f+h fördern und heben 7-8/2021

SHUTTLE-SYSTEME:

SHUTTLE-SYSTEME: SYSTEMVERHALTEN ERMITTELN UND OPTIMIEREN In den zurückliegenden zirka 20 Jahren haben Shuttle-Systeme Einzug in die Lagertechnik gehalten. Charakteristisch für die Systeme sind die unterschiedlichen Bewegungsachsen der Shuttle- Fahrzeuge. Im Rahmen einer Dissertation wurden am Institut für Fördertechnik und Logistik (IFL) der Universität Stuttgart für zwei Systemausprägungen von Shuttle-Systemen Modelle zur Ermittlung und Optimierung des Systemverhaltens entwickelt. 38 f+h 2021/07-08 www.foerdern-und-heben.de

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 01 Systemausprägungen von Shuttle-Systemen Gang- und ebenengebundenes Shuttle-System mit zwei Hebern pro Gang, in jeder Ebene befindet sich ein Übergabeplatz zur Einlagerung und einer zur Auslagerung Fahrschiene Fahrschiene z y x Heber Übergabeplatz Shuttle-Fahrzeug Heber Shuttle-Fahrzeug Ganggebundenes Shuttle-System Dreidimensionale Ansichten, in Anlehnung an [2] Shuttle-Systeme sind automatische Lagersysteme, die Shuttle-Fahrzeuge und Heber für die Förderung von Ladeeinheiten einsetzen. Innerhalb der Ebenen wird die horizontale Förderung und Lagerung von Ladeeinheiten mithilfe von Shuttle-Fahrzeugen durchgeführt. Die vertikale Förderung von Ladeeinheiten oder Shuttle-Fahrzeugen übernehmen Heber. Im Rahmen von [1] sind ein analytisches Modell und ein Simulationsmodell zur Ermittlung des Systemverhaltens von zwei Systemausprägungen von Shuttle-Systemen entstanden (Bild 01). Zur Optimierung des Systemverhaltens wurden Lagerstrategien entwickelt. Das Optimierungskriterium ist die Maximierung des Durchsatzes. LAGERSTRATEGIEN Für die Lagerstrategien „Durchsatzbasierte Einlagerung“, „Reihenfolgesortierung der Aufträge“ und „Lagerreorganisation“ wurden Algorithmen entwickelt. Aufgrund von Zugriffshäufigkeiten ordnet die Lagerstrategie „Durchsatzbasierte Einlagerung“ Artikeln und Lagerplätzen Zonen zu. Die Lagerstrategie „Reihenfolgesortierung der Aufträge“ sortiert die Reihenfolge der Abarbeitung der wartenden Auslageraufträge. Die Lagerstrategie „Lagerreorganisation“ legt umzulagernde Ladeeinheiten und deren neue Lagerplätze fest. Die Anwendung der Lagerstrategien führen zu einer Reduzierung der Fahrtzeit der Fördermittel und damit zu einer Erhöhung des erreichbaren Durchsatzes. In der Tabelle sind zwei Beispiele zu den Lagerstrategien aufgeführt. Die entwickelten Lagerstrategien wurden mit der Lagerstrategie „Chaotische Einlagerung“ verglichen. Diese Lagerstrategie wählt für einzulagernde Ladeeinheiten einen zufälligen freien Lagerplatz aus. MODELLBILDUNG Auf Basis der Wahrscheinlichkeitsrechnung und der Warteschlangentheorie sowie simulativ mit der Anwendung von Zufallsgeneratoren fand die Modellbildung in einem geeigneten Lagerstrategien zur Steigerung des Durchsatzes Durchsatzbasierte Einlagerung Reihenfolgesortierung der Aufträge Lagerreorganisation Ebenen 1 2 Positionen Keine Reihenfolgesortierung Reihenfolgesortierung 1E 8A 11E 2A 7E 12A 1E 2A 11E 12A 7E 8A Ebenen 12 6 Sonstige Ladeeinheiten Nach Lagerreorganisation 42 61 Umgelagerte Position Ladeeinheiten Umzulagernde Ladeeinheiten Vor Lagerreorganisation 100 Quelle: Autoren In Zone 1 werden Artikel mit höherer Zugriffshäufigkeit eingelagert. E = Einlagerung, A = Auslagerung, Zahl = Auftragsebene. Die Bearbeitungsreihenfolge der Aufträge wird sortiert. Artikel, die für den nächsten Arbeitszyklus des Shuttle-Systems benötigt werden, werden in der vorherigen Ruhephase umgelagert. www.foerdern-und-heben.de f+h 2021/07-08 39