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Inhalt Gesamtübersicht

Transkript:

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Heinrich Martin Transport - und Lagerlogistik Planung, Aufbau und Steuerung von Transport- und Lagersystemen 2., tiberarbeitete und erweiterte Auflage Mit 378 Bildern und 40 Tabellen II Vleweg Vleweg

1. Auflage 1995 2., iiberarbeitete und erweiterte Auflage 1998 Dieses Buch ist hervorgegangen aus dem in 2. Auflage vergriffenen Werk Forder- und Lagertechnik desselben Autors im Verlag Vieweg. ISBN 978-3-528-14941-3 ISBN 978-3-663-11658-5 (ebook) DOI 10.1007/978-3-663-11658-5 Alle Rechte vorbehalten Springer Fachmedien Wiesbaden 1998 Urspriinglich erschienen bei Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbh,braunschweigiwiesbaden 1998. Das Werk einschlieblich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschiitzt. Jede Verwertung auberhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Veri ages unzullissig und strafbar. Das gilt insbesondere fur Vervielfliltigungen, Ubersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. http://www.vieweg.de Umschlaggestaltung: Klaus Birk, Wiesbaden Gedruckt auf sliurefreiem Papier

v Vorwort Das Fachbuch "Transport- und Lagerlogistik" ist das Nachfolgebuch des 1979 erschienenen Buches "Forder- und Lagertechnik". Es gibt in knapper und systematischer Form einen vertiefenden Uberblick Uber Unternehmenslogistik MaterialfluBtechnik und Einheitenbildung Transport- und Umschlagsysteme Lager- und Kommissioniersysteme Planungssystematik und Planungsmanagement. Dieses Lehr- und Arbeitsbuch richtet sich an Studenten der technischen Fachrichtungen und an im Beruf stehende Praktiker, Produktions-, Planungs- und Wirtschaftsingenieure, die sich in erster Linie mit der planerischen Seite dieses Fachgebietes beschaftigen mussen. Der Schwerpunkt bei der Ausarbeitung des Buches lag auf der planerischen Transportund Lagertechnik mit notwendigen Vordimensionierungen und nicht auf maschinenbauspezifischen und konstruktiven Berechnungen. 1m Vordergrund standen fur die behandelnden Gebiete die Vermittlung von umfassendem und detailliertem Wissen durch Aufzeigen des konstruktiven und funktionellen Aufbaus der EinzelgroBen mit Vor- und N achteilen, Einsatzgebieten und planerisch wichtigen GroBen sowie der Darlegung des Zusammenhanges und der Abhangigkeiten untereinander. Die logistische Betrachtungsweise durchzieht - wenn auch oft nicht direkt sichtbar - das ganze Buch. Beispiele und Fragen sollen den dargebotenen Stoff erganzen und festigen. Die FUlle der technischen Zeichnungen, Prinzipskizzen, Strukturbilder und Tabellen dienen dem Planer in seiner kreativen Arbeitsphase, Variantenmoglichkeiten zu erkennen und mogliche Losungen aufzuzeigen. Automation ist nur sinnvoll, wenn sie wirtschaftlich ist. So gesehen ist der Mechanisierung Rechnung getragen und durch die vielen Firmenbilder der neueste Stand der Transport- und Lagertechnik dokumentiert. Das Buch soll Anregungen und Hilfen bei der Durchfuhrung von Studien- und Diplomarbeiten, bei der Erstellung von Planungen, bei der Losungsfindung und der Auswahl von MaterialfluBsystemen fur die Optimierung der innerbetrieblichen Systeme bieten. Den im Quellennachweis genannten Firmen mochte ich fur die UnterstUtzung mit Informationen und Veroffentlichungsmaterial herzlich danken. Kritische Anregungen nehmen Verlag und Verfasser jederzeit dankend entgegen. Hamburg, im Marz 1995 Heinrich Martin

VI Vorwort zur 2. Auflage Die Logistik ist die wissenschaftliche Lehre von der Planung, Gestaltung, Steuerung und Kontrolle der Material- und Informationsfltisse in System en. In diesem Sinne wurde die 2. Auflage dieses Buches verbessert, erganzt und auf den neuesten Stand gebracht, sowie wesentlich im Bereich der logistischen Funktion "Steuern" erweitert. Identifikations- und Datentibertragungssysteme wurden neu aufgenommen, Fotos ausgetauscht, Kapitel und Beispiel erweitert und erganzt, sowie Fachbegriffe und Detailinformationen vervollstandigt. VDI-Richtlinien und DIN-Normen wurden tiberarbeitet und in der Zwischenzeit veraltete Begriffe durch neue Fachausdrucke ersetzt. Viele Anregungen von kritischen Leserzuschriften sind ausgewertet und verarbeitet worden. Besonders zu erwahnen sind die vielen Hinweise in einem Kapitel auf weitere Informationen tiber dieses Fachgebiet in anderen Kapiteln, Beispielen und Bildern, so dab das Buch das Studieren einfacher macht. Die Zielsetzungen des vorliegenden Buches - im Vorwort der 1. Auflage 1995 ausgeflihrt - bleiben voll erhalten, d.h. das Buch behandelt die Transport-, Umschlag- und Lagersysteme unter logistischen und planerischen Gesichtspunkten und vermittelt die Grundlagen der Planungssystematik und Projektorganisation z.b. flir Fabrikplanungsaufgaben. Den im Quellenverzeichnis genannten Firmen mochte ich flir die Untersttitzung zum Gelingen der 2. Auflage ebenso danken wie dem Vieweg-Verlag flir seine Anregungen. Hamburg im Juli 1997 Heinrich Martin

Inhaltsverzeichnis vn Inhaltsverzeichnis VOIWOrt... v 1 Unternehmen und Logistik.... 1.1 ~chnittstellen eines Unternehmens..... 1.2 Ziele und Funktionen der Logistik...... 2 1.3 Unternehmenslogistik... 3 1.3.1 Beschaffungslogistik... 5 1.3.2 Produktionslogistik............... 6 1.3.3 Distributionslogistik...... 7 1.3.4 Entsorgungslogistik... 8 1.4 Innerbetriebliche Logistik... 10 1.5 Betriebswirtschaftliche Logistik... 10 1.5.1 Kennzahlen... 11 1.5.2 Strategien... 12 1.6 Logistik und Unternehmensorganisation... 13 1.7 VDI-Richtlinien... 13 1.8 Fragen............ 13 2 Materialflu8...... 14 2.1 Materialflu8funktionen und -Iogistik... 14 2.2 Unterteilung, Einteilung... 15 2.3 Komponenten des Materialflusses... 17 2.3.1 Technische und raumliche Komponente... 17 2.3.2 Quantitative Komponente... 18 2.3.3 Zeitliche und organisatorische Komponente... 20 2.4 MaterialfluOkosten... 21 2.5 MaterialfluOuntersuchung... 21 2.5.1 Ursachen... 22 2.5.2 Ziel, Aufgabe, Vorgehensweise... 22 2.5.3 Erfassen des Materialflusses... 23 2.5.3.1 Multimoment-Verfahren... 23 2.5.3.2 VDI-A WF-MaterialfluBbogen... 24 2.5.3.3 VON-NACH-Matrix... 25 2.5.3.4 Erhebungsbogen... 26 2.5.4 Auswerten und Darstellen der MaterialfluBaufnahmen... 26 2.5.5 Schwachstellenerkennung, Beurteilung... 27

VIII Inha1tsverzeichnis 2.6 Materialflu8planung... 32 2.6.1 P1anungsdaten, Zie1e, Gesta1tungsgrundsiitze... 32 2.6.2 Vorgehensweise... 33 2.6.2.1 Konventionelle Materia1fluBp1anung... 33 2.6.2.2 Rechnerunterstutzte Materia1fluBp1anung... 33 2.7 VDI-Richtlinien... 34 2.8 Beispiele, Fragen... 34 3 Transportgut-Verpackung-Ladeeinheit... 47 3.1 Transport- und Lagergut... 47 3.1.1 Einteilung... 47 3.1.2 Schtittgut............... 47 3.1.3 Stuckgut... 50 3.1.4 Transport-, Lager- und Ladehi1fsmittel... 50 3.1.4.1 Nicht unterfahrbare Transport- und Lagerhilfsmittel.. 50 3.1.4.2 Unterfahrbare Ladehi1fsmitte1... 52 3.1.4.3 Container... 56 3.2 Verpackung... 58 3.2.1 Packstuck, Samme1packung... 58 3.2.2 Verpackungsverordnung, Verpackungsarten... 59 3.2.3 Abfall- und Verpackungsentsorgung... 59 3.3 Ladeeinheit, Ladung, Transportsicherung... 61 3.3.1 Logistische Einheit, Ladeeinheit............ 61 3.3.2 Ladeeinheitenbi1dung......... 62 3.3.3 Pa1ettierung, Packmuster, Pa1ettiermaschine............... 62 3.3.4 Transportsicherung von Ladeeinheiten......... 66 3.3.4.1 Verpackungsermitt1ung... 66 3.3.4.2 Ladungssicherung fur Pa1etten... 66 3.3.4.3 Schrumpfen... 67 3.3.4.4 Stretchen... 68 3.3.5 Pa1etten1ose Ladeeinheit... 69 3.3.6 Zusammenstellung und Sicherung von Ladungen... 69 3.4 Planung von Verpackung und Ladeeinheitenbildung... 71 3.5 VDI-Richt1inien, DIN-Normen, Vorschriften... 71 3.6 Beispiele, Fragen.................. 71 4 Grundlagen Transport... 79 4.1 Innerbetrieblicher Transport... 79 4.2 Transportlogistik... 79 4.3 Transportsystem, -technik, -kette... 79 4.4 Innerbetriebliche Transportmittel... 81

Inhaltsverzeichnis IX 4.5 Antriebsarten......... 81 4.5.1 Manueller Antrieb... 82 4.5.2 Schwerkraftantrieb... 83 4.5.3 Verbrennungsmotorischer Antrieb... 83 4.5.4 Elektromotorischer Antrieb... 83 4.5.4.1 Drehstrommotoren... 84 4.5.4.2 Gleichstrommotoren... 85 4.5.4.3 Stromzufuhrungen... 85 4.5.5 Hybridantrieb... 86 4.5.6 Batterieelektrische Antriebseinheit... 86 4.5.7 Hydraulische Antriebseinheit... 90 4.6 Rad, Bereifung, Fahrbahn... 92 4.6.1 Bereifung und Fahrbahn... 92 4.6.1.1 Luftreifen... 92 4.6.1.2 Superelastikreifen... 94 4.6.1.3 Vollgummireifen... 94 4.6.1.4 Kunststoffreifen... 94 4.6.1.5 Felgen... 94 4.6.2 Rader fur Schienen... 95 4.6.3 Fahrbahn, Schiene... 95 4.7 Dimensionierungsgrundlagen... 97 4.7.1 Grundlegende Begriffe... 97 4.7.2 Form- und reibschltissige Kraftiibertragung... 98 4.7.3 Transportgutstrome... 100 4.7.4 Motorauslegung... 100 4.7.4.1 Gesichtspunkte zur Auswahl des Antriebes... 100 4.7.4.2 Beharrungs- und BeschleunigungsgroBen... 101 4.7.4.3 Fahr- und Hubmotoren... 102 4.8 Wirtschaftlichkeit, Betriebskosten... 102 4.9 Transportplanung... 105 4.9.1 Gesichtspunkte zur Transportplanung... 105 4.9.2 Vorgehensweise, Durchfiihrung... 106 4.10 VDI-Richtlinien, DIN-Normen, Vorschriften... 106 4.11 Beispiele, Fragen... 109 5 Stetigforderer...... 115 5.1 Allgemeines... 115 5.1.1 Definition, Vor- und Nachteile, Einsatz... 115 5.1.2 Ein- und Unterteilung... 116 5.1.3 Dimensionierungsgrundlagen... 117 5.2 StetigfOrderer fur Schiitt- und Stiickgut... 118 5.2.1 Allgemeines... 118 5.2.2 Bandforderer... 118

x Inhaltsverzeichnis 5.2.3 GliederbandfOrderer... 134 5.2.4 Rutschen, Fallrohre... 134 5.3 StetigfOrderer fur Stiickgut... 136 5.3.1 Allgemeines... 136 5.3.2 Schleppkettenforderer, Tragkettenforderer... 136 5.3.3 Kreis- und Schleppkreisforderer......... 13 8 5.3.4 RollenfOrderer, Kugeltische... 142 5.3.5 Schaukel- und Umlaufforderer, Wandertische... 148 5.4 StetigfOrderer fur Schiittgut... 148 5.4.1 Allgemeines... 148 5.4.2 Becherwerke... 149 5.4.3 Kratzer- und Trogkettenforderer... 153 5.4.4 Transport mit Schnecken... 156 5.4.5 Schwingforderer... 161 5.4.6 Transport mit Luft... 170 5.5 Normen, Richtlinien, Vorschriften... 175 5.6 Beispiele, Fragen... 177 6 Unstetigiorderer... 185 6.1 Merkmale, Einsatz, Einteilung... 185 6.2 Hebezeuge......... 186 6.2.1 Hebebiihnen... 186 6.2.2 Vertikalf'orderer... 187 6.3 Hangebahnen... 188 6.4 Krane...... 190 6.4.1 Allgemeines, Einteilung... 190 6.4.2 Briickenkrane... 192 6.4.3 Portalkrane... 194 6.4.4 Stapelkran... 195 6.5 Schienenfahrzeuge... 196 6.5.1 Verschiebe-und Verschiebehubwagen... 196 6.5.2 Regalforderzeuge (RFZ)... 196 6.6 Flurforderzeuge... 198 6.6.1 Vor- und Nachteile, Einteilung... 198 6.6.2 Auswahlkriterien... 200 6.6.2.1 Bauformen... 200 6.6.2.2 Lenksystem, Lenkart, Lenkung... 201 6.6.2.3 Mitgangerbetrieb... 202 6.6.2.4 Mitfahrerbetrieb... 202 6.6.3 Fahrwiderstand... 202 6.6.4 Manuell betriebene Flurforderzeuge... 204 6.6.5 Schlepper... 207

Inhaltsverzeichnis XI 6.6.6 Wagen... 207 6.6.7 Stapler... 209 6.6.7.1 Einsatzbedingungen... 209 6.6.7.2 Aufbau, Antrieb, Einsatzsteuerung... 210 6.6.7.3 Standsicherheit, Tragfahigkeitsdiagramm... 212 6.6.7.4 Hubgeriist, Lastaufnahmemittel, Anbaugerate... 213 6.6.7.5 Arbeitsgangbreite, Flachenbelastung... 217 6.6.7.6 Staplertypen... 218 6.6.7.7 Betriebskosten Gabelstapler... 222 6.6.8 VDI-Richtlinien... 224 6.6.9 Beispiele, Fragen... 225 6.7 Fahrerlose FlurCOrderzeuge... 234 6.7.1 Vorteile, Einsatz... 234 6.7.2 Komponenten einer FTS-Anlage... 235 6.7.2.1 Fahrzeug... 235 6.7.2.2 Fahrkurs... 237 6.7.2.3 Lastiibergabe... 241 6.7.2.4 Anlagensteuerung... 241 6.7.2.5 Dateniibertragungssysteme... 242 6.73 Beispiele, Fragen...... 244 7 Waren- und Containerumschlag... 249 7.1 Umschlagslogistik... 249 7.2 Schiittgutumschlag... 250 7.3 Stiickgutumschlag... 250 7.3.1 Umschlagsmittel... 250 7.3.2 Umschlagsbereich... 251 7.3.2.1 Rampen... 252 7.3.2.2 Uberladebriicken, Tore, Torabdichtungen... 255 7.3.3 Umschlagssysteme flir Ladeeinheiten... 256 7.3.4 Container- und Wechselbehalterumschlag... 259 7.4 Gesichtspunkte zur Planung des Umschlagsbereiches... 260 7.S Beispiele, Fragen... 260 8 Handhabung... 268 8.1 Definition, Aufgabe... 268 8.2 Handhabungsmittel... 268 8.2.1 Handhabungsmittel zur Mengenanderung... 268 8.2.2 Handhabungsmittel zur Lageanderung... 269 8.2.3 Handhabungsmittel im integrierten Einsatz... 270

XII Inhaltsverzeichnis 9 Grundlagen Lager und Kommissionierung... 271 9.1 Lagerhaltung, Lagerbestand... 271 9.2 Lagerbezeichnungen, Definitionen... 273 9.3 Lagerorganisation, Lagerplatzordnung... 277 9.4 Lagerstruktur... 279 9.4.1 Wareneingang... 280 9.4.2 Transportsysteme... 280 9.4.3 Einheitenlager (EL)... 280 9.4.4 Kommissionierlager (KL)... 281 9.4.5 Warenausgang(WA)... 281 9.4.6 Lagerstrukturvarianten... 281 9.4.6.1 Varianten... 281 9.4.6.2 Hauptgangssystem... 282 9.4.6.3 Zweigangssystem... 282 9.5 Lagerlogistik... 283 9.6 LagerhaItungskosten... 284 9.7 Begriffe, Kennzahlen... 284 9.8 Lagerstrategien... 288 9.9 Beispiele, Fragen... 288 10 Lagersysteme... 290 10.1 Schiittgutlagerung... 290 10.1.1 Schiittgut-Bodenlagerung... 290 10.1.2 Schiittgut-Behalterlagerung... 290 10.1.3 Beschicken und Entleeren von BunkernlSilos...... 291 10.2 Stiickgutlagerung... 292 10.2.1 Lagerungsarten, Lagersystem... 292 10.2.2 Bodenlagerung... 293 10.3 Regallagerung... 295 10.3.1 Linienlagerung, Regaltypen... 295 10.3.1. r Fachbodenregal... 295 10.3.1.2 Palettenregal, Behalterregal... 296 10.3.1.3 Langgutregal... 299 10.3.1.4 Sonderregale... 301 10.3.2 Blocklagerung, Regaltypen... 301 10.3.2.1 Einfahrregal, Durchfahrregal... 301 10.3.2.2 Durchlaufregal, Einschubregal... 302 10.3.2.3 Verschieberegal... 304 10.3.2.4 Umlaufregal... 305 10.3.2.5 Satellitenregal... 310 10.3.2.6 Kanalregal... 311 10.3.2.7 Sonderregale... 312

Inhaltsverzeichnis XIII 10.4 Transportmittel fur die Ein- und Auslagerung... 313 10.4.1 Krane... 313 10.4.2 Schienengebundene FlurfOrdermittel... 313 10.4.3 Flurforderzeuge... 316 10.5 LagerprozeOsteuerung... 318 10.5.1 ProzeBsteuerungsarten... 318 10.5.2 Off-line-Betrieb... 318 10.5.3 On-line-Betrieb... 318 10.5.4 Lagerverwaltungssystem, Betriebsmittelsteuerung... 320 10.5.5 Datentlbertragungssysteme... 321 10.6 Richtlinien, Beispiele, Fragen... 321 11 Kommissioniersysteme... 323 11.1 Funktionen des Kommissioniervorganges... 323 11.1.1 Bereitstellen der Waren... 324 11.1.2 Fortbewegen des Kommissionierers... 325 11.1.3 Entnehmen der Waren... 325 11.1.4 Abgeben der Waren... 326 11.2 Ablauforganisation des Kommissioniervorganges... 326 11.3 Kommissionierzeit, -Ieistung... 328 11.4 Kommissioniergerite... 331 11.4.1 Horizontalkommissionierer... 332 11.4.2 Vertikalkommissionierer... 332 11.5 Automatisches Kommissionieren... 333 11.6 Beispieie fur Einheiten- und Kommissionieriagersysteme... 336 11.7 VDI-Richtlinien... 343 11.8 Beispieie, Fragen............ 344 12 Planung und Projektmanagement... 362 12.1 Planungstechnische Grundlagen... 362 12.1.1 Aufgaben und Bedeutung... 362 12.1.2 Planungsursachen... 363 12.1.3 Planungsarten... 363 12.1.4 EinfluBfaktoren... 363 12.1.5 Planungsgrundsatze... 363 12.2 Planungsdaten... 364 12.3 Planungssystematik... 365 12.3.1 IterationsprozeB... 365 12.3.2 Planungsablauf... 366 12.3.3 Projektorganisation... 366

XIV Inhaltsverzeichnis 12.4 Vorstudie... 368 12.5 Systemplanung... 368 12.5.1 Vorbereitung der Planung... 368 12.5.2 Analyse... 369 12.5.3 Verabschiedung... 370 12.5.4 Systemaltemativen... 370 12.5.5 Beurteilung... 370 12.5.6 Entscheidung... 371 12.6 AusfUhrungsplanung... 371 12.7 Ausfiihrung... 373 12.8 Projektkontrolle... 374 12.9 Planungsinstrumentarium... 374 12.9.1 Koordinations- und Informationsmittel... 375 12.9.2 Daten-Ermittlungsmethoden... 377 12.9.3 Optimierungsverfahren... 378 12.9.3.1 Zuordnungsverfahren... 378 12.9.3.2 Simulation... 379 12.9.4 Beurteilungs- und Entscheidungsmethoden... 379 12.9.4.1 Morphologischer Kasten... 380 12.9.4.2 Qualitative Verfahren... 380 12.9.4.3 Quantitative Verfahren... 382 12.9.5 Darstellungsmethoden... 383 12.9.6 Prlisentationstechniken... ~... 386 12.10 Beispiele spezifischer Planungen... 387 12.10.1 Einrichtungslayout... 387 12.10.2 Bauleitplan... 387 12.10.3 Standortuntersuchung... 391 12.10.4 Losungsfindung... 393 12.10.5 Rechnergesmtzte Fabrikplanung... 393 12.10.6 Vorbeugender Brandschutz... 395 12.11 VDI-Richtlinien... 399 12.12 Beispiele, Fragen... 400 Literaturverzeichnis.................................... 418 Periodika, Zeitschriften, Firmenpublikationen... 419 Quellennachweis fur Bilder und Tabellen aus Prospekten und Biichern... 420 Sachwortverzeichnis... 422