DE3738052A1 - Verfahren zum lagern und bereitstellen von verarbeitungsgut fuer eine fertigungslinie sowie lager- und bereitstellungssystem zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lagern und Bereitstel­ len von Verarbeitungsgut für eine Fertigungslinie.

Sie betrifft außerdem ein Lager- und Bereitstellungssystem zur Durchführung des Verfahrens.

Im Zuge fortschreitender Automatisierung ist es wünschenswert, nicht nur die Fertigung sondern auch die Lager für die zur Fer­ tigung benötigten Materialien immer mehr zu automatisieren und sie so in eine rechnergestützte Fertigung einzubeziehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Lagern und Bereitstellen von Verarbeitungsgut für eine Fer­ tigungslinie anzugeben, und ein Lager- und Bereitstellungssy­ stem hierfür zu schaffen, das alle Ein-, Aus- und Umlagerungs­ vorgänge für das Verarbeitungsgut vollautomatisch tätigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung derart ver­ fahren, daß das ankommende auf Paletten und/oder in Behältern befindliche Material an einem Identifikationspunkt auf vorgege­ bene Kriterien geprüft, nach einem negativen Befund wieder aus­ geschleust, nach einem positiven Befund aber an Fördereinrich­ tungen weitergeleitet und in einem Regallager entweder in einem Bereitstellungsbereich oder einem Bevorratungsbereich eingela­ gert wird, daß mit Hilfe eines übergeordneten Lagersystemrech­ ners die Warenvereinnahmung, der Transportanstoß zu einem Re­ gallager und der Informationsaustausch zwischen den einzelnen Regaleinheiten koordiniert wird, daß mit Hilfe mindestens eines weiteren untergeordneten Rechners die Lagerzuweisung, die Ent­ nahmebestimmungen sowie die Bestandsführung und Bestandskon­ trolle erfolgt und daß die Steuerung aller Förder- und Bewe­ gungseinrichtungen über mindestens einen Prozessrechner vorge­ nommen wird und daß Prozess- und untergeordneter Rechner vom Lagersystemrechner gesteuert werden.

Das Lager- und Bereitstellungssystem zur Durchführung des Ver­ fahrens ist dabei derart ausgestaltet, daß entlang mindestens einer Seite einer Fertigungslinie ein Regal vorgesehen ist, das eine untere Zone zur Bereitstellung des Verarbeitungsgutes und eine obere Zone zur Bevorratung enthält, daß an der Hinterseite des Regals ein Regalbediengerät rechnergesteuert entlang fahr­ bar ist, daß vor dem Regal ein ebenfalls rechnergesteuerter Etagenförderer zur Ein- und Auslagerung des Verarbeitungsgutes vorgesehen ist und daß das ein- und auszulagernde Verarbei­ tungsgut über Kettentransfereinrichtungen und Rollenbahnen be­ wegt wird.

Das Lager- und Bereitstellungssystem kann auch derart erweitert sein, daß zwei Regale Rücken an Rücken parallel nebeneinander so aufgestellt werden, daß sie eine Lagergasse bilden, in der das Regalbediengerät fahrbar angeordnet ist und daß an beiden Vorderseiten der Regale Fertigungslinien vorgesehen sind.

Außerdem lassen sich mehrere Lagerzonen nebeneinander anordnen und mittels eines rechnergesteuerten Verteilerwagens miteinan­ der verbinden, wobei jedes Regalpaar Vorrichtungen zum Ein-, Aus- bzw. Umlagern enthält, wobei sich am Anfang eines derarti­ gen Regallagerpaares der Identifikationspunkt und der Etagen­ förderer für das ganze Lagersystem befindet.

Anhand der perspektivischen Darstellungen nach den Fig. 1 und 2 wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen

Fig 1 die perspektivische Darstellung eines aus drei Lagergas­ sen gebildeten Lagersystems mit Identifikationspunkt und Eta­ genförderer.

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung zweier Fertigungsstraßen zwischen zwei paarweise aufgestellten Lagerregalen.

Die Fig. 1 zeigt drei Gruppen von paarweise nebeneinander ange­ ordneten Regalen 29, 30, 31, die jeweils eine Lagergasse bil­ den, in der das Lagerbediengerät 20 entlang fahrbar ist. Zwi­ schen einem Paar derart angeordneter Regale befinden sich je­ weils zwei Fertigungsstraßen, die in Fig. 1 nicht einsehbar sind. Der Identifikationspunkt 9 und der Etagenförderer 20 brauchen lediglich einmal für das gesamte Lagersystem vorhanden sein.

Die Ein-, Aus- bzw. Umlagerung von Verarbeitungsgut erfolgt wie nachstehend beschrieben.

Die gesamte eingehende Ware für die Fertigungslinien wird im Wareneingang erfaßt, sowie papier- und EDV-mäßig verarbeitet.

Das Verarbeitungsgut, wie z.B. Montageteile enthaltende Palet­ ten 34 werden mit einem handverfahrbaren Elektrostapler auf die Staurollenbahnen 1 aufgesetzt. Bevor sie den I-Punkt passieren, werden die Paletten einer Profil- und Gewichtskontrolle 2 un­ terzogen.

Am Identifikationspunkt (I-Punkt) 9 werden folgende Aktivitäten vorgenommen bzw. veranlaßt:

• - Artikelerfassung der Palette mit notwendigen Plausibilitäts- und Zulässigkeitskontrollen
• - Palettenidentifikation unter Berücksichtigung verschiedener Lagerorte
• - Stückzahlerfassung palettenbezogen
• - Dialogfunktionen für Stornierungen, Änderungen etc. von Be­ gleitpapieren
• - Vergabe des Lagerortes durch den Rechner und Weitergabe an die Steuerung der Zuförderer und Regalbediengeräte
• - Freigabe zur Einlagerung

Nach Freigabe zur Einlagerung wird die Palette 34 über die Staurollenbahnen 1 bis in die Warteposition 3 vor dem Etagen­ förderer 12 bewegt.

Fehlerhafte Paletten (Gewicht oder Abmessung) werden über den Kettentransfer 5 ausgeschleust.

Am Ende der Auslagerstrecke 6 werden die Fehler-Paletten mit dem Stapler abgenommen, die angezeigten Fehler korrigiert und wieder über die Einlagerstrecke 1 in das System eingeschleust.

Das in Stapelbehältern 35 eingegangene oder umgepackte Verar­ beitungsgut wird auf die Staurollenbahn 7 aufgegeben und pas­ siert die Profil- und Gewichtskontrolle 8 auf dem Weg zum I-Punkt 9.

Die am I-Punkt vorzunehmenden Aktivitäten entsprechen den bei­ den Paletten, wie vorher beschrieben.

Nach der Freigabe zur Einlagerung wird der Stapelbehälter über die Staurollenbahn und Kettentransfer 5 vor dem Etagenförderer in Übergabestellung 10 gebracht. Es können ein oder mehrere Stapelbehälter gleichzeitig zur Übergabe bereitgestellt werden.

Behälter, bei denen Profilfehler oder Gewichtsüberschreitungen festgestellt wurden, werden am I-Punkt vorbei über die Förder­ strecke 11 ausgeschleust, die Fehler korrigiert und der Behäl­ ter auf der Staurollenbahn 7 wieder aufgegeben.

Über den Etagenförderer 12 und die Staurollenbahnen 13 und 14 werden Paletten 24 und Behälter 35 über den Verteilerwagen 15 und die Einlagerungsrollenbahnen 16 und 17 in den Arbeitsbe­ reich 18 und 19 des Regalbediengerätes 20 gesteuert, vom Regal­ bediengerät 20 übernommen und in den vorgegebenen Lagerplatz eingelagert.

Mit dem Quittungssignal der Auftragsausführung durch das Regal­ bediengerät 20 führt der nicht dargestellte Lagersystemrechner die lagerortsabhängige Bestandsverbuchung und Archivierung der Bestandszugänge durch.

Bei der Auslagerung werden folgende Auslagerungsarten unter­ schieden:

• - Die direkte Auslagerung. Sie beinhaltet die Auslagerung feh­ lerhafter gesperrter Bestände mit dem Kettenförderer 21, 11 zum Wareneingang.
• - Die Auslagerung von Leerbehältern und Leerpaletten zum Waren­ eingang.
• - Die Auslagerung von Paletten mit Papierabfällen und Styropor (Reste Packmaterial) über den Kettenförderer 21 ebenfalls zum Wareneingang.
• - Die Auslagerung im Sinne einer Umlagerung
• - bei z.B. Umlagern von der Lagerzone 22 in Bereitstellzone
• - oder das Umlagern in andere Regalgassen; d.h. z.B. von Regalgasse 30 nach Regalgasse 29 oder 31.

Die Auslagerung der Waren aus dem Lagerbereich 22 der Regalgas­ sen wird vom I-Punktpersonal veranlaßt. Im Dialog über den Bildschirm durch Eingabe der Artikelnummer und Anfordermenge veranlaßt der Lagersystemrechner nach den vorgesehenen Ausla­ gerstrategien die automatische Auslagerung der entsprechenden Paletten 34 und Stapelbehälter 35.

Die Regalbediengeräte 20 entnehmen die Paletten 34 und/oder Be­ hälter 35 aus dem Regalfach und übergeben sie auf die Auslage­ rungsrollenbahn 24 bzw. 25. Die Behälter 35 werden mit einem Kettentransfer auf die angetriebene Rollenbahn 25 umgesetzt und ebenso wie die Palette 36 zur Übergabe auf den Verteilerwagen 15 bereitgestellt. Der Verteilerwagen 15 verfährt in die Posi­ tion 13, 14, 26 und 27 und übergibt die Behälter 35 auf die Staurollenbahn 26 und die Paletten 34 auf die Staurollenbahn 27. Über den Etagenförderer 12, die Staurollenbahn 28 und den Kettenförderer 11 bzw. 21 werden Paletten zur Abnahme durch Stapler oder Elektro-Hochhubwagen bereitgestellt.

Leere Stapelbehälter aus dem Bereitstellungsbereich 23 werden auf Paletten gesammelt und in einem dafür reservierten Palet­ tenfach im Verarbeitungsbereich 23 zur Rücklieferung in den Wa­ reneingang bereitgestellt. Nach dem Einstellen der Palette in dieses Fach wird über Knopfdruck die Bereitschaft zur Auslage­ rung dem Lagersystemrechner mitgeteilt.

Der weitere Ablauf dieses Auslagerungsvorganges verläuft wie bei den fehlerhaften Beständen.

In den Bereichen der Vormontage und Endmontage einer Ferti­ gungslinie werden gebrauchte Packmaterialien in Gitterboxpalet­ ten gesammelt, dann ebenfalls in das genannte reservierte Pa­ lettenfach zur Rücklagerung bereitgestellt.

In dem Bereitstellungsbereich 23 werden Paletten sowie Behälter bereitgestellt. Bei den Palettenplätzen wird über Knopfdruck der Platz als "leer" gemeldet, dies löst zwangsläufig die An­ forderung zum Umlagern der gleichen Position aus dem Vorratsbe­ reich 22 aus. Die Leerpalette wird vom Regalbediengerät 20 aus­ gelagert und zum Wareneingang transportiert; die volle neue Pa­ lette in das freie Fach des Vorratsbereiches umgelagert.

Die Behälterplätze im Bereitstellungsbereich 23 sind so dimen­ sioniert, daß drei Behälter hintereinander stehen können. Die Fächer sind als Schwerkraft-Röllchenleisten ausgebildet. In jedem Fach wird die gleiche Position bereitgestellt. Der vor­ derste Platz ist der Handentnahmeplatz. Wird der Behälter aus diesem Platz entnommen, rollen die Behälter der nächsten Plätze nach vorn, sind die beiden hinteren Plätze leer, wird das Nach­ füllen eines "Behälter-Pärchens" ausgelöst, durch die elektro­ mechanische Überwachung des zweiten Platzes aus dem Vorratsbe­ reich veranlaßt. Im Vorratsbereich 22 sind jeweils zwei Behäl­ ter der gleichen Position in einem Fach gelagert.

Es ist auch möglich, in andere Regalgassen umzulegen; d.h. z.B. von Regalgasse 30 nach 29 oder 31.

Bei Veränderung des Arbeitsinhaltes der Fertigungslinien müssen die Regalfelder auf die neuen Anforderungen umgestellt werden können. Wegen dieser erforderlichen Variabilität werden Regal­ grundfelder geschaffen.

Diese Variabilität ist nicht nur für die Belegung der Grundfel­ der, sondern auch für die problemlose Veränderung der Anfahrko­ ordinaten der Regalbediengeräte und die Software der Lager­ platzverwaltung erforderlich.

Die Steuerung des begleitfreien Materialflusses vom I-Punkt zum Lager und zurück, des Umlagerns aus dem Vorratsbereich 22 in den Bereitstellungsbereich 25 und die Lagerplatzverwaltung ist prozessrechnergeführt.

Das Regallagersystem ist sowohl räumlich als auch logistisch und DV-technisch eine autarke Einheit und korrespondiert mit der Umgebung über festgeschriebene Schnittstellen. Die Steue­ rung des Förderzeuges und der sonstigen Bewegungseinrichtungen erfolgt mit Prozessrechnern. Die Lagerzuweisung, Entnahmebe­ stimmung sowie Bestandsführung und -überwachung erfolgt mittels eines weiteren Rechners, z.B. eines Personalcomputers. Ein übergeordneter Lagersystemrechner (Lagerkoordinator) wird für die Warenvereinnahmung, Transportanstoß zum Regallager und In­ formationsaustausch zwischen den einzelnen Regaleinheiten be­ nutzt. Im Warenannahmebereich befindet sich der I-Punkt zentral für das ganze Lagersystem.

Ein Einblick in eine Fertigungsgasse mit zwei Fertigungslinien 32 und 33 zeigt die Fig. 2. Links und rechts wird die Ferti­ gungsgasse von zwei paarweise verlaufenden Lagerregalen be­ grenzt, wobei die durch die beiden parallel verlaufenden zusam­ mengehörigen Regale 29 a, 29 b bzw. 30 a, 30 b eine gegenüber der Fertigungsgasse schmälere Lagergasse gebildet wird, in der die in dieser Figur nicht sichtbaren Regalbediengeräte entlang be­ wegt werden.

Durch diese Maßnahmen erhält man ein automatisch beschickbares Lagersystem, bei dem das Verarbeitungsgut sich in unmittelbarer Nähe der Fertigungsstraße befindet, während durch die Auftei­ lung der einzelnen Regale in Bereitstellungs- und Vorratsberei­ che sowohl die Lagerung als die Bereitstellung des Verarbei­ tungsgutes in einfacher Weise gelöst ist.

Claims (4)

1. Verfahren zum Lagern und Bereitstellen von Verarbeitungsgut für eine Fertigungslinie, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das ankommende, auf Paletten (35) und/ oder in Behältern (34) befindliche Material an einem Identifi­ kationspunkt (9) auf vorgegebene Kriterien geprüft, nach einem negativen Befund wieder ausgeschleust, nach einem positiven Be­ fund aber an Fördereinrichtungen (12) weitergeleitet und in einem Regallager entweder in einem Bereitstellungsbereich (23) oder einem Bevorratungsbereich (22) eingelagert wird, daß mit Hilfe eines übergeordneten Lagersystemrechners die Warenverein­ nahmung, der Transportanstoß zu einem Regallager (29, 30, 31) und der Informationsaustausch zwischen den einzelnen Regaleinheiten koordiniert wird, daß mit Hilfe mindestens eines weiteren un­ tergeordneten Rechners die Lagerzuweisung, die Entnahmebestim­ mungen sowie die Bestandsführung und Bestandskontrolle erfolgt und daß die Steuerung aller Förder- und Bewegungseinrichtung über mindestens einen Prozessrechner vorgenommen wird und daß Prozess- und untergeordneter Rechner vom Lagersystemrechner ge­ steuert werden.

2. Lager- und Bereitstellungssystem zur Durchführung des Ver­ fahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß entlang mindestens einer Seite einer Fertigungslinie (32, 33) ein Regal (29 b, 30 a) vorgesehen ist, das eine untere Zone (23) zur Bereitstellung des Verarbeitungsgu­ tes und eine obere Zone (22) zur Bevorratung enthält, daß an der Hinterseite des Regals (29 a) ein Regalbediengerät (20) rechnergesteuert entlang fahrbar ist, daß vor dem Regal ein ebenfalls rechnergesteuerter Etagenförderer (12) zur Ein- (1, 7) und Auslagerung (11, 21) des Verarbeitungsgutes vorgesehen ist und daß das ein- und auszulagernde Verarbeitungsgut über Ket­ tentransfereinrichtungen und Rollenbahnen bewegt wird.

3. Lager- und Bereitstellungssystem zur Durchführung des Ver­ fahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Regale (29 a, 29 b) Rücken an Rücken parallel nebeneinander so aufgestellt werden, daß sie eine La­ gergasse bilden, in der das Regalbediengerät (20) fahrbar ange­ ordnet ist und daß an beiden Vorderseiten der Regale Ferti­ gungslinien (32) vorgesehen sind.

4. Lager- und Bereitstellungssystem zur Durchführung des Ver­ fahrens nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere Regalpaare (29, 30, 31) nebenein­ ander angeordnet und mittels eines rechnergesteuerten Vertei­ lerwagens miteinander verbunden sind, daß jedes Lagerregalpaar Vorrichtungen zum Ein- (13, 14, 16, 17) oder Aus- (26, 27, 24, 25) bzw. Umlagern enthält und daß sich am Anfang eines Lagerpaares der Identifikationspunkt (5) und der Etagenförderer (12) für das gesamte Lager befindet.