VDI 2692 Blatt 1-2015 Automated vehicle storage and retrieval systems for small unit loads.pdf

1、ICS 53.040.01, 53.080 VDI-RICHTLINIEN Mrz 2015 March 2015 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Shuttle-Systeme fr kleine Ladeeinheiten Automated vehicle storage and retrieval systems for small unit loads VDI 2692 Blatt 1 / Part 1 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtli

2、nie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL) Fachbereich Technische Logistik VDI-Handbuch Technische Logistik, Band 5: Lager und Lagergerte

3、VDI-Handbuch Technische Logistik, Band 8: Materialfluss II (Organisation/Steuerung) Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for internalusenotpermittedFrhereAusgabe:VDI2692:2013-11Entwurf,deutschFormeredition:VDI2692:2013-11Draft,inGermanonlyZu beziehen durch/A

4、vailableatBeuthVerlagGmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten/All rightsreserved(a)VereinDeutscherIngenieuree.V., Dsseldorf 2015Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Begriffe 3 3 Formelzeichen und Abkrzungen . 4 4 Shuttle-System 5 4.1 Systembeschreibung

5、5 4.2 Fahrzeugkonzept 7 4.3 Lastaufnahmemittel 8 4.4 Radanordnungen/Fahrwerkkonzepte 9 4.5 Regalsystem . 9 4.6 Lift . 10 4.7 Energieversorgung . 10 4.8 Kommunikation . 12 4.9 Steuerungskonzept . 13 4.10 Systemwartung . 14 5 Systemauslegung/-leistung . 14 5.1 Leistungsdaten . 14 5.2 Grundlagen der Le

6、istungsberechnung 14 5.3 Spielzeit . 15 5.4 Anzahl Shuttle-Fahrzeuge 23 5.5 Nherungsberechnung 24 Anhang Berechnungsbeispiele . 25 Schrifttum 28 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 2 2 Terms and definitions 3 3 Symbols and abbreviations . 4 4 Automated vehicle storage and retrieval system

7、. 5 4.1 System description . 5 4.2 Vehicle concept . 7 4.3 Load handling devices . 8 4.4 Wheel arrangements/undercarriage concepts . 9 4.5 Rack system . 9 4.6 Lift . 10 4.7 Energy supply 10 4.8 Communication 12 4.9 Control concept 13 4.10 System maintenance 14 5 System design/performance 14 5.1 Perf

8、ormance data . 14 5.2 Basics of performance calculation . 14 5.3 Cycle time 15 5.4 Number of shuttle vehicles 23 5.5 Approximate calculation 24 Annex Calculation examples . 25 Bibliography 28 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8DD9NormCD - Stand 2015-03 2 VDI 2692 Blatt 1 Alle Rechte vorbehal

9、ten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils

10、auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlin

11、ie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in

12、 data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contr

13、ibutors to this standard. Einleitung Im Bereich der Lagerung kleiner Ladeeinheiten werden seit einigen Jahren neben klassischen au-tomatischen Kleinteilelgern (AKL) sogenannte Shuttle-Systeme eingesetzt. Mit dem etablierten Richtlinienwerk werden diese Systeme nicht aus-reichend abgebildet, da sie i

14、nsbesondere je nach Systemausfhrung die Funktionen Lagern und Frdern vereinen. Zudem versagt die klassische, auf Regalbediengerten beruhende Auslegung. Anmerkung: Der Begriff Shuttle ist eine eingetragene Marke der Kardex AG und wird fr dynamische Lagersysteme nach dem Liftprinzip verwendet. Im Unte

15、rschied dazu wird in dieser Richtlinie der Begriff Shuttle-Fahrzeug verwendet fr die Bezeichnung der technischen Komponente fr den Hori-zontaltransport innerhalb eines Shuttle-Systems fr kleine Ladeeinheiten. Diese Richtlinie beschreibt strukturiert die Shuttle-Systemtechnologie, soweit diese der La

16、gerung kleiner Ladeeinheiten dient. Damit wird das Leis-tungsvermgen der Technologie gegenber anderen Systemen abgegrenzt und es werden wichtige zu-stzliche Kriterien fr die Systemauswahl berck-sichtigt. Introduction In addition to conventional automated small parts storage systems (ASPSS), so-calle

17、d automated vehicle storage and retrieval systems have been used for storing small unit loads for a few years. The established set of standards is unable to reflect these systems sufficiently, in particular since, de-pending on the system model, they combine the functions storage and conveyance. The

18、 conventional interpretation based on storage and retrieval ma-chines fails to provide a satisfactory definition, too. Note: The term shuttle is a registered trade mark of Kardex AG in Germany and is used to denominate dynamic storage systems based on the lift principle. By contrast, this standard u

19、ses the term shuttle vehicle to designate the tech-nical component for the horizontal transport of loads in an automated vehicle storage and retrieval system for small unit loads. The present standard describes automated vehicle storage and retrieval system technology for storing small unit loads in

20、 a structured manner. In this way, the technologys potential is distinguished from other systems, and crucial additional criteria for system selection are taken into account. 1 Anwendungsbereich Unter dem Begriff Shuttle-Systeme fr kleine La-deeinheiten werden Lagersysteme fr die Lage-rung, gegebene

21、nfalls auch zustzlich zum Trans-port auerhalb des eigentlichen Lagerbereichs, von leichten Stckgtern wie Behltern, Schachteln oder Trays verstanden. Lsungen dieser Art wer-den zunehmend zur Versorgung von Kommis-sionierbereichen nach dem Prinzip Ware-zur-Per-son, zur Kleinteilelagerung, sowohl als h

22、och-dynamische Puffer als auch fr zugriffsschwache Anwendungen und andere Flle eingesetzt. 1 Scope The term automated vehicle storage and retrieval systems for small unit loads is used for storage systems for storing light unit loads such as con-tainers, boxes or trays and, where appropriate, also f

23、or transporting such loads outside of the actual storage area. Such solutions are increasingly used to supply picking areas based on the goods to per-son principle and to store small parts both for highly dynamic buffers and for low-access applica-tions and other cases. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43ED

24、B30F09DCBB7EF8DD9NormCD - Stand 2015-03All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 VDI 2692 Blatt 1 3 Wesentliches Merkmal der Technologie ist die weitgehende Trennung von Horizontaltransport und Vertikaltransport. blicherweise bernehmen die Shuttle-Fahrzeuge den Horizontalt

25、ransport und die Lastaufnahme und -abgabe, whrend der Verti-kaltransport ber Lifte realisiert wird. Im Zuge der Entwicklung haben sich innerhalb we-niger Jahre unterschiedliche System-, Fahrzeug-, Energie- und Antriebskonzepte herausgebildet, die eine gesamtheitliche Betrachtung zur Bestimmung des f

26、r einen konkreten Einsatzfall geeigneten Konzepts erfordern. Nicht Gegenstand dieser Richtlinie und somit kein Shuttle-System fr kleine Ladeeinheiten sind klassische AKL mit Regalbediengerten (RBG), die der DIN EN 528 unterliegen und somit alle Arten von Regalbediengerten einschlieen, die innerhalb

27、und auerhalb der Regalgasse schienengebunden sind, die mit einer Hubein-richtung ausgerstet sind und mit einer Seiten-schubeinrichtung ausgerstet sein drfen, “ Turmlager-/Liftsysteme zur Lagerung von Wa-ren auf Lagerwannen/-trays, gem eingetrage-ner Wortmarke zum Teil ebenfalls als Shuttle bezeichne

28、t, fahrerlose Transportsysteme (FTS), die vorder-grndig dem Transport dienen, Verschiebewagensysteme, die im Wesentlichen nicht im Lager, sondern zu Verteilaufgaben ein-gesetzt werden sowie Lager- und Frdersysteme fr Groladungstr-ger wie Europaletten, Rollpaletten, Corletten. The technology is chara

29、cterized by the fact that horizontal transport and vertical transport are largely separated from each other. Usually, the shuttle vehicles perform the horizontal transport as well as picking up and discharging loads while the vertical transport is realised using lifts. In the course of further devel

30、opments, various system, vehicle, energy and drive concepts have evolved, requiring a holistic consideration in order to determine a concept that lends itself for a specif-ic case of application. The following systems are not covered in the pre-sent standard and thus are not considered to be automat

31、ed vehicle storage and retrieval systems for small unit loads: conventional ASPW with storage and retrieval machines (SRM) conforming to DIN EN 528 and thus “including any kind of storage and retrieval machines that are rail-mounted within and outside of the rack aisle, are equipped with a lifting d

32、evice and that may be equipped with a side-shift device” tower storage/lift systems for storing goods on storage trays, sometimes also referred to as “Shuttle” as per the registered wordmark, automated guided vehicles (AGV) mainly used for transport, transfer carriage systems mainly used for distri-

33、bution outside of the storage system as well as storage and conveying systems for large load carriers such as euro-pallets, roll pallets and Corlettes. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die folgenden Begriffe: Shuttle-Fahrzeug (Horizontal-)Fahrzeug eines Shuttle-Systems, ge-eignet

34、 zur Ein- und Auslagerung und zum Trans-port von leichten Stckgtern. Shuttle-System System aus blicherweise mehreren Shuttle-Fahr-zeugen, dem Regalbau, mindestens einem Verti-kalfrderer (Lift), der Steuerung sowie gegebenen-falls einem zustzlichen Frdersystem, dem Brand-schutz und Sicherheitseinrich

35、tungen. 2 Terms and definitions For the purposes of this standard, the following terms and definitions apply: Shuttle vehicle (Horizontal) vehicle of an automated vehicle stor-age and retrieval system, suitable for storage and retrieval tasks and for transporting light unit loads. Automated vehicle

36、storage and retrieval system System typically comprising several shuttle vehi-cles, the rack structure, at least one vertical con-veyor (lift), a control and, if necessary, an addi-tional conveying system, fire protection and safety equipment. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8DD9NormCD - S

37、tand 2015-03 4 VDI 2692 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Spielzeit Zeit, die fr einen genau definierten und sich stndig wiederholenden Bewegungsablauf bentigt wird. Anmerkung: Sie setzt sich zusammen aus Zeiten fr Bewe-gungsvorgnge (Fahrzeit, Lastaufna

38、hme und -abgabe) und anfallenden Nebenzeiten wie Schaltzeiten, Positionierzeiten o. . Cycle time Time required for a precisely defined and constant-ly repeating motion sequence. Note: It is the sum of the time required for the motion se-quences (travel time, load pick-up and discharge) any auxilia-r

39、y time such as switching time, positioning time, etc. 3 Formelzeichen und Abkrzungen Formelzeichen In dieser Richtlinie werden die nachfolgend aufge-fhrten Formelzeichen verwendet: Formelzeichen Bezeichnung axBeschleunigung des Shuttle-Fahrzeugs (x-Richtung) ayBeschleunigung des Lifts (y-Richtung) K

40、xTransportkapazitt des Shuttle-Fahrzeugs (Anzahl LE) KyTransportkapazitt des Lifts (Anzahl LE) k1Einlagerebene k2Auslagerebene lxAbstand zwischen den Lagerpltzen in x-Richtung lyAbstand zwischen den Lagerpltzen in y-Richtung l0,xAbstand zwischen bergabeplatz in der Ebene und ersten Lagerplatz l0,yMa

41、ximum des Abstands zwischen Ebene 1 des Regals und E- bzw. A-Ebene (negative Werte bedeuten, dass sich Ebene 1 unterhalb der E- bzw. A-Ebene befindet) m Zahl der Ebenen nxZahl der Lagerpltze in Lngsrich-tung (x-Richtung) nyZahl der Ebenen im Lager (y-Richtung) p Wahrscheinlichkeit des Anfahrens von

42、Ebenen tFE,xbzw. tFE,ymittlere Fahrzeit fr ein Einzelspiel fr Shuttle-Fahrzeug bzw. Lift tFD,xbzw. tFD,ymittlere Fahrzeit fr ein Doppelspiel fr Shuttle-Fahrzeug bzw. Lift tGxZeitdauer des Shuttle-Fahrzeugs zur Aufnahme bzw. Abgabe der LE tG,yZeitdauer des Lifts zur Aufnahme/ Abgabe des Shuttle-Fahrz

43、eugs bzw. Aufnahme/Abgabe einer LE tP,xSumme aller Positionier-, Schalt- und Kontrollzeiten pro Fahrbewe-gung des Shuttle-Fahrzeugs 3 Symbols and abbreviations Symbols The following symbols are used throughout this standard: Symbol Designation axshuttle vehicle acceleration (x direction) aylift acce

44、leration (y direction) Kxtransport capacity of shuttle vehicle (number of UL) Kytransport capacity of lift (number of UL) k1storage level k2retrieval level lxdistance between bin locations in x direction lydistance between bin locations in y direction l0,xdistance between in-level hand-over location

45、 and first bin location l0,ymaximum distance between rack level 1 and level E or A (negative values mean that level 1 is situated below level E or A) m number of levels nxnumber of bin locations in longitu-dinal direction (x direction) nynumber of levels in the storage sys-tem (y direction) p probab

46、ility of levels being ap-proached tFE,xor tFE,ymean travel time of a single cycle of shuttle vehicle or lift tFD,xor tFD,ymean travel time of a double cycle of shuttle vehicle or lift tGxtime it takes the shuttle vehicle to pick up or discharge the UL tG,ytime it takes the lift to take over/discharg

47、e the shuttle vehicle, i.e. to pick up/discharge a UL tP,xtotal of all positioning, switching and control times per shuttle vehicle travel movement B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8DD9NormCD - Stand 2015-03All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 VDI 2692 Blatt

48、1 5 Formelzeichen Bezeichnung tP,ySumme aller Positionier-, Schalt- und Kontrollzeiten pro Hubbewe-gung des Lifts tSE,xbzw. tSE,ymittlere Spielzeit fr ein Einzelspiel fr Shuttle-Fahrzeug bzw. Lift tSD,xbzw. tSD,ymittlere Spielzeit fr ein Doppel-spiel fr Shuttle-Fahrzeug bzw. Lift tSShuttleGesamtspie

49、lzeit fr ein Doppelspiel (ohne Wartezeiten) tWWartezeit (Warten auf den Lift) vxFahrgeschwindigkeit des Shuttle-Fahrzeugs (x-Richtung) vyFahrgeschwindigkeit des Lifts (y-Richtung) LiftDurchsatz des Lifts ShuttleDurchsatz des Shuttle-Fahrzeugs m,xbzw. m,yWahrscheinlichkeit eines Wechsels um m Lagerpltze innerhalb einer Ebene bzw. um m Ebenen Abkrzungen In dieser Richtlinie werden die nachfolgend aufge-fhrten Abkrzungen verwendet: A-Ebene