiterplatten und die Erstellung von Verdrahtungsplanen. Es ergeben sich damit im Hinblick auf CAD-Systeme ahnlfche Aufgabenstellungen, so daB sich CAD-Systeme: und CAB-Systeme von ihrem Grundaufbau her nur wenig unterscheiden. Rechnergestiitzte Berechnungsverfahren, mit d.enen im wesentlichen in der Konstruktion gearbeitet wird, umfassen Berechnungswerkzeuge zur Dimensionierung von Werkstiicken (Finite-Elemente-Programme) und Simulationswerkzeuge. Sie werden unter CAC (Computer Aided Calculation) zusammengefaBt. Die in den Untemehmen fiir den Betrieb der Datenverarbeitungsgerate notwendige Software wird immer leistungsfahiger und komfortabler und damit auch komplexer und umfangreicher. Zudem ist auch der Softwarebedarf in der Vergangenheit in vielen Untemehmen stark angestiegen. Es werden deshalb heute zur Softwareentwicklung haufig Entwicklungswerkzeuge eingesetzt, die den Entwicklungsvorgang in unterschiedlichen Phasen unterstiitzen. Sie werden durch den Begriff CASE (Computer Aided Software Engineering) beschrieben. Im einzelnen lassen sich Entwurfswerkzeuge, Codierwerkzeuge, Testhilfen und Dokumentationswerkzeuge (vgl.

Kap.

C.3.4.1: Datenverarbeitungstechnik in

Informationssystemen, Software, Bild C.3.13) unterscheiden, wobei heute eine groBe Anzahl von Codierwerkzeugen zur Verfiigung steht.

CAO (Computer Aided Office) umfaBt die Rec:hnerintegration typischer Biirofunktionen wie Schriftguterstellung, -verteilung und -archivierung sowie Kommunikationsdienste wie beispielsweise Telefax, Telex und Bildschirmtext (BTX). Insbesondere durch die neuen Kommunikationsm5glichkeiten, die das zukiinftig

488

C.l lnformationssysteme

eingefiihrte ISDN (Integrated Services Digital Network) bietet, ist der Bereich CAO von steigendem Interesse (Kap. C.3.3.3: Datennetze). CAQ (Computer Aided Quality) umfaBt die rechnergestiitzte Qualitiitssicherung, die nicht nur innerhalb der Fertigungsprozesse von Bedeutung ist. Auch die

Qualitiit von logistischen Leistungen ist zu iiberwachen und zu sichern. Die rechnergestiitzte Qualitiitssicherung kann im Unternehmen oder auch dariiber hinaus bis zum Zulieferer notwendig sein. Insbesondere im Hinblick auf Logistikstrategien wie Just-in-Time ist eine schon beim Lieferanten beginnende Qualitiitssicherung von Bedeutung. Produzieren im Hinblick auf einen optimalen Arbeitsmittel- und Giitereinsatz erfordert einen mit zunehmender Komplexitiit der Produktion steigenden Planungsaufwand, beispielsweise im Bereich der Arbeitsplanung. Eine rechnergestiitzte Arbeitsplanung, CAP (Computer Aided Planning), umfaBt unter anderem eine Arbeitsablaufplanung, die beispielsweise die Reihenfolge verschiedener Arbeitsvorgiinge festlegt. Eine mogliche ProzeBplanung beinhaltet etwa die Programmerstellung fiir rechnergesteuerte Arbeitsmittel, die Vorgabe von Zeiten oder die Auswahl der Arbeitsmittel. Insbesondere in diesem Bereich sind Oaten von der rechnergestiitzten Konstruktion (CAD, CAE) und von der Logistik (CAL) erforderlich, die iiber das zentrale Kommunikationsnetz iibertragen werden konnen. Neben den vorgestellten rechnergestiitzten Funktionen sind zukiinftig weitere Funktionen, wie beispielsweise eine rechnergestiitzte Instandhaltung denkbar. Besonders die rechnergestiitzte Planung logistischer Systeme (vgl. Kap. 0.3: Rechnergestiitzte Planung) und des gesamten Unternehmens wird zukiinftig als permanenter ProzeB aufzufassen sein.

2 Steuerungssysteme 2.1 Aufgabe der Steuerungssysteme

Im folgenden werden Steuerungssysteme dargestellt, die in Industrieuntemehmen zum Steuem von einzelnen Arbeitsmitteln, von Subsystemen einzelner Arbeitsmittel oder von Anlagen mit mehreren verkniipften Arbeitsmitteln eingesetzt werden. Der Begriff Steuern ist in DIN 19226 [1] genormt:

"Das Steuern - die Steuerung - ist der Vorgang in einem System, bei dem eine oder mehrere GrojJen als EingangsgrojJen andere GrojJen als AusgangsgriJjJen auf Grund der dem System eigentiimlichen GesetzmiijJigkeiten beeinflussen. Kennzeichen filr das Steuern ist der offene Wirkungsablauf Uber das einzelne Ubertragungsglied oder die Steuerkette." Auch der Begriff Regeln unterliegt dieser Norm [1]:

"Das Regeln - die Regelung - ist ein Vorgang, bei dem eine GrojJe, die zu regelnde GrojJe (RegelgrojJe), fortlaufend erfajJt, mit einer anderen GrojJe verglichen und abhtingig vom Ergebnis dieses Vergleichs im Sinne einer Angleichung an die FuhrungsgrojJe beeinflujJt wird. Der sich dabei ergebende Wirkungsablauf finder in einem geschlossenen Kreis, dem Regelkreis, statt" (vgl. auch Kap. C.2.2: Aufbau von Steuerungssystemen, Bild C.2.1). Steuem bedeutet also, da13 das Verhalten eines Arbeitsmittels derart beeinfluBt werden kann, da13 beispielsweise Bewegungen in einer bestimmten zeitlichen Abfolge erzeugt werden. Auf das Lastaufnahmemittel eines Automatischen Flurforderzeuges bezogen, wiirde dies bedeuten, daB die Bewegungen einer Hubachse und einer Teleskopachse aufeinander abgestimmt zu erfolgen haben.

In Abhiingigkeit der jeweiligen EingangsgroBen einer Steuerung lassen sich Folgesteuerungen, Zeitplansteuerungen und Ablaufsteuerungen unterscheiden. Als EingangsgrBen werden demnach FiihrungsgrBen, Zeitpliine und Ablaufpliine genutzt.

490

C.2 Steuerungssysteme

Mit Hilfe eines Steuerungssystems ist auch die Regelung eines Prozesses moglich. Dabei werden dann nicht nur Daten (Steuerungssignale, Steuerungsdaten) zu einem ProzeB geleitet und dieser damit beeinfluBt, sondern es erfolgt auch eine Ruckmeldung von Oaten an das Steuerungssystem. Ein Regelungssystem kann somit als ein erweitertes Steuerungssystem beschrieben werden, wobei aber im folgenden der Oberbegriff Steuerungssystem auch fiir Regelungssysteme verwandt wird. Im Gegensatz zu Informationssystemen, die vorrangig strategische und administrative Aufgaben erfiillen, werden Steuerungssystewe zur operativen Steuerung von Ablaufen eingesetzt (vgl. Kap. C.l.l: Aufgabe der Informationssysteme). Eine solche Steuerung laBt sich sowohl in Subsystemen von Arbeitsmitteln, beispielsweise einzelnen Antrieben, als auch in komplexen Anlagen einsetzen, die aus einer Anzahl von einzelnen Arbeitsmitteln bestehen. Insbesondere bei der Gesamtsteuerung komplexer Fertigungs- und MaterialfluBsysteme ist ebenfalls ein dispositiver Steuerungsanteil erforderlich. Dieser Teil der Steuerung wird auf der Logistikebene im Rahmen der rechnergestiitzten Logistik CAL realisiert. Bier zeigt sich der flieBende Ubergang von einem Informations- zu einem Steuerungssystem, wobei Steuerungssysteme grundsatzlich auch als Teile von Informationssystemen moglich sind. Typische Steuerungsaufgaben in MaterialfluBsystemen sind die Zielsteuerung und Positioniersteuerung von Fordermitteln wie Automatischen Flurforderzeugen, Elektro-Hangebahnfahrwerken, Automatischen Verteilfahrzeugen oder Regalbediengeraten. Eine weitere Steuerungsaufgabe ist die Bahnsteuerung (CP) oder die Punkt-zu-Punkt-Steuerung (PTP) des Greifers eines Handhabungsmittels. Weiterhin werden Steuerungssysteme in dynamischen Lagermitteln zur Steuerung einzelner Regalantriebe oder zur Steuerung des Behiilterdurchlaufs in einer komplexen Behiilterforderanlage in einem Warenverteilzentrum eingesetzt. Am Beispiel der in einem Fahrerlosen Transportsystem (FTS) fahrenden Automatischen Flurforderzeuge werden im folgenden die operativen, dispositiven und administrativen Teile eines Steuerungssystems herausgestellt und die flieBenden Ubergange zwischen Steuerungs- und Informationssystemen verdeutlicht.

2.1 Aufgabe der Steuerungssysteme

491

Das Steuerungssystem eines Automatischen Flurforderzeuges besteht im wesentlichen aus Antriebssteuerung, Lenksteuerung, Positioniersteuerung und Steuerung der Lastaufnahmemittel. Es bedient die operativen Funktionen eines Automatischen Flurforderzeuges [6]. Die Antriebssteuerung hat die Aufgabe, die Fahrmotoren und die Bremsen anzusteuem. Sie steuert das Beschleunigen und das Bremsen und ermoglicht das Fahren unterschiedlicher Geschwindigkeiten wie etwa Schleichfahrt und schnelle Fahrt. Durch den Einsatz von drehzahlgeregelten Motoren als Antriebe ist heute eine gleichfOrmige Geschwindigkeitsii.nderung moglich. Die Lenksteuerung fi.ihrt das Automatische Flurforderzeug auf einem vorgegebenen Kurs, hiiufig auf einem induktiven Leitdraht (vgl. Kap. B.3.4.1: Flurgebundene Unstetigforderer, Automatische Flurforderzeuge). Durch Ansteuem der Lenkantriebe durch die Lenksteuerung wird ein Verlassen des Leitdrahtes verhindert. Die Positioniersteuerung ermoglicht an Haltepunkten der Automatischen FlurfOrderzeuge eine exakte Positionierung. Dort konnen Ladeeinheiten aufgenommen beziehungsweise abgegeben werden. Das Erkennen der richtigen Position kann entweder digital-absolut, inkremental oder inkremental mit ii.berlagerter digital-absoluter Erfassung durch geeignete Sensoren erfolgen (vgl. Kap. C.3.2.2: Sensoren). Eine analoge Positionserfassung, wie sie in der Vergangenheit haufig bei Regalbediengeraten Verwendung fand, wird bei Automatischen Flurforderzeugen in der Regel nicht eingesetzt. Die Steuerung der Lastaufnahmemittel steuert bei einer aktiven Abgabe oder Aufnahme einer Ladeeinheit die Lastaufnahmemittel (beispielsweise Rollenbahn oder Hubtisch) auf dem Automatischen Flurforderzeug. 1st beim Umschlag ein weiteres stationares, aktives Arbeitsmittel (vgl. Kap. B.6.3.1: Systematik der Umschlagtechnik) beteiligt, so ist eine geeignete Synchronisation beider Arbeitsmittel zu gewiihrleisten, die beispielsweise durch eine Kommunikation der Steuerungssysteme (der beteiligten Arbeitsmittel) erreicht werden kann. Die dargestellten Steuerungskomponenten werden direkt fi.ir die operative Steuerung einzelner Subsysteme (Antriebe, Lenkung, Lastaufnahmemittel) in einem Automatischen Flurforderzeug eingesetzt und sind somit mobil.

492

C.2 Steuerungssysteme

Weitere Steuerungskomponenten, die einen Betrieb des Automatischen Flurforderzeuges zwischen Quellen und Senken ermoglichen, sind die Zielsteuerung und die Fahrkurssteuerung. Auch sie iibemehmen operative Steuerungsfunktionen. Sie sind stationlir angeordnet und ermoglichen im Falle einer induktiven Fiihrung des Automatischen Flurforderzeuges die Ansteuerung der im Boden verlegten induktiven Leitdriihte. Die Zielsteuerung erlaubt die Auswahl eines geeigneten Weges von einer Quelle zu einer Senke, beispielsweise vom Wareneingang in ein Wareneingangslager. In komplexen Fahrerlosen Transportsystemen sind oft ortlich verschiedene Quellen und Senken vorhanden, so daB mehrere Wege moglich sind. Die Fahrkurssteuerung kontrolliert den Verkehr an Kreuzungen und Zusammenfiihrungen. Grundlage dieser Steuerung sind oft Blockstrecken, die entsprechend den vorgegebenen Strategien gesperrt oder freigegeben werden. Ein Fahrerloses Transportsystem mit mehreren Automatischen Flurforderzeugen bedarf noch eines weiteren Steuerungssystems, das beispielsweise die Trans-

portbedarfsverwaltung, die Disposition der Automatischen Flurforderzeuge und die Auftragsverwaltung iibemimmt. Die Transportbedarfsverwaltung ermittelt die benotigten Transporte auf Grund von Bedarfsmeldungen. Mit Hilfe der Bedarfsmeldungen erfolgt eine Disposition aller Automatischen Flurforderzeuge des Gesamtsystems. Es wird ein Transportauftrag erstellt, der wiihrend der Bearbeitung von der Auftragsverwaltung kontrolliert wird. Das Steuerungssystem eines Fahrerlosen Transportsystems liillt sich in drei Ebenen hierarchisch untergliedem. Die erste Ebene umfaBt die operative Steuerung einzelner Komponenten der Automatischen Flurforderzeuge. Die zweite Ebene beinhaltet die Steuerung der Fahrkurse, auf denen die Automatischen Flurforderzeuge fahren, und auf der dritten Ebene erfolgt die Einsatzplanung einzelner Automatischer Flurforderzeuge im Rahmen eines Fahrerlosen Transportsystems. Dabei wird deutlich, daB sich die operativen Steuerungsfunktionen und damit die Steuerungskomponenten von Ebene zu Ebene entsprechend den zu steuemden Subsystemen verandem. Befinden sich auf der ersten Ebene

2.2 Aujbau von Steuerungssystemen

493

Komponenten ftir die Steuerung einzelner Su:bsysteme eines Automatischen Flurforderzeuges, so werden auf der zweiten Ebene Komponenten zur Steuerung der zur Fuhrung notwendigen Systeme (Leitdraht) von Automatischen

Flurforderzeugen eingesetzt. Bei der Gesamtbetrachtung eines Fahrerlosen Transportsystems ist zu erkennen, daB auf der dritten Ebene auch mehr verwaltungsorientierte Steuerungsfunktionen, wie beispielsweise die Disposition in diesem Fall als operative Funktion, zum Betrieb des gesamten Systems notwendig sind. Der Ubergang zu einem Informationssystem im Rahmen von CAL ist damit im vorliegenden Fall aus der beschriebene:n dritten Ebene flieBend.

2.2 Aufbau von Steuerungssystemen

Bild C.2.1 zeigt schematisch den Aufbau eines Steuerungssystems ohne und mit Regelung. Ein Steuerungssystem ohne Regelung beeinfluBt Arbeitsmittel oder Prozesse mit Hilfe von Aktoren. Die Ste.uerung von Arbeitsmitteln und Prozessen kann durch KontrollgroBen, die von den Arbeitsmitteln oder von den Prozessen gewonnen werden, von Arbeitspersonen iiberwacht werden. Im Gegensatz dazu werden von einem Steuerungssystem mit Regelung durch Sensoren RegelgroBen von den Arbeitsmitteln oder von den Prozessen erfaBt, die dann der Steuerung zugeleitet werden. Es ergibt sich ein geschlossener Kreis (Regelkreis). Je nach Automatisierungsgrad eines Steuerungssystems lassen sich manuelle, mechanisierte (d.h. teilautomatisierte) und autornatische Systeme unterscheiden. Bei manuellen und mechanisierten Systemen sind immer auch Arbeitspersonen Bestandteil des Steuerungssystems. Ein Stapler, dessen Funktionen, wie beispielsweise Senken der Gabel, Positionieren und Lastaufnahme, durch eine Arbeitsperson gesteuert werden, besitzt ein manuelles Steuerungssystem. Mechanisierte Steuerungssysteme von Arbeitsmitteln reduzieren den Bedienungsaufwand durch die Arbeitspersonen, indem sie beispielsweise den Ablauf einer Bewegungsfolge eines Arbeitsmittels auf eine Startinformation hin veranlassen und steuern.

C.2 Steuerungssysteme

494

r

ElngangsgrOBen

l

I

Steuerung

I

Aktoren

~

t

rEingangsgrOBen

I

Steuerung

I

ArbeitsmiHel, Prozesse

r. _ _T__ :l L KontrollgrOBen _ _ _ _ _J

Steuerungssystem ohne Regelung (Steuerkette)

t t

Aktoren

I I

I RegelgrOBen Sensoren

I

I

ArbeltsmiHel, Prozesse

I

t St6rgr6Ben

Steuerungssystem mlt Regelung (Regelkreis)

Bild C.2.1: Aufbau von Steuerungssystemen mit und ohne Regelung

Unter mechanisierten Steuerungssystemen werden Systeme verstanden, die Teilfunktionen eines Arbeitsmittels automatisch steuern. Die Gesamtfunktionen des Arbeitsmittels miissen aber von Arbeitspersonen bedient werden. In der Praxis wird diese Art der Steuerung eines Arbeitsmittels oft auch Steuerung mit Meisterschalter genannt. Wenn die Steuerung von Arbeitsmitteln oder auch von mehreren verkniipften Arbeitsmitteln nicht der Bedienung durch Arbeitspersonen bedarf, liegt ein automatisches Steuerungssystem vor. Ein automatisches Steuerungssystem wird beispielsweise in einem prozeBrechnergesteuerten Hochregallagersystem eingesetzt. Der Eingriff von Arbeitspersonen in ·die operative Steuerung des Hochregallagersystems ist nicht erforderlich. Werden bei einem von einem automatischen Steuerungssystem gesteuerten Fertigungs- oder Materialflu8mittel Arbeitspersonen eingesetzt, so miissen

495

2.2 Aujbau von Steuerungssystemen

diese nicht notwendig eine Bedienungsfunktion des Arbeitsmittels ausfiihren. Als Beispiel hierfiir sei ein Kommissionierer (als Arbeitsperson) genannt, der in einer Kabine auf einem Regalbediengeriit mitfiihrt. Dieser Kommissionierer entnimmt Packstiicke aus den Regalfachern und palettiert diese auf einer mitgefiihrten Palette. Die Bewegungen des Regalbediengeriites erfolgen jedoch automatisch durch das Steuerungssystem. Der Kommissionierer muB lediglich den ausgefiihrten Auftrag quittieren. In mechanisierten und automatischen Steuerungssystemen kommen SpeicherProgrammierbare Steuerungen, Mikrocomputer- und ProzeBrechnersteuerungen zum Einsatz (vgl. Kap. C.3.4.2: Datenverarbc~itungstechnik in Steuerungssystemen). Relaissteuerungen werden in der Regel auf Grund der stark gefallenen Kosten fiir elektronische Halbleiterbauteile (z.B. Mikroprozessoren, Speicher), die wesentliche Funktionen der Speicher-Programmierbaren Steuerungen, Mikrocomputer- und ProzeBrechnersteuerungen ermoglichen, nur noch selten eingesetzt, und wenn, dann fiir sehr

einfachc~

Steuerungsaufgaben. Je nach

Komplexitiit der Steuerungsfunktionen werden Steuerungen unterschiedlicher Leistungsfahigkeit eingesetzt. So kann die Steuerung von Arbeitsmitteln, wie beispielsweise Elektro-Hiingebahn-Fahrwerke, Regalbediengeriite oder Automatische Flurforderzeuge, etwa mit Speicher-Programmierbaren Steuerungen erfolgen. Komplexe MaterialfluBsysteme, wie beispielsweise ein Hochregallagersystem einschlieBlich der im Hochregallager dngesetzten Fordermittel, erfordern in der Regel leistungsfahigere Steuerungen wie Mikrocomputersteuerungen oder ProzeBrechnersteuerungen. Oft ist auch dc~r Einsatz eines zweiten, parallelen ProzeBrechners iiblich, urn bei Ausfall des ersten ProzeBrechners mit dem zweiten die operative Steuerung der Mate:rialfluBmittel am gesamten System iibernehmen zu konnen. Die Verfiigbarkeit des MaterialfluBsystems wird auf diese Weise wesentlich erhoht. Neben dem Automatisierungsgrad ist, wie auch bei Informationssystemen, die Struktur eines Steuerungssystems von Interesse. Steuerungssysteme werden in

zentrale und dezentrale Steuerungssysteme untergliedert. Es konnen auch Mischformen von beiden auftreten. Ein zentrales Steuerungssystem hat einen zentralen Steuerungsrechner, an den alle unterlagerten Arbeitsmittel angeschlossen sind. Dabei werden alle in

496

C.2 Steuerungssysteme

dem Gesamtsystem anfallenden Aufgaben, wie beispielsweise in einem Transportsystem die Verwaltung, Disposition und Steuerung der Fahrzeuge, von diesem durchgefiihrt. Der zentrale Steuerungsrechner ist dementsprechend leistungsfahig auszulegen. Zentrale Steuerungssysteme eignen sich insbesondere flir Transportsysteme mit our wenigen Fahrzeugen.

Dezentrale Steuerungssysteme sind beispielsweise flir weit verzweigte Transportsysteme mit vielen Fahrzeugen geeignet. In einem solchen Steuerungssystem iibernehmen weitere, einem zentralen Steuerungsrechner unterlagerte Steuerungsrechner die Steuerungsaufgaben in den aneinander grenzenden Teilsystemen des Transportsystems. Der zentrale Steuerungsrechner wird auf diese Weise entlastet. Steuerungssysteme auf der MaterialfluBebene eines Unternehmens werden zukiinftig iiber lokale Netzwerke an die Logistikebene angeschlossen. Beispielhaft sind in Bild C.1.4 die Steuerungsebene eines Lagersystems, eines flexiblen Fertigungssystems, eines Sortiersystems und eines Kommissioniersystems dargestellt. Die zukiinftig m6gliche Anbindung an die Logistikebene eines Unternehmens iiber lokale Netzwerke erlaubt dabei auch die Steuerung der MaterialfluB- und Produktionsmittel im Rahmen der kombinierten Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme (PPS) und Logistikinformations- und -steuerungssysteme (LIS), als CAL (Computer Aided Logistics) (vgl. Kap. C.1.3: Rechnergestiitzte Logistik in den Unternehmen und Bild C.1.6).

3 Informationsflu8mittel 3.1 Datentrager

Datentrager sind die materiellen Trager der Oaten. Hierzu gehoren alle Mittel, die eine Aufzeichnung von Oaten zulassen [16]. Je nach physikalischem Prinzip, mit dem die Datentrager gelesen und beschrieben werden konnen, werden mechanische, magnetische, optische und elektronische Codierungen unterschieden (vgl. Kap. C.3.1.2: Programmierbare Datentrager). Wenn die eingesetzten Datentrager mehrmals beschrieben werden konnen, also umprogrammierbar sind, lassen sie sich wiederverwenden und gehen deshalb nach Gebrauch nicht verloren. Das Umprogrammieren kann beriihrend, wie beispielsweise bei einer Magnetkarte, die iiber einen Tonkopf lauft, oder beriihrungslos erfolgen. Fiir die beriihrungslos programmierbaren Datentrager hat sich der Name Programmierbare Datentriiger (POT) eingepragt.

3.1.1 Codierungsarten Das Hauptkennzeichen der Datentrager [13] ist die Art ihrer Codierung. Nach DIN 44300 [8] wird der Code als "eine Vorsdvift fUr die eindeutige Zuordnung der Zeichen eines Zeichenvorrates zu denjenigen Zeichen eines anderen Zeichenvorrates" bezeichnet. Als Datentrager konnen dabei beispielsweise Aufkleber oder auch die Giiter selbst eingesetzt werden. Nicht programmierbare Datentrager bieten sich bevorzugt dort an, wo sich der Zustand der gekennzeichneten Giiter im MaterialfluBprozeB nicht mehr andert oder andern soli, das heiBt, wo die Oaten iiber den gesamten MaterialfluB- und FertigungsprozeB hinweg identisch bleiben. Sie sind sehr preisgiinstig und konnen deshalb wirtschaftlich zur individuellen Kennzeichnung von Massengiitern, wie beispielsweise in der Konsumgiiterindustrie eingesetzt werden. Der Mensch ist ohne Hilfsmittel nicht in der Lage, alle Codierungen zu lesen. Er muB vielfach geeignete Hilfsmittel einsetzen.. Lesbar sind fiir ihn die optischen Klarschrift-Codierungen wie auch das OCR-System (Optical Character

C.3 Informationsflu.flmittel

498

Recognition), das tiber die Schriften OCR-A-Schrift [11,12,13,15] und OCR-BSchrift [14,15] verfrlgt. Bild C.3.1 zeigt einige mechanische, magnetische und optische Arten der Codierung mit verschiedenen ausgeftihrten Datentragern.

Codlerungen

.I:

o_ m .... c: ·-

·- Gl

• lochcode

.I: 0 ~ 0

• Stiftcode

.I:

• Magnetstreifen

ro,

E

o_ m ....

:;:a, Gl ·-

c:"' Clo

10 0

E

• Magnetstabe • Magnetschrift

Ol.23~Sb76'i

• Ziffern und Zahlen

,0

• Strich-Code (Barcode)

0

.I: 0

.!!?

Q.

ABCDEFGHIJKLM

NOPQRS:TUVWXYZ

• OCR-System

.... .S!

.rYnl

OCR-A OCR-B

Code 215: interleaved EAN - Code

11111111111111 4022

0

• geometrische Figuren • Farbcode

'll lllll !l

Bild C.3.1: Beispiele mechanischer, magnetischer und optischer Codierungen

Mecha.nische Codierungen sind in der Regel preiswert, einfach zu handhaben und robust. Das Lesen kann beispielsweise mit einem mechanischen oder induktiven Schalter sowie mit einer optischen Lichtschranke erfolgen.

3.1 Datentriiger

499

Magnetische Codierungen sind in der Regel unempfindlich gegeniiber Verschmutzungen und besitzen eine hohe Lesesicherheit. Die Magnetkarte kann eine groBe Datenmenge aufnehmen. Nachteilig ist der relativ hohe Preis der Datentrliger und Leseeinrichtungen. Optische Codierungen, speziell die Strichcodes, besitzen gegenwlirtig durch die preiswerten Datentrliger und die hohe Lesesicherheit der Codierungen die groBte Verbreitung. Elektronische Codierungen benotigen einen technisch sehr aufwendigen und damit kostenintensiven Datentrliger. Die elektronische Codierung wird bei den PDT eingesetzt.

3.1.2 Programmierbare Datentrager Andern sich die objektbezogenen Daten im Laufe eines MaterialfluBprozesses, so ist der Einsatz von Programmierbaren Datentriigern [34] sinnvoll. Die Kosten dieser Systeme, die aus den Datentrligern sowie den Lese- und Programmierstationen bestehen, die das beriihrungslose Lesen und Beschreiben ermoglichen, liegen in der Regel iiber den Kosten eines Systems mit nicht programmierbaren Datentrligern. Deshalb rechtfertigen nur bestimmte Bedingungen den Einsatz von PDT. PDT sind wiederverwendbar. Sie werden in der Regel an den Werkstiicktrligern oder an den Ladehilfsmitteln und nicht an Werkstiicken, Giitern oder Packstiicken angebracht. Sie verlassen das Unternehmen nicht. Daten iiber die auf den Werkstiicktrligern oder Ladehilfsmitteln betindlichen Giiter konnen wiihrend der Material- und Fertigungsprozesse gespeichert werden. Auf · diese Weise kann die gesamte Produktentstehung protokolliert werden. Einsatzbereiche finden sich heute besonders in der Automobilindustrie. Die Produktion in der Automobilindustrie ist in der Vergangenheit mehr und mehr kundenorientiert geworden. Das heiBt, der Kunde ist in der Lage, viele eigene Wiinsche in den Bau seines Fahrzeuges einflieBen zu lassen. Mit diesen Wiinschen kann ein umfangreicher Datensatz fiir jedes Fahrzeug erzeugt werden, der dann in einem PDT abgelegt wird und zur individuellen Steuerung des Mate-

500

C.3 JnformationsflujJmittel

rialflusses und der Produktion jedes einzelnen Fahrzeuges verwendet werden kann. Oer POT verUiBt das Untemehmen jedoch nicht und wird nach Verlassen eines produzierten Fahrzeuges wieder fiir ein weiteres zu produzierendes Fahrzeug eingesetzt. Ein weiterer Einsatzbereich fiir POT ist die spanende Fertigung. Hier konnen die Werkzeuge einen POT tragen und konnen dann von automatischen Systemen sicher erkannt werden. Haufig werden die Oaten nicht nur zu Beginn der Tranportkette, sondem auch beim Ourchlauf durch die Transportkette eingespeichert. Im Bereich der spanenden Fertigung konnen beispielsweise Werkzeugzustiinde iiber den gesamten Material- und FertigungsprozeB hinweg gesammelt werden. Ein wichtiger Vorteil der POT ist, daB der MaterialfluB immer mit dem InformationsfluB gekoppelt ist und Synchronisationsprobleme fast nicht vorhanden sind. Mit den in den POT gespeicherten Oaten ist neben einer Protokollfunktion auch eine Steuerungsfunktion moglich. Einzelne Arbeitsmittel, die beispielsweise bei der Montage eines Fahrzeuges eingesetzt werden, konnen mit Hilfe der Oaten, die in einem POT abgelegt sind, gesteuert werden. Oamit ist es moglich, MaterialfluB- und Fertigungsprozesse direkt zu beeinflussen. Der MaterialfluB orientiert sich hierbei also nicht an den im hierarchisch iibergeordneten Steuerungsrechner abgelegten Strategien, sondem er wird durch die Oaten aller in ihm umlaufenden Ladehilfsmittel geleiteL So konnen beispielsweise in einer KarosserieschweiBstraBe eines Automobilunternehmens Rohkarosserien geeigneten Arbeitsmitteln zugefiihrt werden. Auch die zu einer bestimmten Rohkarosserie gehOrenden SchweiBprogramme der SchweiBroboter konnen dementsprechend ausgewlihlt werden.

Im auBerbetrieblichen Bereich ist in den Verkehrsunternehmen die Containerbeziehungsweise Eisenbahnwagenidentifikation mit Hilfe Programmierbarer Oatentrager denkbar. Weitere Anwendungsbeispiele werden in den nachsten Jahren dazukommen. Hierzu gehren etwa Einslitze im Personen- und Fahrzeugidentiflkationsbe-

3.1 Datentriiger

501

reich. Die zu identifizierenden Arbeitspersonen, die sich in einem automatisierten MaterialfluBbereich aufhalten, k6nnen beispielsweise mit PDT, die sich in den Abs!ltzen der Schuhe befmden k6nnten, ausgestattet werden. Flurgebundene Arbeitsmittel, etwa Automatische Fluriorderzeuge, werden ihrerseits mit einem Lesegerat ausgeriistet und sind dann in der Lage anzuhalten, wenn sie einen PDT bei einer Arbeitsperson erkannt haben. VerlaBt die Arbeitsperson mit dem PDT wieder den Empfangsbereich, kann das Fordermittel seine Fahrt fortsetzen. Gleiche Systeme sind auch im Bereich von automatischen Handhabungsmitteln beziehungsweise Robotem denkbar. Hier k6nnte dann eventuell auf mechanisch abgeriegelte Schutzzonen verzichtet werden. Auf dem Markt werden heute unterschiedliche Systeme Programmierbarer Datentrager angeboten. Charakteristisches Unterscheidungsmerkmal der PDT ist die Art des Datentibertragungsverfahrens. Es wird nach benutzter Wellenlange zwischen - Induktiv-Funk-System, - Sekund!lr-Radar-System, - Mikrowellensystem und - Infrarotsystem unterschieden. Das Infrarotsystem spielt heute noch eine untergeordnete Rolle. In Bild C.3.2 ist eine Leistungsdatentabelle einiger wichtiger PDT zusammengestellt. Die Leistungsdaten, insbesondere der Lese- und Programmierabstand, sind stark von dem gewahlten Datentibertragungsverfahren abhangig. FUr die m6glichen Einsatzbereiche der PDT sind unter anderem der Lese- und Programmierabstand zwischen PDT und Lese- und Programmierstationen, der Speicherinhalt und die Speicherhaltezeit von Bedeutung. Weiterhin sind auch die thermische und mechanische Bestandigkeit sowie die Energieversorgung der PDT von EinfluB. Die thermische Bestandigkeit ist insbesondere ftir Eins!ltze in der Automobilindustrie von Interesse, da bier die PDT das Fahrzeug wabrend des Produktionsprozesses begleiten und dabei eventuell auch nach der Lackierung in einen Trockenofen gelangen. Sie mtissen dann Uber den Zeitraum des Trockenvorganges den erhOhten Temperaturen widerstehen konnen.

C.3 I nformationsfluflmittel

502

~

Beispiel A

Beispiel B

Beispiel C

lnduktiv-

Sekundar-

Mikrowellen-

Funk-System

Radar-System

System

64Byte

256 - 2048 Byte

16 Byte

~10Jahre

~5Jahre

~8Jahre

Programmierhauflgkeit

~10 11

unbegrenzt

unbegrenzt

Lesehauflgkeit

unbegrenzt

unbegrenzt

unbegrenzt

L6schhliuflgkeit

~10 11

unbegrenzt

unbegrenzt

bel m Programmleren

20 Byte: 0,03 m/s

4 Byte: 21 mls

8 Byte: 10 m/s

bel m Lesen

20 Byte: 0,08 m/s

1 Byte: 10 m/s

8 Byte: 17 mls

Leseabstand

0,015 m

s5m

2,0m

Programmlerabstand

0,015 m

s5m

1,5m

5ms/Byte

3,5 ms/Byte

10 ms/Byte

12 - 48 ms/Byte je nach Schnittstelle

0,3ms/Byte

20ms/Byte

100x50x15

121x80x24

89 X 63 X 23

n

.

T

Speicherinhalt

Spelcherhaltezeit

Zul. Relativ· geschwindig· keit

Lesezeit Programmlerzeit Abmessungen (mm x mm x mm)

POT : = programmierbarer Datentrager ms

:

=Millisekunden

Bild C.3.2: Beispiele technischer Kenndaten ausgewllhlter programmierbarer Datentrllger

Ein PDT kann nach folgendem Schema beschrieben werden: - Eingabe der Daten in eine Lese- und Programmierstation; - Modulation der Daten auf ein elektromagnetisches Feld und Abstrahlung des modulierten Signals; - Empfang der Daten durch den PDT, der sich im elektromagnetischen Feld befmdet; - Demodulation des empfangenen Signals und Speicherung der iibermittelten Daten. Das Lesen der Oaten aus einem PDT kann auf umgekehrtem Weg erfolgen.

3.2 Datenerfassungstechnik

503

3.2 Datenerfassungstechnik

Durch den Wunsch einer direkten Steuerung von Fertigungs- und MaterialfluBprozessen wurde auch die Erfassung aktueller Oaten aus alien Unternehmensbereichen notwendig. Beispiele bei der Datene:rfassung sind: - Anwesenheitszeiterfassung, - Arbeitsmitteldatenerfassung, - Qualitatssicherung und - Giitereingangskontrolle und -ausgangskontrolle:. Die Datenerfassung ist die Aufnahme von Oaten, die in der Regel durch eine dazugehOrende Organisation erganzt wird. Die fUr die Datenerfassung eingesetzten Systeme lassen sich in Datenerfassungsgeriite und Sensoren unterteilen. Mit Hilfe der Datenerfassungsgeriite werden Oaten von Datentrligern gelesen oder auch manuell erfaBt. Die Datenerfassungsgerate, die zum Lesen von Datentragern eingesetzt werden, enthalten oft auch Sensoren. Sie konnen manuell und automatisch eingesetzt werden. Das Haupteinsatzgebiet fiir Datenerfassungsgerate sind lnformationssysteme (vgl. Kap. C.l.l: Aufgabe der Informationssysteme). Sensoren werden in der Regel in Steuerungssystemen zur ProzeBdatenerfassung, insbesondere in automatischen Systemen, eingesetzt. Die erfaBten Oaten konnen jedoch auch fUr die Auswertung in Informationssystemen verwendet werden.

3.2.1 Datenerfassungsgerate Fiir die direkte Dateneingabe in die Datenverarbeitungssysteme (Rechner), die manuell erfolgt und ohne das Lesen eines Datentrligers auskommt, werden beispielsweise Tastaturen, Digitalisierbretter und Miiuse als Datenerfassungsgerlite eingesetzt.

504

C.3 lnformationsflu.Pmittel

Die Dateneingabe iiber die in der Regel schreibmaschinenlihnliche Tastatur ist sehr weit verbreitet. Hliufig wird eine die Eingabe unterstiitzende Software in Form einer Bildschirmmaske einiesetzL Dabei erfolgt eine programmgesteuerte Fiihrung der Arbeitsperson zu verschiedenen Eingabefeldem mit dem Ziel, die Eingabegeschwindigkeit zu erMhen und die Fehlerrate beim Eingeben zu senken. Mit Hilfe des Digitalisierbretts kt>nnen auch Skizzen, Graphiken oder Symbole erfaBt und in eine fiir den Rechner lesbare Form iiberflihrt werden. Ein Digitalisierbrett besteht im wesentlichen aus einer flachenffirmig aufgespannten Matrix. Die einzelnen Matrixpunkte werden mit einem schaltungstechnisch mit der Matrix verbundenen Stift aktiviert. Die dabei entstehenden Oaten kl>nnen dann gelesen werden. Aus den einzelnen Matrixpunkten wird in einem nachgeschalteten Rechner das abgetastete Bild zusammengesetzt. Die Dateneingabe mit einer Maus erfolgt iihnlich wie bei einem Digitalisierbrett. Es wird dabei eine Maus auf einer FUiche gefiihrt. Hier ist allerdings die Flliche nicht aktiv, sondem passiv. Der aktive Teil des Systems ist die Maus, mit der in der Regel durch die Rollbewegung einer Kugel in der Maus die Bewegung auf der Flache erfaBt wird. Die Rollbewegung der Kugel wird in Koordinaten der Flliche umgesetzt, aus denen ein nachgeschalteter Rechner Skizzen, Graphiken oder Symbole ableiten kann. Fiir die Datenerfassung von Datentriigern lassen sich Systeme unterscheiden, die in der Lage sind, die mechanischen, magnetischen, optischen und elektronischen Codierungen zu lesen. In Bild C.3.3 werden beispielhaft Datenerfassungsgerlite vorgestellt, die zum Lesen der optischen Codierungen, die sehr hliufig eingesetzt werden, geeignet sind. Diese Datenerfassungsgerlite sind unter anderem Lesestifte und Lesepistolen, Laserscanner, Zeilenkameras sowie Matrixkameras (Fllichenkameras).

Lesestifte Ein Lesestift wirft durch eine LED (Light Emitting Device) erzeugtes Licht (630 nm rot und 950 nm infrarot) iiber einen geringen Abstand auf einen Strichcode. Das reflektierte Licht wird durch einen lichtempfmdlichen Photosensor aufgenommen. Durch das manuelle Oberstreichen des Strichcodes wird

505

3.2 Datenerfassungstechnik

durch Striche und Lticken ein elektronischer Impuls erzeugt, der dann einer Dekodiereinheit (Auswertung) zugeftihrt wird. Der elektronische und mechanische Aufbau ist relativ einfach (vgl. Bild C.3.3).

rollerender Splegel

Laser

LED= light

emitted diode

Lesestift

Zeilenkamera

Bild C.3.3: Funktionsweise von Strichcodelesegerliten

La se rscan ne r (linienformige Abtastung)

Matrixkamera

I

506

C.3 lnformationsfluj3mittel

Laserscanner Auch ein Laserscanner wertet vom Strichcode reflektiertes Licht fiir das Lesen des Strichcodes aus. Als Lichtquelle dient bier in der Regel ein He-NeLaser (Helium-Neon). Ein Laserscanner kann aber im Gegensatz zum Lesestift auch mit einem bewegten Lichtstrahl arbeiten, so daB eine Relativbewegung zwischen Strichcode und Laserscanner nicht erforderlich ist. Durch das nahezu parallele Licht des Lasers ist es moglich, eine hohe Tiefenschiirfe des Bildes zu erreichen. Deshalb kann ein Stiickcode in einem groBen Abstandsbereich gelesen werden. Es werden je nach Bewegung des Laserstrahls drei Prinzipien der Abtastung eines Bildes unterschieden: I. Fixed Beam Scanner (punktformige Abtastung) 2. Moving Beam Scanner (linienformige Abtastung (vgl. Bild C.3.3 )) 3. Fiicher-Scanner (flachenformige Abtastung).

Zeilenkameras Zeilenkameras werden in der Regel als Halbleiterkameras und nicht als Rohrenkameras ausgefiihrt. Halbleiterkameras werden auch CCD-Kameras (Charge Coupled Devices) genannt. Eine CCD-Zeilenkamera besteht aus einer linienformig angeordneten Reihe photoempfindlicher Halbleiterelemente auf einem sehr begrenzten Raum mit einer typischen Auflosung von 512 Halbleiterelementen. Eine flachenformige Bilderfassung ist auf Grund der linienf6rmigen Bildabtastung nur durch eine Relativbewegung zwischen Kamera und Strichcode moglich (vgl. Bild C.3.3).

Matrlxkameras Die Funktionsweise einer Matrixkamera ist analog der einer Zeilenkamera. Eine bier typische Auflosung ist 512*512 Halbleiterelemente. Durch das flachenformige Erfassen eines Bildes kann auf eine Relativbewegung zwischen Kamera und Strichcode verzichtet werden (vgl. Bild C.3.3).

3.2.2 Sensoren Ein Sensor [36] ist ein technisches Bauelement, das unterschiedliche physikalische GroBen in seinem Erfassungsbereich selektiv ermittelt, in elektrische Signale umwandelt und gegebenenfalls einer Auswertelogik zufiihrt. Aus der

507

3.2 Datenerfassungstechnik

Vielzahl der denkbaren Klassiftkationen der Sensoren bietet sich fiir den MaterialfluBbereich eine Unterscheidung in einfache und komplexe Sensoren an.

Einfache Sensoren (beispielsweise binlire Signalgeber, induktive Nliherungsschalter) melden das Eintreffen eines Ereignisses durch ein 1-Bit-Signal an eine nachfolgende Steuerung. Auch die Ausgabe analoger Signale, zum Beispiel bei Wegerfassungssensoren (Spannungsteilerprinzip

= Potentiometer)

ist denk-

bar. Die wichtigsten Vorteile einfacher Sensoren sind der einfache und leichte Aufbau, sowie der relativ geringe Preis und die geringe Storantalligkeit. Nachteilig ist dagegen ein begrenztes Auflosungsvermogen, das nur die Erfassung einfacher Sachverhalte zulaBt. Zu den komplexen Sensoren gehOren uriter anderem Sensoren, die in der Lage sind, Muster zu erkennen. Gerade bei diesen Sensoren wird, wenn eine hohe Informationsdichte vorliegt, eine Vorauswertung im Sensor selbst vorgenommen. Der Sensor besteht dann aus einem MeBwertaufnehmer und einer dazugehOrenden Auswertung fiir die Oaten. Der Vorteil eines hOheren Auflosungsvermogens muB durch groBeres Gewicht und Volumen des Sensors und einen relativ hohen Systempreis erkauft werden. Komple.xe Sensoren sind zudem auch oft empfindlich gegeniiber auBeren Einfliissen. Mit verschiedenen in der Praxis eingesetzten Sensoren lassen sich unter

anderc~m

die aufgezeigten meBbaren

GroBen ableiten: - Position

- Weg

- Winkel

- Drehzahl

- Kraft

- Drehmoment

- Temperatur

- Druck

- Feuchte

- Magnetismus

- chemische Zusammensetzung Die Systematik in Bild C.3.4 unterscheidet Sensoren weiterhin in beriihrende (taktile) und berahrungslose (nicht taktile) Sensoren und gibt einige Beispiele. Bild C.3.5 zeigt die Funktionsweise verschiedener Sensoren an Hand ihres physikalischen Prinzips. Ein Endschalter ist ein einfacher binlirer mechanischer Schalter, der durch eine bewegte Schaltnocke betiitigt wird.

mechanlsdle : PosiUonsschaller Endschalter

taklil

nlcht taktll

lluldlsch (pneumallsch) : Rilckstausensoren Ringsuahtsensoren

akuslfsch: UIUaschallnaherungssensoren

loloelelc1rtseh/optlsdl : Einweglichtsehranken Rellextichtschranken RellextichllaSter

kapazlllv : Kapazilive Naherungssehaller

lnduktlv : lnduktiw Naherungsschalter

magnetlsdl : Magnetschalter Reedkontakte

y ...

I

elnlach

Bild C.3.4: Systematik fiir Sensoren mit Beispielen

I

Slfttmatrtzen

taktll

Y:..:..:

messende Sensoren OehnungsmeBsUeilen Piezokristallaulnehmer

mechanl sch :

H

1.

11 nicht taktil

~

oplfsch : inkrementale Winkelgeber absolute Winkelgeber und LangenmeBsysteme CCD • Zeilensensoren CCD · Flaehensensoren lnterteromeuische LangenmeBsysteme Ktarschrift· und Bar • Code • Leser

akuslfsch: UIUasehaii·LanQen· meBsysteme

K

11 .

komplex

1

I

0

0

::s

~

e.

~

rt ....

0

(1Q

3

c:

::s

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0

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sung einer entsprechenden Aufgabenstellung einzurichtenden Arbeitsprozesse einschlieBlich der hierfiir einzusetzenden Arbeitsmittel und Anlagen. Man unterscheidet dabei prinzipiell drei Aufgabenkomplexe: - Neuplanung - Erweiterungsplanung - Rationalisierungsplanung Die Planung erstreckt sich iiber alle Ebenen im Unternehmen, von der operariven Ebene, wo der ProzeBablauf und der MaterialfluB gestaltet werden miissen, his zur Logistikebene, wo die Informationsfliisse, die Steuerungs-Hardund -software, die Strategien und die Ablauf- und Aufbauorganisation geplant werden miissen. Die Planung wird neben der Komplexitat des Planungsgegenstandes durch technologische, anlagentechnische, bautechnische, energetische, informationelle, organisatorische, wirtschaftliche und ergonomische Gesichtspunkte bestimmt. Die Komplexitat zwingt den Planer zu einer stufenweisen Bearbeitung vom Groben zum Feinen, vom Entwurf zum Detail. Er muB dabei im voraus alle Randbedingungen und Einfliisse erkennen und beriicksichtigen und beispielsweise den ArbeitsprozeB und die Arbeitsmittel detailliert im Sinne der Aufgabenstellung festlegen und dimensionieren. Das Planungsergebnis ist dann die zusammengefaBte Darstellung und Bewertung der gedanklich vorbestimmten Arbeitsprozesse und -mittel.

Planungsgute und -effizienz konnen erst bei der realpraktischen Erprobung festgestellt werden. Dabei spielen neben der Funktionsfahigkeit und Wirtschaftlichkeit die Llinge der Realisierungs- und Anlaufphase, die qualitative und technische Ausflihrung beispielsweise unter dem Aspekt einer wartungsarmen und instandhaltungsgerechten Konstruktion sowie die Gestaltung der

1 Aufgaben der Planung

5.53

Arbeitspliitze unter humanen Aspekten eine wichtige Rolle. Die Hauptaufgabe der Planung liegt demgemiiB darin, die Kapazitliten in MaterialfluBsystemen derart zu gestalten, daB die vorgesehenen Durchsatzleistungen erreicht werden. Als Zielsetzung gelten allgemein geringe Investitions- und Betriebskosten, ausreichende Wirtschaftlichkeit, ein geringer Fliichen-, Raum- und Arbeitskriiftebedarf sowie geringe Verluste durch Wartezeiten vor- und nachgelagerter Prozesse.

2 Vorgehensweise bei der Planung von Materialflu8systemen

Die Planungsdurchfiihrung kann analog zur Fabrikplanung in drei Phasen unterteilt werden: - Ermittlung und Priizisierung der Aufgabenstellung - Grobplanung zur Erarbeitung der optimalen Gesamtkonzeption - Ausflihrung im Sinne einer Feinplanung sowie einer Steuerung der Ausfiihrungsarbeiten bis zur Abnahme und Obergabe Der Ablauf der Planung in MaterialfluBsystemen soli in sieben Schritte eingeteilt werden (Bild D.2.1). Die Aufgabenstellung ftir die Planung beinhaltet in der Regel den Anfangsund den gewiinschten Endzustand eines Planungsgegenstandes. Entsprechend sind der ArbeitsprozeB und die ihn ausfiihrenden Arbeitsmittel zu gestalten. Die Aufgabenstellung gibt weiter konkrete Anforderungen und Bedingungen vor, die von auBen auf den zu planenden ArbeitsprozeB wirken und den USsungsbereich einschrlinken. Der erste Schritt im Rahmen der Planung ist daher eine Analyse der Aufgabenstellung mit dem Ziel, sie zu priizisieren. Dazu muB gekllirt werden, welche Planungsziele zugrunde gelegt werden sollen. Man unterscheidet dabei zwischen okonomisch relevanten (Markt-, Wettbewerbs-, Kosten-, Gewinn-, Liquiditiitsziele, etc.), sozial relevanten (Beschliftigungs-, Versorgungsziele, etc.) und technisch relevanten Zielen (Qualitiits-, Leistungs-, Zuverlassigkeits-, Verfligbarkeits-, Kompatibilitiitsziele, etc.). Dariiber hinaus muB festgestellt werden, welche Randbedingungen bereits Jest vorgegeben sind (Restriktionen aus den Giitern oder aus der Umgebung sowie gesetzliche Restriktionen) und welche frei wdhlbar sind (beispielsweise Vereinheitlichung von Giitern durch Ladeeinheitenbildung, Bestimmung von Artikelgruppenvertretern, Bewertung von Zielen). Fiir letztere miissen Annahmen und Vereinbarungen getroffen werden, wobei zu beachten ist, daB diese den Uisungsbereich ebenso ein-

D.2 Vorgehensweise bei tier Planung von MaterialjlujJsystemen

556

Belsplelhafte Methoden und Hllfsmlttel fOr die elnzelnen Planungsschrltte

Schrltte bel der Planung von MaterlalfluBsystemen

Statlatlk, Datanbanken

1

Fechaprachllche Beachrelbungen

Aufgabenstellung

Prognoaarechnungen

- ........ ........... ·1-----------------1 ZaHatudlen Graphlache Daratellungen

2

Datenerfaaaung und -vararbeltung

Planungsdatenanalyse

Vordrucke und Kartelan

-········ ...•....••. 3

Entwurfvon ProzeBvarlanten

-

_.....

--······· ........... 4

5 _

6

-

_.....

•••••••••••

Felnplanung

Brainstorming Varlantenentwlcklung Graphlache Daratellungen

....................................................................~

-~

Kataloge und Flrmanuntarlagan

Varlantanentwlcklung

...................

••••••••

Kybernetlache Modelle

Brainstorming

Entwurfvon Arbeltsmlttel· varlanten

Dlmenslonlerung, OberprOfung und Bewertung der Varlanten

Graphlache Daratellungen

-~------------------------------------------------------------~

_.....

. . . . . ._....,.___. .······1

Graphlache Daratellungen -~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

MathemalModalla (analytlache,heurlatlache,OR·Verfehren) Konkrate Modella Simulation und Expartanayateme Nutzwartanalyaa Koatan-Nutzananalyaa

-~-st_at_lac .... he_u_n_d_dy.:..n_a_m_lac ....h_a_ln_ve_s_tl_tlo_n_s_re_c_hn_u_n.::.ge_n............-1

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-r··················-~::~-~-PI_am_af_•I_~_B_a_lk_•n_d_la_g_re_m_ma____________________-1 7

Projektmanagemant

Reallslerung

••••••• ,

Netzplantechnlk Entachaldungabaumverfahren

Bild D.2.1: Ablauf einer Planung von MaterialfluBsystemen und beispielhafte Methoden und Hilfsmittel fUr die einzelnen Planungsschritte

2 Vorgehensweise bei der Planung von Materialfluftsystemen

557

schrllnken wie die fest vorgegebenen Randbedingungen. In manchen Fiillen ist sogar eine Variation bestimmter Randbedingungen zu planen, wenn die Auswirkungen der getroffenen Annahmen nicht zu iiberblicken sind. Im Rahmen einer Planungsdatenanalyse findet im zweiten Schritt in bestehenden Systemen, die rationalisiert, erweitert oder neu geplant werden sollen, eine lstanalyse statt. Sie gliedert sich in eine Festlegung der zu erhebenden Daten sowie deren Erfassung, Uberpriifung, Bereinigung, Verdichtung und Hochrechnung zur Schaffung von Planzahlen. Diese bilden eine Basis f\ir die nachfolgende Planung. Der dritte Schritt dient dem Entwurf von ProzejJvarianten, die als Kette von Arbeitsoperationen aufgebaut werden und Schritt fiir Schritt die Herbeifiihrung des in der Aufgabenstellung definierten Endzustandes bewirken sollen. Dieser Schritt wird hiiufig als Prinzip- oder Strukturplanung (Layoutplanung) bezeichnet. Geplant werden jedoch die Prozesse (Arbeitsvorgangsfolgen, Folgen von MaterialfluBoperationen, Transportketten). Die Strukturen (MaterialfluB-, Werkstatt-, Lagerstruktur) sind die Ergebnisse der Planung. Dazu bedarf es der Kenntnis von Verfahren, Technologien und Problemlijsungen. In der Regel ist die Aufgabenstellung in diesem Schritt nicht eindeutig lijsbar, da zur Erreichung des gewiinschten Endzustandes mehrere ProzeBvarianten zu betrachten sind. Zeigt sich in dieser Phase der Planung, daB widerspriichliche Ziele oder zu weit gehende Forderungen eine Wsbarkeit der Aufgabenstellung zu sehr einschrllnken oder sogar unmijglich machen, kann von der Vorgehensweise her ein Zuriickgehen zur Aufgabenstellung und eine entsprechende Korrektur der Annahmen oder ein nachtriigliches Einholen fehlender Daten erforderlich werden. Dies ist in der linken Spalte von Bild D.2.1 durch die in beiden Richtungen wirkenden Pfeile dargestellt. Das Ergebnis des dritten Schrittes sind Prinzip-oder Strukturvarianten. In den nachfolgenden Schritten schlieBt sich die Planung der technischen Systeme (Systemplanung) an. Der im vierten Schritt durchzufiihrende Entwurf von Arbeitsmittelvarianten hingt eng zusammen mit dem dritten Schritt und baut auf den erarbeiteten Ergebnissen auf. Er umfaBt eine qualitative Auswahl von Arbeitsmitteln, Teiloder Typenlijsungen, ihre Zuordnung zu den einzelnen Arbeitsoperationen oder Abschnitten des Arbeitsprozesses und ihr Zusammenspiel. Die Wsung dieses

558

D.2 Vorgehensweise bei der Planung von Materialfluj3systemen

Auswahl- und Zuordnungsproblems ist selten eindeutig, da hiiufig mehrere Arbeitsmittel zur Ausfiihrung einer Arbeitsoperation geeignet sind. Umgekehrt gibt es Arbeitsmittel, die mehrere Arbeitsoperationen erfullen konnen. Bei der Auswahl und Zuordnung von Arbeitsmitteln kann sich ebenfalls die Notwendigkeit ergeben, auf die Planungsstufe des Entwurfes von ProzeBvarianten zuriickzugehen und durch eine Anderung im ProzeB eine andere technische Problemlosung zu ermoglichen. Das Ergebnis des vierten Schritts sind technische Varianten. Im fiinften Schritt der Planung wird im Rahmen der Systemplanung (Grobplanung) eine Dimensionierung, Uberprii.fung und Bewertung der Varianten durchgefiihrt. Die Dimensionierung der Arbeitsmittel ermoglicht ihre quantitative Einbindung in den ArbeitsprozeB. Sie kann nacheinander fiir nichtzeitgebundene GroBen (Abmessungen, Tragfahigkeit, Gewicht etc.) und fiir zeitgebundene GroBen (Geschwindigkeit, Beschleunigung, Transportleistung etc.) vorgenommen werden. Bei der Dimensionierung der zeitgebundenen GroBen muB eine Abstimmung mit den anderen Arbeitsmitteln z.B. im MaterialfluB und in der Fertigung erfolgen, die gemeinsam den zu planenden ArbeitsprozeB realisieren sollen. Die Uberprii.fung und damit der Funktionsnachweis der Arbeitsmittel steht in engem Zusammenhang mit der Dimensionierung. Sie konnen erst im AnschluB an die Dimensionierung erfolgen, da das einwandfreie Funktionieren eines Arbeitsmittels von der Dimensionierung in groBem MaBe abhiingt. Ungeeignete Arbeitsmittel konnen erkannt und ausgeschieden werden. Erweisen sich alle Varianten als nicht funktionsfiihig, muB man vorhergehende Schritte wiederholen und priifen, ob siimtliche technischen Varianten beriicksichtigt worden sind. Gegebenenfalls kann sogar ein Zuriickgehen in die Entwurfsphase von ProzeBvarianten zur Untersuchung alternativer technologischer Ausfiihrungen erforderlich werden. Geeignete Varianten werden vor dem Hintergrund der festgelegten Ziele und Randbedingungen sowie unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit einer Bewertung unterzogen. Dariiber hinaus miissen quantitative Kriterien (Leistungs-, Kostendaten, Verfugbarkeit, Zuverliissigkeit etc.) und qualitative Kriterien (Transparenz der Materialbewegung, Sicherheit, Akzeptanz bei der Belegschaft, Flexibilitiit, Erweiterbarkeit etc.) Beriicksichtigung in der Bewertung finden. Werden alle Varianten als negativ bewertet, kann wiederum ein Einstieg in die vorhergehenden Phasen erforderlich werden.

2 Vorgehensweise bei der Planung von MaterialjlujJsystemen

559

Ansonsten wird eine Vorzugsvariante ermittelt, die in den folgenden Planungsschritten weiter verfolgt wird (Bild 0.2.2).

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PV ProzeBvarfanten AV= ArbeftsmfHefvarfanten

Bild 0 .2.1: Ablauf einer Planung von MaterialfluBsystemen und beispielhafte Methoden und Hilfsmittel filr die einzelnen Planungsschritte

Im sechsten Schritt erfolgt stufenweise die Feinplanung in der Regel einer

Vorzugsvariante, wobei entsprechende Aufgaben in den einzelnen Teilsystemen anstehen, die in der zuvor aufgezeigten Vorgehensweise bei der Grobplanung (Schritte 4 und 5) bereits bearbeitet wurden. Die Feinplanung umfaBt die Festlegung einer stufenweisen Vorgehensweise bei der Realisierung, eine Erstellung der Ausschreibungsunterlagen sowie eine Bewertung der eingehenden Angebote.

560

D.2 Vorgehensweise bei der Planung von MaterialjlujJsystemen

Im siebten Schritt erfolgt nach Angebotserteilung die Realisierung des Systems bis hin zur Abnahme und Obergabe. Als L6sungsverfahren fmden in mehreren Schritten die Methoden der Erarbeitung von Varianten Verwendung, die zur Variation der Aufgabenstellung, der Arbeitsprozesse und der Arbeitsmittel eingesetzt werden. In den Schritten 1 3 ist der Planer dabei vorrangig auf seine Kenntnisse und Erfahrungen bei der L6sungssuche angewiesen. In den Schritten 4 und 5 kann er h!ufig auf Angebote und Kataloge von Arbeitsmitteln seitens der Hersteller zuriickgreifen. Ourch die systematische Kombination dieser Vorgaben kann er mit einer Menge der Varianten einen L6sungsbereich erarbeiten. Oieser kann nach den Gesetzen der Kombinatorik stark ausgeweitet sein, weshalb zur Planungsunterstiitzung zunehmend Rechner Verwendung finden. Welche Hilfsmittel und Methoden beispielsweise im Einsatz sind, ist in der rechten Spalte von Bild 0.2.1 aufgefiihrt. Der Rechner wird flir jeden Schritt an Bedeutung zunehmen. In Kap. 0.3: Rechnergestiitzte Planung - sollen deshalb beispielhaft flir die Schritte 2, 3, 4 und 5 Einsatzmoglichkeiten flir den Rechner aufgezeigt werden. Im Planungsablauf ist auch fiir alle Schritte die rechnergestiitzte Simulation moglich geworden. Sie wird entsprechend in Kap. 0.4: Simulationsgestiitzte Planung - betrachtet und anhand eines Beispiels erl!utert. Zukiinftig wird neben einem Einsatz von Simulationsinstrumenten auch die Verwendung von Expertensystemen in allen Schritten der Planung zunehinen. Expertensystemen ist daher das Kap. 0.5: Expertensysteme in der Planung - gewidmet.

3 Rechnergestiitzte Planung

Bei der Planung innovativer, komplexer MaterialfluBsysteme erwachsen fiir den Planer Anforderungen, die weit iiber die bisher iiblichen Kapazitiits- und Durchsatzberechnungen hinausgehen. Die wichtigste geforderte Eigenschaft der zu planenden Systeme ist eine ausreichende Flexibilitiit beziiglich sich iindemder Randbedingungen aus dem Betrieb (Produktionsschwankungen, saisonale Schwankungen, neue Produkte). Die Planung und der Betrieb solcher flexiblen,

integrierten

MaterialfluBsysteme mit stochastischen Systemlasten

ist mit herkommlichen Methoden auf Grund der Komplexitiit der Systeme oft nicht mehr moglich. Neue Methoden miissen sich daher auf den Rechner stiitzen. Dadurch ist die erforderliche Datenvielfalt besser beherrschbar. Die im PlanungsprozeB gewonnenen und aufgearbeiteten Oaten konnen weit iiber den eigentlichen Planungsbereich hinaus genutzt werden. Nur mit Rechnerunterstiitzung konnen alternative LOsungsmoglichkeiten bei gleichbleibender Planungsqualitiit auch kurzfristig einander gegeniibergestellt und dokumentiert werden. Die Nutzung des Rechners im PlanungsprozeB beschriinkt sich heute noch auf die Bereitstellung unterschiedlicher lnstrumente mit meist sehr spezialisiertem LOsungsraum. So haben sich mittlerweile einige Planungsinstrumente herausgebildet, die den klassischen GestaltungsprozeB beschleunigen und durch einen rationellen Ablauf mehr Raum flir kreative Tiitigkeiten des Planers schaffen. Sie stellen in der Regel Insellosungen dar. Auf die rechnergestiitzte Datenanalyse und die Schaffung von Plandaten wird in Kap. 0.3.2: Planungsdatenanalyse - niiher eingegangen. Der sich der Herstellung der Datenbasis anschlieBende Schritt des Entwurfes von ProzeBvarianten bzw. der Prinzip- und Strukturplanung liiBt sich durch unterschiedliche Verfahren der Rechnemutzung rationeller gestalten. Programmsysteme mit integrierten Optimierungsalgorithmen dienen zur Kliirung der Fragen nach Struktur und Standort (vgl. Kap. 0.3.3: MaterialfluBstrukturplanung). Im Bereich der Systemplanung etabliert sich vor allem die Simulationstechnik in zunehmendem MaBe. Zur Entwicklung notwendiger Ausgangspliine (Dimensio-

562

D.3 Rechnergestutzte Planung.

nierungsplanung,

Grenzleistungsberechnungen, Variantenberechnungen) haben sich verschiedene Instrumente bewii.hrt (vgl. Kap. 0.4: Simulationsgestiitzte Planung). Expertensysteme finden bei der Auswahl optimaler Techniken bereits ihre Anwendung, und Grobsimulatoren beantworten erste Dimensionierungsfragen.

3.1 Permanente Materialflufiplanung

Das entscheidende Defizit der Planung von MaterialfluBsystemen liegt im Ablauf der Planung. Charakteristikum des Planungsablaufes ist, daB im gesamten Planungszeitraum ein iterativer ProzeB durchlaufen wird. (Zwischen-) Ergebnisse eines jeden Planungsschritts werden mit der jeweils bestehenden Aufgabe der Planungsphase verglichen, werfen gegebenenfalls neue Fragestellungen auf und fiihren dazu, Planungsphasen noch einmal zu wiederholen. Diese Iteration ist und bleibt jedoch auf den PlanungsprozeB begrenzt. Sie ist zum Ende der Planung mit der Realisierung der Planungsergebnisse abgeschlossen. Genau hier muB eine neue Planungsmethode ansetzen [7]. Ein umfassender, integrierter PlanungsprozeB wird erforderlich, urn das Ziel einer jederzeitigen Bereitschaft zur Optimierung der Fabrik zu erreichen. Vorausgesetzt, der PlanungsprozeB ist ausreichend genau dokumentiert, ist es mit relativ geringem Aufwand moglich, auf sich lindernde Betriebsbedingungen, die einen Planungsbedarf signalisieren, sofort zu reagieren, bevor Storungen im betrieblichen Ablauf entstehen. Eine solche stlindige Planungsbereitschaft lli.Bt sich nur realisieren, wenn die planungsbestimmenden KenngroBen als FiihrungsgroBen des Betriebes Iaufend kontrolliert werden. Es miissen alle Oaten aus den durchglingigen Informations- und Steuerungssystemen (vgl. Kap. C: Informations- und Steuerungssysteme) genutzt, verdichtet und verwertet werden. Dazu ist in der Produktion ein MeB- und Bewertungssystem zu installieren, das im Rahmen der Planung konzipiert wird. Der Weg zu einer jederzeitigen Bereitschaft zur Optimierung der Fabrik liegt also darin, die Iteration nicht auf die Planung zu begrenzen, sondern von der

3.2 Planungsdatenanalyse

563

Planung auf den Betrieb logistischer Systeme auszudehnen. Kurzfristig reagierende, schnelle Rtickkopplungen zwischen Planung und Betrieb sind dazu erforderlich. Eine permanente Planungsbereitschaft durch eine veranderte Planungsmethode einschlieBlich dazu notwendiger technischer und organisatorischer Randbedingungen in Form einer Rechnerdurchdringung des Planungsprozesses ist daftir Voraussetzung.

3.2 Planungsdatenanalyse

Verfiigbare Datenbestande eines Untemehmens sind heute in erster Linie an kaufmannisch-wirtschaftlichen Belangen ausgeric:htet [7]. Daten, die der MaterialfluBplaner benotigt, sind, wenn tiberhaupt, nur schwer daraus abzuleiten. Oft mtissen sie abgeschiitzt werden, obwohl sie: prinzipiell bestimmbar wiiren. Produktionsprograrnme und Arbeitspliine ermoglichen die Ermittlung produzierter Sttickzahlen. Angaben iiber die zu transportierenden Ladeednheiten ·· notwendig fUr die Dimensionierung einer Fordertechnik - sind hingegen meist nicht verftigbar. Reichweiten sind wertmiiBig bezogen auf Lagerbestande bekannt, nur selten jedoch konnen sie in Form von Mengenangaben, StUck, Volumina berechnet werden. Ihre Kenntnis ist die Voraussetzung be:ispielsweise fUr die Festlegung erforderlicher Puffer- und Lagerkapazitiiten. Aus diesem Grund mtissen Software-Systeme ,geschaffen werden, welche die existierenden Fabrikdaten erheben (lstzustandsaufnahme) und zu planungsrelevanten Kennwerten verdichten (Schaffung einer Planungsdatenbasis). Bild 0.3.1 veranschaulicht den ProzeB der Istzustandsaufnahme, der zur Vorbereitung der anzuschlieBenden Planungsschritte dient [11]. lm Rahmen der Da-

tenaufnahme werden Oaten tiber die Artikel- und Auftragsstruktur sowie die Art und Weise der Auftragsabwicklung gesammelt [12]. Sowohl die Artikel- als auch die Auftragsstruktur ist in Zustands- und BewegungsgroBen zerlegbar (vgl. Kap. B.2.4: Lagerorganisation, Bild B.2.11).

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Bild 0.3.1: Vorgehensweise bei der rechnergestiltzten Istzustandsaufnahme

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(inlelligenle) SenS
gliche Doppelspiele, Fahrzeiten und lihnlicher Kriterien, wird der Auftrag an das jeweils giinstigste Fahrzeug iibermittelt. Dabei sind verschiedene Strategien mit unterschiedlicher Gewichtung der Kriterien

realisierbar. So kann gegebenenfalls einem beladenen Fahrzeug gegen-

iiber einem unbeladenen und wartenden Fahrzeug ein Vorrang gegeben werden, wenn der Auftrag fast abgeschlossen ist oder sich das beladene Fahrzeug erheblich nliher am Ort der Lastiibemahme befindet. Je nach Komplexitiit des Systems quittiert der Staplerfahrer den Auftragseingang, flihrt zum Ort der Lastiibemahme, iibemimmt, quittiert emeut, bc~wegt sich zum Bestimmungsort

Stapler

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Systemkontroll elnheil (SKE)

Kommlsslonler Stapler

Automatlsches FlurfOrderzeug

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Bild E. l .5: Beispiel eines Automatischen Stapler-Leiasystems

IKS • l ntrarot·Koppeleinheit (slalionar) IKM • lnlrarot-Koppeleinheit (mobil)

Bordrechner

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Lokales Netzwerk (LAN)

ProzeBrechner

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Automatlscher Stapler

GroOrechner (Host)

Mobller Roboter

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1.2 Flurgebundene Techniken in MaterialjlujJsystemen

647

des Transportgutes, tibergibt und quittiert noch einmal, urn sich emeut frei zu melden. In einigen Systemen erfolgt paralkl eine automatische Erfassung der Standorte der Fahrzeuge an diskreten Ort1en, urn eine moglichst genaue Abbildung der aktuellen Fahrzeugverteilung zu1 erhalten und eine verfeinerte Disposition unter Einbeziehung von Fahrzeugen, die kurz vor Beendigung ihres Auftrags stehen, durchftihren zu konnen. Bei Einbindung in ein Lagersystem kann mit Hilfe eines Automatischen Stapler-Leitsystems das Beleglose Kommissionieren (vgl. Kap. E.1.5: Kommissioniersysteme, Papierlose Kommissionierung) realisiert werden. Vergleichbares gilt vor allem auch fUr das Problem der Nachschubsteuerung. Staplerfahrer und Kommissionierer stehen tiber Handterminals in direktem Kontakt mit dem Leitrechner. Der Kommissionierer fordert fehlende Ware beim Leitrechner an, ein Steuerungsprogramm sucht die zugehorige Reserve in der Lagerhaltungsdatei und sendet die Lagerortnummer dem nachststehenden Staplerfahrer als Auftrag. Falls der Auftrag nicht ausftihrbar ist, kann der Staplerfahrer den Kommissionierer auch direkt informieren. Femer kann er die jeweilige Position seines Fahrzeugs eingeben, urn bei der Wegoptimierung berticksichtigt zu werden. Da Automatische Stapler-Leitsysteme auch in vorhandene, manuell bediente MaterialfluBsysteme integriert werden konnen, stellen sie heute fUr viele Untemehmen eine realisierbare Rationalisierungsmoglichkeit dar.

Automatische Stapler Automatische Stapler (AS) sind eine Weiterentwicklung manuell bedienter Stapler. Sie brauchen keine manuelle Bedienung mehr, da die Ftihrung ebenso wie bei Automatischen Flurforderzeugen beispielsweise tiber einen induktiven Leitdraht erfolgen kann (vgl. Kap. B.3.4.1: Flurgebundene Unstetigforderer, Fahrzeugftihrung). Die Anbindung an einen tibergeordneten Leitrechner erfolgt induktiv oder drahtlos wie bei manuell bedienten Staplem. Automatische Stapler konnen, wie auch manuell bediente Stapler, in verschiedenen Untemehmensbereichen, wie beispielswe:ise im Wareneingang, im Lager, im Kommissionierbereich, in der Produktion oder im Versand, Verwendung fin den.

648

E.l Realisierungsbeispiele von Materialjluj3systemen

Im Lager stehen sie in direkter Konkurrenz zu kurvengiingigen Regalbediengeraten. Sie konnen entsprechend in mehreren Lagergassen eingesetzt werden, wenn auf Grund der Randbedingungen weniger Arbeitsmittel zur Lagerbedienung benotigt werden als Lagergassen vorhanden sind. Durch die geringeren Investitionskosten bei der Peripherie (keine Schiene erforderlich) ist der Einsatz Automatischer Stapler oft wirtschaftlicher als der Einsatz kurvengiingiger Regalbediengerate [4,12]. Urspriinglich wurden Automatische Stapler fiir bis zu 12 m hohe Lager entwickelt. Der Trend geht jedoch zu kleineren HubhOhen von 6 bis 8 m. Dies findet seine Begriindung vor allem in zwei Dingen. Zum einem ist eine Automatisierung von Fahrzeugen, die eine EinlagerungshOhe von 12 m erreichen konnen, sehr aufwendig, da beispielsweise infolge der Mastdurchbiegung die Positioniergenauigkeit reduziert ist. Zum Zweiten werden heute Lager haufig in Produktionshallen integriert, urn die ortliche Nahe zu den Quellen und Senken zu erhalten und urn eine anders geartete Nutzung des Lagerraumes (evtl. durch Ausweitung der Produktionsfliiche) zu einem spiiteren Zeitpunkt zu ermoglichen.

Automatische Flurforderzeuge Automatische Flurforderzeuge stellen eine Weiterentwicklung der Flurforderzeuge dar. Sie konnen mit unterschiedlichen Lastaufnahmemitteln ausgeriistet werden und dann verschiedene Aufgaben iibemehmen. Dadurch sind sie in vielen Fallen sehr flexibel einsetzbar. Beispielhafte Lastaufnahmemittel Automatischer Flurforderzeuge sind Rollenbahnen, Hubtische und Gabeln. Neben reinen Forderaufgaben konnen Automatische Flurforderzeuge beispielsweise Pufferfunktionen oder Funktionen im Bereich der Montage (als mobile Montageplattform) iibemehmen. Modularisierte Baugruppen erlauben dabei ihre einsatzgerechte Gestaltung [6]. In der Regel verfahren Automatische Flurft>rderzeuge auf einem induktiven Leitdraht. Es sind heute aber auch schon zukunftsweisende Lt>sungen leitlinienloser und somit flachenverfahrbarer Automatischer Flurforderzeuge auf dem Markt. Sie stiitzen sich auf Fiihrungs- und Ortungstechniken wie Bildverarbeitung, Odometrie, Lasertechnik und Ultraschall [7] (vgl. Kap. B.3.4.1: Flurgebundene Unstetigforderer, Automatische Flurforderzeuge, Fahrzeugfiihrung). Auf diese Weise kann der unflexible Leitdraht verlassen und jeder in der Flurebene erreichbare Punkt angefahren werden.

1.2 Flurgebundene Techniken in Materialjluj3systemen

649

Mobile Roboter Ein weiteres flurgebundenes einsetzbares MaterialfluBmittel sind mobile Roboter. Auf Grund der sehr komplexen Technik befinden sich diese heute noch im Entwicklungsstadium und sind zur Zeit noch nicht wirtschaftlich einsetzbar. Nur wenige Einsatzfalle in Industrieunternehmen lassen sich heute aufzeigen. Ein Beispiel dafiir sind die Reinraumproduktionshallen der Wafer-Industrie 1• Vor dem Hintergrund einer hoheren Ausbeute: an integrierten Schaltkreisen (IC = integrated circuit) ist die Verschmutzung., fiir die auch der Mensch als Partikelemittent in den Produktionshallen verantwortlich ist, moglichst gering zu halten. Durch den Einsatz von mobilen Robotern mit einer sehr geringen Schmutzerzeugung HiBt sich der Mensch im direkten ProduktionsprozeB ersetzen. Somit kann die Gefahr der Verschmut:mng der IC's in den Produktionshallen gesenkt werden. Mobile Roboter konnen zuktinftig in herkornmlichen Industrieunternehmen beispielsweise fiir die Maschinenbeschickung mit Werkzeugen und Werkstiicken eingesetzt werden. Auch Aufgaben wie das Kommissionieren, das Palettieren und Depalettieren und ein Einsatz in der Montage sind denkbar [8]. Mobile Roboter sollten vor allem fiir klassische Handhabungsaufgaben eingesetzt werden, wiihrend der Transport der Giiter mit Frdermitteln, wie beispielsweise Automatischen Flurforderzeugen (Transportrobotern), auch zukiinftig erfolgen muB. In bestimmten Fallen ist jedoch auch ein Gtitertransport durch mobile Roboter selbst denkbar. Eine Trennung von Handhabungseinheit und Transporteinheit an der Arbeitsstation kann ebenfalls sinnvoll sein (vgl. Kap. 5.4.2: Mobile Roboter). Die Fiihrung mobiler RoboteJr und die Anbindung an einen Leitrechner kann in Analogie zu Automatischen Flurforderzeugen erfolgen.

Entwicklungstendenzen in flurgebundenen Materialflu8systemen Uber die beschriebenen flurgebundenen MaterialfluBmittel kann im wesentlichen der gesamte innerbetriebliche Materialflufl abgewickelt werden. lm Bild E.1.6 ist die prinzipielle Entwicklung der MaterialfluBsysteme in einem Industrieunternehmen iiber eine Zeitspanne von 50 Jahren aufgezeigt. Dabei liillt sich generell feststellen, daB der Automatisierungsgrad stetig zunimmt. Parallel 1 Wafer

=Basismaterial fur die Herstellung integrierter Schaltkreise

E.l Realisierungsbeispiele von Materialfluj3systemen

650

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