Materialflussplanung
Foerdertechnikkonzepte
Auf der Basis jahrzehntelanger Planungs- und Realisierungstätigkeit im Bereich fördertechnischer Anlagen aller Art biete ich Ihnen umfangreiche Erfahrungen bei der Lösung Ihrer fördertechnischen Anforderungen an.
Ich analysiere Ihre Daten und erarbeite funktionelle Lösungskonzepte. Gerne bereite ich auch entsprechende Lastenhefte vor und berate Sie bei der Vergabe.
1. Fördertechnik-Komponenten
Die gesamte Fördertechnik setzt sich aus einer Vielzahl von Fördertechnik-Komponenten zusammen. Diese kommen zumeist im innerbetrieblichen Transport zum Einsatz. Die Komponenten für den außerbetrieblichen Transport werden unter dem Oberbegriff Verkehrstechnik zusammengefasst.
Nachfolgend möchte ich Ihnen einen Überblick über die wichtigsten Fördermittel und ihre Merkmale geben.
1.1 Flurgebundene Fördermittel
Grundsätzlich kann man alle innerbetrieblichen Fördermittel in flurgebundene und flurfreie einteilen:
Abb. 1: Übersicht flurgebundene Fördermittel
Die flurgebundenen Fördermittel sind entweder auf dem Boden aufgestellt und verankert, oder sie bewegen sich auf dem Boden.
Die fest installierten Fördermittel schränken natürlich den verfügbaren Raum für Produktions- oder Lagerflächen ein.
Aber auch die auf dem Boden fahrenden Fördermittel schränken den zur Verfügung stehenden Bodenbereich ein, da ihre Transportwege ständig frei gehalten werden müssen und nicht als Produktions- oder Lagerfläche zur Verfügung stehen
Dagegen können ihre Transportwege, im Gegensatz zu den fest verankerten Fördermitteln, auch von anderen Fördermitteln mit benutzt oder gekreuzt werden.
1.1.1 Fest verankerte Fördermittel
Die fest auf dem Boden verankerten Fördermittel haben einen großen Anteil am Gesamtumfang der Fördertechnik.
Die Montage gestaltet sich im allgemeinen relativ einfach. Auch nachträgliche Änderungen können ohne allzu großen Aufwand durchgeführt werden.
Die steuerungstechnische Installation wird in oder direkt neben den Fördermittel-Komponenten untergebracht. Das ermöglicht kurze Kabelwege, die vielfach von großem Vorteil sind.
Der von den Fördermittel-Komponenten beanspruchte Raum kann jedoch nicht von anderen Produktions- oder Lagerbereichen mitgenutzt oder gekreuzt werden. Logistikwege müssen die Bereiche umfahren, Produktions- und Lagerflächen entsprechend anderweitig angeordnet werden.Die fest verankerten Fördermittel werden fast vollständig dem Bereich der Stetig-Förderer zugeordnet.
Sie werden meist durch die Aufgabe des Fördergutes in das System angesteuert und transportieren es automatisch bis zum Abgabeort. Man sagt, das Fördergut wird wie an einer Perlenkette aufgereiht, also stetig transportiert.
1.1.2 Spurgebundene Fördermittel
Die auf dem Boden fahrenden spurgebundenen Fördermittel werden entweder mechanisch an Schienen auf oder im Boden, opto-elektronisch mittels Farbmakierungen auf dem Boden, oder induktiv mittels Leitdraht auf oder im Boden geführt.
Die optischen Spurführungen lassen sich schnell und mit geringem Kostenaufwand auf dem Boden aufbringen.
Auch bei nachträglichen Änderungen ist der Aufwand relativ gering
Die mechanischen wie die induktiven Spurführungen erfordern einen relativ hohen Montageaufwand, der auch bei nachträglichen Änderungen zu Buche schlägt.
Hinweis:
Per definitionem verstehe ich unter einem Regalbediengerät (RBG) ein Fördermittel, welches in einem Schmalganglager schienen- oder induktivgeführt verfährt, außerhalb des Lagers aber frei verfahrbar ist.
Die Bedienung dieser Regalbediengeräte erfolgt zumeist durch entsprechend ausgebildetes Lagerpersonal. Es sind aber auch automatisierte Geräte im Einsatz.
Im Gegensatz dazu verstehe ich unter einem Regalförderzeug (RFZ) ein am Boden und an der Decke schienengeführtes Fördermittel in einem Schmalganglager. Diese Geräte sind nicht frei verfahrbar und in den meisten Fällen an eine Regalgasse gebunden.
In den überwiegenden Anwendungsfällen sind diese Regalförderzeuge automatisch angesteuert. In wenigen Fällen, wie z. B. in einem Kommissionierlager, werden die Geräte manuell durch eine mitfahrende Person gesteuert.
Nachdem die in Abb. 1 in dieser Kategorie aufgeführten Fördermittel fast ausnahmslos unregelmäßig in Aktion treten, ordnet man sie dem Bereich der Unstetig-Förderer zu.
1.1.3 Frei navigierende Fördermittel
Die auf dem Boden fahrenden frei navigierenden Fördermittel werden entweder manuell durch eine Person gesteuert, oder, im Falle von fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF), durch Landmarken oder feste Gebäudemerkmale.
Unter Landmarken versteht man meist zylindrische Reflektoren, die auf dem Boden oder an der Wand befestigt werden, und dem FTF zur Positionsbestimmung dienen. Dadurch ist es möglich, dass ein FTF einem Hindernis in seiner ursprünglichen Fahrspur ausweichen kann.
Wird das FTF mittels Leitlinie oder induktiv geführt, ist es den spurgebundenen Fördermitteln zuzuordnen.Auch die in Abb. 1 in dieser Kategorie aufgeführten Fördermittel sind ausnahmslos dem Bereich der Unstetig-Förderer zuzuordnen.
1.2 Flurfreie Fördermittel
Flurfreie Fördermittel sind von der Hallen- oder Deckenkonstruktion abgehängt.
Dadurch schränken sie den vorhandenen Platz für die Produktion, Lagerung und Logistikwege auf dem Boden nicht ein.
Dabei sehe ich auch solche Fördermittel in dieser Kategorie, die von einer auf dem Boden aufgeständerten Portalkonstruktion abgehängt, oder auf dieser aufgebaut sind (Zwischenebenenkonstruktion).
Im Vergleich zu den flurgebundenen Fördermitteln kann dabei die Einschränkung des Bodenbereiches durch die Anordnung der Portalkonstruktion auf ein Minimum reduziert werden.
Abb. 2: Übersicht flurfreie Fördermittel
Nachdem die abgehängten Fördermittel, bedingt durch die Verbindung mit der Tragekonstruktion, keine freie Navigationsmöglichkeit haben, sind sie ausnahmslos den spurgebundenen Fördermitteln zuzurechnen.
Dagegen gibt es Unterschiede hinsichtlich der Förderart:
Alle Varianten der Power & Free-Förderer sind den Stetig-Förderern zuzuordnen. P&F-Förderer arbeiten ausnahmslos kontinuierlich und transportieren das Fördergut automatisch von der Quelle zur Senke.
Dagegen arbeiten Elektrohängebahnsysteme, wie auch die Portalkräne, in Intervallen, und sind somit den Unstetig-Förderern zuzuordnen.
Die auf einer Zwischenebene aufgestellten Fördermittel-Komponenten sind, wie bereits erwähnt, den Stetig-Förderern zuzuordnen.
2. Fördertechnik-Systeme
Nach meiner Definition sind Fördertechnik-Systeme immer für den Transport eines bestimmten Fördergutes konzipiert.
Es gibt kein System, das universell für den Transport aller Güter geeignet wäre.
Man unterscheidet in der Intralogistik hauptsächlich folgende Arten von Transportgütern:
- Stückgut auf Mehrweg-Paletten
- Stückgut auf Einweg-Paletten
- Stückgut in Mehrweg-Behältern
- Stückgut in Einweg-Behältern (Kartons)
- Stückgut in Sonder-Aufnahmen (Gehänge)
- Schüttgut in Bags (Säcke)
- Schüttgut lose
- Flüssigkeiten
Natürlich benötigt man nicht für jedes der oben angeführten Transportgüter ein eigenes System, sondern man fasst zu folgenden Systemen zusammen:
- Paletten-Fördertechnik für alle Arten von Paletten
- Behälter-Fördertechnik für alle Arten von Behältern
- Schüttgut-Fördertechnik für alle Arten von losem Schüttgut
Für den Transport von Sonder-Stückgütern gibt es keine universell einsetzbaren Systeme. Diese werden immer individuell dem Einsatzfall angepasst.
Lose Flüssigkeiten werden im allgemeinen in Rohrleitungen mittels Saug- oder Druckanlagen transportiert (pneumatische Förderer). Beim Transport in Behältern setzt man dagegen die Paletten-Fördertechnik ein.
Nachfolgend finden Sie einige typische Fördermittel für die einzelnen Systeme:
- Paletten-Fördertechnik
Ketten-und Rollenförderer inkl. Eckumsetzer, Dreh- und Schwenktischen
Gabelstapler aller Art
Elektrozüge (Routenzug)
Regalbediengeräte, Regalförderzeuge
Querverschiebewagen
Vertikalförderer - Behälter-Fördertechnik
Rollen- und Röllchenbahnen
Staurollenförderer
Gurtförderer
Vertikalförderer
S-Heber (z.B. Fabr. Nerak)
Regalförderzeuge (leichte Ausführung)
Querverschiebewagen - Schüttgut-Fördertechnik
Gurtförderer
Schneckenförderer
pneumatische Förderer
3. Automatisierung
Im Jahre 2011 begann sich der Begriff "Industrie 4.0" im Wortschatz der Produktions-, Lager- und Materialflusstechnik zu etablieren.
Der Grundgedanke war, Produktionssysteme mit Hilfe der IT zu befähigen, Zusammenhänge zwischen Mensch und Maschine und darüberhinaus zwischen Maschine und Maschine zu analysieren, und auf der Basis dieser analytischen Daten zu optimieren.
Für den Bereich der Materialflusstechnik bedeutet dies konkret:
- Analyse aller Warenbestände
- Analyse aller Warenströme von der Quelle zur Senke
- Analyse der Produktionsprozesse
- Analyse der Logistikprozesse
- Analyse der Auslastung aller Fördertechnik-Komponenten
- Analyse der Häufigkeit und Dauer von Störungen
- Berücksichtigung von Wartungsintervallen
Die Erfassung der Daten und ihre Vernetzung ist sicherlich nicht das Problem - das ist mittlerweile Stand der Technik. Die große Herausforderung ist die Optimierung der untergeordneten Systeme durch eine übergeordnete Entscheidungs-Intelligenz.
Für den Bereich der Produktions- und Materialflusstechnik muss man sich im Klaren darüber sein, dass diese übergeordnete Intelligenz nur mathematisch-rational und auf Basis von Simulationsergebnissen entscheiden kann.
Von der Vision, dass eine übergeordnete Intelligenz ein Bewusstsein ähnlich dem Menschen entwickelt, und daraus seine Entscheidungen trifft, sind wir jedoch noch weit entfernt.