VDI 4486-2012 Reliability for intralogistics - Performance availability.pdf

1、 ICS 03.100.10, 55.220 VDI-RICHTLINIEN Mrz 2012 March 2012 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Zuverlssigkeit in der Intralogistik Leistungsverfgbarkeit Reliability for intralogistics Performance availability VDI 4486 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist ver

2、bindlich. The German version of this guideline 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 8: Materialfluss II (Organisation/

3、Steuerung) VDI-Handbuch Zuverlssigkeit Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet/Reproduction even for internalusenotpermittedFrhereAusgabe:01.11Entwurf, deutschFormeredition:01/11Draft,inGerman onlyZubeziehendurch/AvailableatBeuthVerlagGmbH,10772BerlinAlleRechtevorbehalten/All r

4、ightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2012Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Begriffe 3 3 Formelzeichen . 4 4 Strungszeitbasierte Berechnung der Verfgbarkeit . 4 5 Leistungsverfgbarkeit 5 5.1 Begriffsdefinition . 5 5.2 Abgrenzung System

5、leistung und Systemverfgbarkeit 5 5.3 Geschftsziele 6 5.4 Messgren 6 5.5 Rahmenbedingungen 7 5.6 Ablauf zur Bestimmung der Anforderungen 7 5.7 Berechnung auf Basis von Wartezeiten 7 5.8 Berechnung auf Basis von Laufzeiten 10 6 Nachweis der Leistungsverfgbarkeit 11 7 Praxisbeispiel Lager- und Kommiss

6、ioniersystem 12 7.1 Relevante Ziele im Distributionszentrum 12 7.2 Materialfluss- und Basisdaten 13 7.3 Leistungsverfgbarkeit Wareneingang 13 7.4 Leistungsverfgbarkeit Kommissionierung . 14 7.5 Leistungsverfgbarkeit Versand 15 8 Praxisbeispiel Gepckfrderanlage . 15 8.1 Relevante Ziele fr die Gepckfr

7、deranlage . 15 8.2 Materialfluss- und Basisdaten 16 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Terms and definitions . 3 3 Symbols . 4 4 Malfunction-time based calculation of availability 4 5 Performance availability . 5 5.1 Term definition . 5 5.2 Delimitation of system performance and syste

8、m availability . 5 5.3 Business targets 6 5.4 Measured variables . 6 5.5 Basic conditions . 7 5.6 Requirements definition process 7 5.7 Calculation based on waiting times 7 5.8 Calculation based on running times . 10 6 Proof of performance availability. 11 7 Practical example warehouse and order pic

9、king system 12 7.1 Relevant targets in the distribution centre . 12 7.2 Material flow and basic data 13 7.3 Performance availability incoming goods area . 13 7.4 Performance availability order picking area . 14 7.5 Performance availability dispatch area . 15 8 Practical example: baggage handling sys

10、tem 15 8.1 Relevant targets for the baggage handling system 15 8.2 Material flow and basic data 16 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 2 VDI 4486 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2012 Seite 8.3 Leistungsverfgbarkeit Check-in . 16 8.

11、4 Leistungsverfgbarkeit Transferaufgabe . 17 8.5 Leistungsverfgbarkeit termingerechte Bereitstellung 18 Anhang A Programmablauf zur Protokollierung der Wartezeiten . 19 Anhang B Anwendungsschema der Beispiele zur Leistungsverfgbarkeit . 22 B1 Anforderungen Distributionszentrum 22 B2 Anforderungen Ge

12、pckfrderanlage 22 B3 Geforderte Leistungsverfgbarkeit Distributionszentrum 22 B4 Geforderte Leistungsverfgbarkeit Gepckfrderanlage . 24 B5 Protokollierung der Wartezeiten 24 B6 Leistungsverfgbarkeitsnachweis 26 Schrifttum 28 Page 8.3 Performance availability check-in 16 8.4 Performance availability

13、transfer delivery 17 8.5 Performance availability timely provision 18 Annex A Program sequence for recording the waiting times . 20 Annex B Application scheme of the examples on performance availability 23 B1 Requirements distribution centre . 23 B2 Requirements baggage handling system . 23 B3 Requi

14、red performance availability distribution centre . 23 B4 Required performance availability baggage handling system 25 B5 Recording of waiting times 25 B6 Proof of performance availability . 27 Bibliography . 28 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und

15、 Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung de

16、r Lizenzbedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements

17、 and rec-ommendations of the guideline VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this guideline without infringement of copyrigh

18、t is permitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this guideline. Einleitung Eine Beurteilung der Verfgbarkeit rein unter dem Aspekt von Strungen wird vielen modernen Anla-gen ni

19、cht mehr gerecht. Aus diesem Grund liefert die vorliegende Richtlinie eine Betrachtungsweise, die Verfgbarkeit fr die Domne der Intralogistik neu zu definieren und zu diesem Zweck den Be-griff Leistungsverfgbarkeit“ in der Logistik ein-zufhren. Die Richtlinie beschreibt eine Methode fr die Definitio

20、n, Messung und Abnahme der Verfgbar-keit, bei der der Geschftsprozess des Betreibers im Mittelpunkt steht. Der Geschftsprozess des Introduction An assessment of availability under the mere as-pect of malfunctions fails to meet the demands of many modern plants. Therefore, this guideline offers an ap

21、proach to a new definition of availabil-ity for the area of intralogistics, introducing the term “performance availability” in logistics for such purpose. The guideline describes a method for the defini-tion, measurement and acceptance of availability, focussing on the business process of the operat

22、or. The business process of the operator should be B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2012 VDI 4486 3 Betreibers soll mglichst wenig durch Strungen beeintrchtigt werden. Dies ist dann der Fall, wenn alle

23、 Abnehmer der logistischen Leistung jederzeit bedarfsgerecht versorgt werden. Das Verfahren bercksichtigt Redundanzen, Leis-tungsreserven und Pufferkapazitten bei der Er-mittlung der Leistungsverfgbarkeit. Das Verfahren bietet Vertragssicherheit, sodass letztendlich Aufwand und Risiko fr alle Beteil

24、ig-ten reduziert werden. affected as little as possible by malfunctions. This is the case when all users of logistical performance can be supplied at any time in accordance with the requirement. When determining the performance availability, the process takes redundancies, performance re-serves and

25、buffer capacities into consideration. The process offers contract reliability so that ex-penditure and risk are ultimately reduced for all parties involved. 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie bietet eine Alternative zu strungs-zeitbasierten Verfgbarkeitsrichtlinien (VDI 3580, VDI 3581, VDI 3649, F

26、EM 9.222). Die bestehen-den Richtlinien bleiben weiterhin gltig, die Aus-wahl liegt im Ermessen von Betreibern und Her-stellern. Die Leistungsverfgbarkeit kommt infrage, wenn der Geschftsprozess definierbar ist, die Kenngren des Geschftsprozesses mess-bar sind, Puffer, Redundanzen und Leistungsreser

27、ven bercksichtigt werden sollen und die Verantwortung fr die Gesamtanlage in einer Hand liegt (Generalunternehmer). Die Leistungsverfgbarkeit kommt nicht infrage, wenn nur einzelne Maschinen betrachtet werden. Die vorliegende Richtlinie bezieht sich auf den Stckgutbereich in der Intralogistik. Anmer

28、kung: Eine bertragung auf den Schttgutbereich ist gegebenenfalls mglich. 1 Scope This guideline offers an alternative to availability guidelines based on malfunction time (VDI 3580, VDI 3581, VDI 3649, FEM 9.222). The existing guidelines continue to be valid; selection is at the discretion of operat

29、ors and manufacturers. Performance availability may be considered if the business process can be defined, the parameters of the business process are measurable, buffers, redundancies and performance reserves are to be considered, and one party (general contractor) is responsible for the entire plant

30、. Performance availability cannot be used if only individual machines are analysed. This guideline refers to the unit load area in intralogistics. Note: Application to the bulk cargo area may also be possible. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gilt der fol-gende Begriff: Leistungsverfgba

31、rkeit Die Leistungsverfgbarkeit gibt den anforderungs- und termingerechten Erfllungsgrad von zwischen Vertragspartnern (Hersteller und Anwender) ver-einbarten Prozessen unter Einhaltung der verein-barten Rahmenbedingungen an. Anmerkung: Die bisherige Definition der Verfgbarkeit be-zieht sich auf die

32、 technische Verfgbarkeit und quantifiziert dabei die Wahrscheinlichkeit, dass eine Betrachtungseinheit zur Betrachtungszeit keine als mageblich geltende Strung aufweist, die unter den vorauszusetzenden Bedingungen die Erfllung einer Funktion verhindern (vgl. VDI 4004 Blatt 4). 2 Terms and definition

33、s For the purposes of this guideline, the following term and definition applies: Performance availability The performance availability indicates the degree of fulfilment of processes agreed between contract parties (manufacturer and user) in accordance with the requirements and deadlines and in comp

34、liance with the agreed basic conditions. Note: The previous definition of availability refers to the technical availability, quantifying the probability that an ana-lysed unit, at the time of the analysis, will not be subject to any malfunction considered as significant that might prevent ful-filmen

35、t of the function under the conditions to be presumed (cf. VDI 4004 Part 4). B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 4 VDI 4486 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2012 3 Formelzeichen In dieser Richtlinie werden die nachfolgend aufge-fhrt

36、en Formelzeichen verwendet: Formel-zeichen Benennung Einheit N Gesamtanzahl St. PsollSolleistung St./h TBBeobachtungszeitraum h, min, s TWGesamtwartezeit h, min, s TW,iWartezeit fr Stck i h, min, s tnormalNormaltakt s/St. t0,ikritischer Zeitpunkt i Leistungsverfgbarkeit % WLeistungsverfgbarkeit basi

37、erend auf Wartezeiten % LLeistungsverfgbarkeit basierend auf Laufzeiten % 3 Symbols The following symbols are used throughout this guideline: Symbol Term Unit N total number St. Psolltarget performance St./h TBobservation period h, min, s TWtotal waiting time h, min, s TW,iwaiting time per piece i h

38、, min, s tnormalnormal cycle s/St. t0,icritical time i performance availability % Wperformance availability based on waiting times % Lperformance availability based on running times % 4 Strungszeitbasierte Berechnung der Verfgbarkeit Die Erfassung und Berechnung der Verfgbarkeit wird bisher im Wesen

39、tlichen in drei Richtlinien geregelt: VDI 3580, VDI 3581 und VDI 3649. Die Verfgbarkeit wird demnach berechnet als der Quotient aus der Einschaltzeit abzglich der Aus-fallzeit und der Einschaltzeit. Die Ausfallzeit ist die Summe der strungsbedingten Stillstandszeiten der Anlage. Fr die abnahmereleva

40、nte Messung der Verfgbar-keit einer intralogistischen Anlage mssen gemes-sene und bewertete Ausfallzeiten einzelner Kom-ponenten in einen Verfgbarkeitswert fr Systeme oder Subsysteme umgerechnet werden. Systemei-genschaften wie Redundanzen, Pufferkapazitten und Leistungsreserven bestimmen ganz wesen

41、tlich die Auswirkungen von Strungen einzelner Kom-ponenten auf die Leistungsfhigkeit des Systems. Diese versucht man bei der strungszeitbasierten Verfgbarkeitsmessung durch Korrekturfaktoren zu bercksichtigen. Groe und stark vernetzte Sys-teme lassen sich mit dieser Methode auch bei ho-hem Aufwand f

42、r die Erstellung eines Verfgbar-keitsmodells nicht ausreichend genau beschreiben. Die Struktur der Strungen (z. B. viele kurze oder wenige lange) sowie die Auswirkungen von Auf-tragsstrukturen werden in der strungszeitbasierten Verfgbarkeitsmessung nicht bercksichtigt. In der Praxis ist ein geringer

43、 Teil der Stillstnde auf technische Strungen zurckzufhren. Ein Groteil der Stillstnde ergibt sich beispielsweise, wenn ein Sensor einen Gegenstand (z. B. gelste Abdeckfolie) in der zu befahrenen Lcke erkennt und daher die Weiterfahrt abbricht. Dies wird in 4 Malfunction-time based calculation of ava

44、ilability Until now, recording and calculation of availability have essentially been specified in three guidelines: VDI 3580, VDI 3581, and VDI 3649. According to these, availability is calculated as the quotient of the switch-on time minus the down-time and the switch-on time. The down-time is the

45、total of the standstill periods of the plant due to malfunctions. For the acceptance-relevant measurement of the availability of an intralogistics plant, the measured and assessed down-times of individual components must be converted to an availability value for sys- tem or subsystems. System charac

46、teristics, such as redundancies, buffer capacities and performance reserves significantly determine the impact that malfunctions of individual components have on the performance of the system. Availability measure-ments based on malfunction times try to consider this by correction factors. Large and

47、 highly inter-connected systems cannot be described sufficiently accurately when this method is used, even if an availability model is generated at great expense. The availability measurement based on malfunc-tion time fails to consider the structure of the mal-functions (e.g. many short or a few lo

48、ng malfunc-tions) and the impact of order structures. In practice, only a minor part of down-times is due to technical malfunctions. A major part of down-times results, for example, when a sensor detects an object (e.g. a detached cover film) in the gap to be used and therefore stops further movemen

49、t. If availability is measured based on malfunction time, B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2012 VDI 4486 5 der strungszeitbasierten Messung der Verfgbar-keit nicht als Ausfallzeit gewertet, da die Technik wie vorgesehen funktioniert hat. Bei diesem Ver-fahren wird viel Aufwand in die Bewert