Fischer Dittrich, Materialfluf und Logistik

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1 Fischer Dittrich, Materialfluf und Logistik

2 Engineering ONLINE LlBRARY Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH springer.de

3 Wolfram Fischer Lothar Dittrich Materialfluß und Logistik Potentiale vom Konzept bis zur Detailauslegung 2.) erweiterte Auflage Mit 148 Abbildungen, Springer

4 Dr.-Ing. Wolfram Fischer Waldäckerweg Sindelfingen EI. Ing. HTL Lothar Dittrich Dreiangelweg 11 CH-2502 Biel Schweiz ISBN ISBN (ebook) DOI / Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über < abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Verfielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfaltigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetztlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1997, 2004 Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 2004 Softcover reprint of the hardcover 2nd edition 2004 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Buch berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien (z.b. DIN, VDI, VDE) Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls für die eigenen Arbeiten die vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuzuziehen. Einband-Entwurf: Struve & Partner, Heidelberg Satz: Fotosatz-Service Köhler GmbH, Würzburg Gedruckt auf säurefreiem Papier 68/3020/kk

5 Vorwort zur 2. Auflage Die rege Nachfrage in Seminaren und bei Vortragen zu den Themen dieses Buches hat die Autoren veranlabt, eine zweite, erweiterte Auflage zu erstellen. Dies betrifft vor allem eine genauere Beschreibung der verwendeten Rechenprogramme zur Optimierung von Transport- und Lagersystemen. Daher liegen alle Quellcodes dieser Programme im Anhang offen. Die Programmiersprache ist GWBASIC, welche eine preiswerte und einfache Nutzung errnoglicht. Weiterhin wurden zusatzliche Praxisbeispiele, Kapitel 9 und Rechenbeispiele, Kapitel n, inklusive Excel-Programmen aufdatentrager aufgenommen. Vollig neu ist auch Kapitel 10 iiber Kooperationsmanagement,E-Logistic und E-Business, der iibrige Text wurde redaktionell iiberarbeitet. Der neue Buchtitel bescheibt noch treffender den Buchinhalt und die Intentionen der Autoren. Diese zweite Auflage wurde unter denselben Bedingungen wie bei der ersten erstellt, weshalb wir unseren Dank fur Unterstiitzung und Verstandnis hier gerne wiederholen. September 2003 Wolfram Fischer Lothar Dittrich

6 Vorwort zur 1. Auflage Dieses Buch basiert auf den langjahrigen beruflichen Erfahrungen der Autoren in der Grofsindustrie. So konnten neben dem eigenen Wissen auch das Know-how und die Anregungen vieler Fachkollegen einflieben,wofur wir ihnen sehr danken. Die Auswahl und Bearbeitungstiefe der Themen resultieren wesentlich aus den Erkenntnissen zahlreicher, regelmafsiger Seminare beim VDI-Wissensforum. Den Mitreferenten Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. W. Dangelmaier und Herrn Dipl.-Phys. F. Pfluger sowie den Teilnehmern dieser Seminare aus unterschiedlichen Branchen danken wir ebenfalls fur ihre fachlichen Hinweise und die freundliche Unterstiitzung. Damit konnten typische Beispiele mit grobem Potential spezifiziert und eine grobe Nutzerbreite erreicht werden. Auch die aus diesen Erfahrungen abgeleiteten Rechenprogramme sind daher sehr praxisbezogen. So kann das vorliegende Buch sowohl dem Studium von Grundlagen des Forder- und Lagerwesens dienen als auch dem Praktiker fur Losungsalternativen und zum ErschlieBen zusatzlicher Optimierungspotentiale. Aber es hilft auch der raschen Entscheidungsfindung fur leitende Planungsverantwortliche und Manager oder dem Wissenschaftler als Basis fur weitere Forschungen. Einige Grundlagen aus der Dr.-Ing. Diss. W. Fischer konnten verwendet und weiterentwickelt werden, so daf hier nochmals der Dank an die dort mitwirkenden Damen und Herren, besonders aber Herrn Prof. Dr. techno F. Beisteiner und Herrn Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. multo H-J.Warnecke wiederholt werden darf.

7 VIII Vorwort zur 1. Auflage Die mehrjahrige intensive Themenauswahl und Oberarbeitung von Text und Bildern mubten wir in der Freizeit erbringen. Ftir das Verstandnis unserer Familien fur die dafur notwendigen Arbeitszeiten mochten wir uns recht herzlich bedanken. im Mai 1997 die Autoren

8 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung und Ziele Forderungen der industriellen Logistik 2.1 EinfluBfaktoren 2.2 Projektetappen 2.3 Planungsablauf Konzeptstudie Detailplanung Ausschreibung Planungskosten Bestimmungsgro8en fiirtransportaufgaben und Transportmittel Kennzeichen und Typen von Transportaufgaben Klassifizierung von Transport- und Lagergiitern Eigenschaften des Transportprozesses Eigenschaften des Transportweges Gliederung und Beschreibung von Transportmitteln Hebezeuge Manuell und automatisch gesteuerte Flurforderzeuge Flurfreie Bahnen Flurgebundene Schienenfahrzeuge Stetigforderer Aufgabengerechte Zuordnung von Transportmitteln 38

9 x 4 Wirtschaftlichkeits- und Kostenbetrachtungen Inhaltsverzeichnis Wirtschaftlichkeitsrechenverfahren Kostenarten und Kostengliederung Transportkostenfunktionen Kosteneinfluf des Beschaftigungs- und des Mengengrades 61 S Leistungsgrenzen und bedarfsgerechte Auslegung einzelner Transportmittel. 5.1 Transport-Kenngroflen und Randbedingungen Berncksichtigung von Wege-Hindernissen Bestimmung realer Transportwegfiihrungen Technische Zuverlassigkeit und VerfUgbarkeit Spieldauer-, Spielzahl- und Durchsatzberechnung Transportspiel- und Durchsatzdefinitionen Durchsatz von StetigfOrderern Elektrohangebahnen und Fahrerlose Transportsysteme Plur-, kabinen- und funkgesteuerte Brtickenkrane Manuell gesteuerte Plurforderzeuge Vertikalforderer Ermittlung der optimalen Anzahl an Pordermitteln 92 6 Leistungsbewertung und -optimierung komplexer Fordersysteme Beispiel fur konkurrierende Pcrdersysteme Einsatzoptimierung von manuell gesteuerten Plurforderzeugen Strategien und Optimierung der Einsatzbedingungen Strategien und Zielgrofien fur praxisnahe Beispiele Erkenntnisse und technische Realisierungsmoglichkeiten Fahrwegoptimierung durch Rundreisebildung 110

10 Inhaltsverzeichnis 6.3 Auslegung automatisierter Systeme mit Hilfe der Simulation Simulationsarten Simulationskonzepte Anwendungsbereiche Animationskomponenten Simulationsziele Modellaufbau Simulationsablauf Simulationsresultate XI Lagerwesen und Lagertechniken Aufgaben und Optimierungsbedingungen fur Lager 7.2 Bauformen und Bestimmungsgroflen von Lagern 7.3 Spezielle Fordermittel im Lagerbereich 7.4 Ausfuhrung von Regallagern Das Hochregallager Das Kompaktlager Das Kleinteilelager Ausfuhrung von Kommissionierlagern Kommissionierung "Mann zur Ware" Kommissionierung "Ware zum Mann" Lagerauslegung und Lagerlogistik Vergleich von zentraler und dezentraler Lagerung Standortoptimierung bei zentraler Lagerung Versorgungsoptimierung bei dezentraler Lagerung Optimierung der Lagerdimensionen und des Lagerumschlages Basisuntersuchungen zur Bestandeoptimierung Lagerbestands- und Bestellmengenoptimierung Optimale Auslegung von Regallagern Optimierungspotentiale beim Kommissionieren 175

11 XII Inhaltsverzeichnis Anpassung des Lagers an das Lagergut Organisatorische MaBnahmen zur optimalen Lagernutzung Beispiele furausgefuhrte Gesamtsysteme Hochregallager fur PreBteile in der Automobilindustrie Ausgangssituation und Vorstudien Planungsergebnis und Groblayout Bau des Hochregallagers und Einrichtungen zur Anbindung an die Produktion Auslegungs- und Systemanforderungen an das fahrerlose Transportsystem Hochlaufphasen und Systemerweiterungen MaterialfluBoptimierung in der Pharma-Industrie Aufgabenstellung Lager- und Transporteinheiten Produktions-,Lager- und Transportfunktionen Besonderheiten und Erkenntnisse Warenverteilzentrum eines Handelsunternehmens Projektiibersicht Projektabwicklung Einzelfunktionen des Gesamtsystems Systembewertung und Betriebserfahrungen Warenverteilzentrum im Kiihlbereich Kunde Projektablauf.. ' Aufgabenstellung Simulation Systembeschreibung MaterialfluB-Steuerung Leistungstests Elektrohangebahn als Transportmittel in der Kunststoffertigung Projektinformationen Zielsetzungen Funktionsbeschreibung 226

12 Inhaltsverzeichnis Transportablauf Anlagedaten.. XIII Kooperations- und Lieferantenmanagement Kooperationsgrunde und -arten. Verbesserte Zusammenarbeit und Optimierungswege E-Business und Lieferkette Elektronischer Handel E-Logistik E-Commerce Retourenmanagement Programmbeschreibungen und Optimierungsbeispiele Losungen mit Excel-Programmen Berechnung und Darstellung spezifischer Transportkosten Losung des "Klassischen Transportproblems" mit Vogelscher Approximationsmethode Klassifizierung der Lagerguter mit der A-B-C-Analyse Optimierung der Lagerbestandsmengen Nutzwertanalyse fur Kooperationsstrategien Losungen mit GW-BASIC-Programmen Auswahl und Einsatzbewertung von Pcrdermitteln Transportwegoptimierung durch Rundreisebildung im Forder- und Lagerwesen Ermittlung kiirzester Fahrwege in beliebigen Wegenetzen Spielzeit-, Durchsatz- und Kostenberechnung fur Unstetigforderer Leistungs- und Layoutberechnung fur automatisierte Fordermittel Bestimmung transportoptimaler, zentraler Standorte im Forder- und Lagerwesen Spielzeitberechnung fur Regalbediengerate zur optimalen Lagerauslegung

13 XIV 12 Zusammenfassung 13 Sachverzeichnis Inhaltsverzeichnis Anhang mitprogramm-listings ingw-basic 14.1 Allgemeines REFA, rechnerunterstutzte Pordermittelauswahl und -bewertung ROUTEX, exakte, analytische Rundreiseoptimierung TRANSMIN, Berechnung der kurzest moglichen Transportwege SPIEBUN,Spielzeitberechnung fur Unstetigforderer OPAL, Optimale Auslegung von Lagerund Fordersystemen CENTRO, Bestimmung eines transportoptimalen, zentralen Standortes SIMUR, Simulation zur optimalen Auslegung von Regallagern