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Wirtschaftliche Lösungen: Automatische ­Kompaktlager für Paletten

Bei der Tiefkühllagerung, der Zwischenlagerung bei Produktionsprozessen und im Getränkelager können nur mit einer Kompaktlagerung ­wirtschaftliche Lösungen erreicht werden.

Bilder: BT Toyota ; Dambach; Gebhardt; Mias; SSI Schäfer;
Bilder: BT Toyota ; Dambach; Gebhardt; Mias; SSI Schäfer;
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Redaktion (allg.)


Schon seit den 1970er-Jahren existieren für Kompaktlager klassische Systeme wie Regal­bediengeräte (RBG) mit doppeltiefer Lagerung und Durchlauflager sowie Kanallager mit Kanalfahrzeugen. Aber in letzter Zeit sind hierfür spezielle Shuttles für Paletten entwickelt worden. Diese Technik erfüllt die Forderung nach maximaler Lagerkapazität bei hohem Durchsatz und großer Flexibilität. Die wichtigsten Merkmale dieser neuen Generation von Shuttles (Abb.1) sind:

  • Kompakte Bauweise mit wenig Eigengewicht (ca. 200 kg) und hoher Nutzlast (bis 1.500 kg)
  • Aufnahme der Paletten in Längs- und Querrichtung
  • Allradantrieb über starke Drehstrommotoren mit Regelung über Frequenzumrichter
  • Hohe Fahrgeschwindigkeit (70 bis 100 m/min), kurze Hubzeit (ca. 2 Sek.) mit großem Hub (bis 50 mm)
  • Präzise Positionierung durch modernste Sensorik
  • Energiespeicher über Hochleistungskondensatoren (Power Caps) mit kurzer Aufladezeit (11 – 12 Sek.)
  • Eigene Steuerung für alle Funktionen inklusive der Sicherheitstechniken
  • Kabellose Kommunikation mit den Umsetzgeräten sowie zentraler Steuerung und Lagerverwaltung


Auf dieser Basis können inzwischen eine große Anzahl namhafter Lieferanten Lageranlagen mit technisch ausgereiften Shuttle-Systemen liefern. Dabei liegt der Schwerpunkt bei einer mehrfachtiefen Lagerung der Paletten in Lagerkanälen. Bei der Lagerbedienung ist zu unterscheiden zwischen vollautomatischen und manuellen beziehungsweise halbautomatischen Lagersystemen.
Vollautomatisch
Die Paletten-Shuttles werden innerhalb des jeweiligen Kanallagers durch spezielle Verfahrwagen oder durch Regalbediengeräte zu den Ein- und Auslagerstellen res­pektive zu den zu bedienenden Regalkanälen (Abb. 2) gebracht. Dort übernimmt das Shuttle autonom alle erforderlichen Operationen für das Ein- und Auslagern. Beide Geräte, das heißt Verfahrwagen oder Regalbediengerät sowie Shuttle, bilden eine logistische Einheit, die über Datenfunk, WLAN oder Bluetooth miteinander und mit der zentralen Steuerung kabellos kommunizieren.
Manuell und ­halbautomatisch
Bei diesen Systemen werden für die eigentlichen Ein- und Auslagerungsvorgänge im Lagerkanal ebenfalls automatische Paletten Shuttle eingesetzt. Der Unterschied zu den vollautomatischen Systemen besteht darin, dass das Aufsetzen und die Entnahme der Paletten beim jeweiligen Kanal sowie das Umsetzen der Shuttles in andere Kanäle manuell durch Gabelstapler vorgenommen werden (Abb. 3). Neben den eigentlichen Produzenten für Shuttle-Geräte werden diese Kompaktlager häufig von Generalunternehmern und Systemintegratoren ausgeführt.
Diese Unternehmen planen die Gesamtanlage und führen anschließend deren Realisierung durch. Verschiedene Gewerke innerhalb dieser Anlagen, wie etwa auch Shuttles mit den Umsetzgeräten, werden von Unterlieferanten geliefert. Die Lagerverwaltung sowie die Steuerung der Materialflusssysteme werden meistens von ihnen direkt erstellt. Diese Form der Realisierung ist für den zukünftigen Betreiber sehr interessant, da die Verantwortung für Kosten und Termine sowie Funktion und Leistung klar geregelt ist.
Das ist speziell bei Shuttle-Systemen wichtig, da die Sicherstellung der Funktionen und die Ermittlung der Systemleistung wegen der großen Flexibilität und Komplexität aufwendig sind. Gesicherte Erkenntnisse können oft nur durch Simulationen erzielt werden. Die Lieferanten wenden diese Methoden schon häufig sehr erfolgreich an.
Allerdings haben sich bei komplexen Anlagen solche Simulationen praktisch zu Emulationen, das heißt Nachbildung und Visualisierung der realen Anlagentechniken in einem IT-System, ausgeweitet. Die Realisierung, insbesondere die der Steuerungstechniken, konnte dadurch aber problemloser und termingerechter erfolgen.
Überhaupt ist bei den vollautomatischen Kompaktlagern mit Shuttle der Aufwand für Steuerung, Sicherheit und Betriebsüberwachung größer als bei den klassischen Systemen. Allerdings zeigen die bisher realisierten Anlagen wie etwa das Kompaktlager für Getränke bei Gerolsteiner Brunnen (Abb. 4), dass trotz dieser höheren Komplexität neben der optimalen Flächennutzung tatsächlich ein wesentlich höherer Durchsatz bei Steigerung von Produktivität, Flexibilität und Verfügbarkeit erreicht wird. Außerdem sind spätere Erweiterungen, beispielsweise durch den Einsatz weiterer Shuttle-Geräte, einfach durchführbar.
Inzwischen gibt es bei den Shuttle-Systemen für Paletten weitere interessante Neuentwicklungen, wie etwa das System „StoreBiter 500-OLPS“ von Gebhardt (Abb. 5). Es handelt sich dabei um Geräte, die autonom arbeiten, bidirektional fahren und sowohl dezentral als auch zentral gesteuert werden.
In der Vorzone des Lagers existiert eine Zusammenarbeit mit klassischen Fördertechniken. Innerhalb der Regalzonen kann das Shuttle die Gassen selbstständig wechseln und dadurch zusätzlich die Funktion von Regalbediengeräten ausfüllen.
Den Ebenenwechsel übernehmen fest installierte Senkrechtförderer. Die Stromversorgung dieser Geräte geschieht mittels moderner Ultracap-Technologie, wodurch das Aufladen sowohl innerhalb als auch außerhalb des Regalbereiches mit kurzen Ladezeiten durchgeführt werden kann. Die Vorteile dieser neuartigen Systeme sind besonders eine große Flexibilität bei den unterschiedlichen Lager-Operationen und die einfache Anpassung an komplizierte Räumlichkeiten. Klaus Heptner

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