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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lagersystem zum Lagern von Ladeeinheiten und ein Verfahren zur Lagerverwaltung.
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Stand der Technik
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Lagersysteme dienen dem Lagern von Ladeeinheiten, die beispielsweise hintereinander auf Paletten oder mit Gitterboxen oder Behältern bereitgestellt werden. Insbesondere sind in der Materialflusstechnik Kanallagersysteme bekannt, die vorteilhaft für große Produktchargen Verwendung finden. Durch die Lagerung von Ladeeinheiten in Kanälen werden bei vollen Lagerkanälen eine hohe Volumennutzung des Lagerraums bzw. mit wenigen Transportwegen und vielen Lagerstellplätzen hohe Lagerkapazitäten erreicht. Ständer und Auflagen in Palettenregalen werden hierbei zu Kanälen angeordnet. Im Rahmen der automatisierten Regalbedientechnik setzt ein Umsetzgerät ein Shuttle oder einen Satelliten in einem Lagerkanal eines Palettenregals ab, so dass das Shuttle oder der Satellit Paletten, Behältern, Kisten o.ä. einlagern oder abholen kann. So lässt sich eine große Anzahl an vorzugsweise gleichartigen Paletten o.ä. beispielsweise nach dem First-In-First-Out-Prinzip oder First-In-Last-Out-Prinzip in Lagerkanälen handhaben.
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Im Kanallagersystem sinkt jedoch häufig der Volumennutzungsgrad im Verlauf des praktischen Betriebs drastisch ab, da der Füllgrad durch teilweise geleerte Lagerkanäle, die durch nichtvorhersehbares Nachfrageverhalten verursacht werden, verschlechtert wird. Im Verlauf der Lebenszeit von Lagersystemen erhöht sich häufig auch die Anzahl an zu verwaltenden Artikeln, was in der Folge zu noch mehr nur teilweise gefüllten Lagerkanälen führt. Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Effizienz und Flexibilität der Lagerbedienung/-verwaltung der Kanallagersysteme gegenüber dem Stand der Technik zu erhöhen.
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Beschreibung der Erfindung
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Die oben genannte Aufgabe wird durch ein Lagersystem gemäß Anspruch 1 gelöst, das einen Kanallagerbereich und einen Kompaktlagerbereich aufweist. Hierbei weist der Kompaktlagerbereich Lagerkanäle mit einer Tiefe auf die geringer ist als die Tiefe der Lagerkanäle des Kanallagerbereiches. Insbesondere kann die Tiefe der Lagerkanäle des Kompaktlagerbereichs kleiner als 1/3, kleiner als 1/5 oder kleiner als 1/10 der Tiefe der Lagerkanäle des Kanallagerbereichs betragen, wobei sämtliche Lagerkanäle des Kompaktlagerbereichs bzw. innerhalb von Zonen des Kompaktlagerbereichs sowie sämtliche Lagerkanäle des Kanallagerbereichs bzw. innerhalb von Zonen des Kanallagerbereichs jeweils die gleiche Tiefe aufweisen. Die Tiefe der Lagerkanäle des Kanallagerbereichs bzw. innerhalb von Zonen des Kanallagerbereichs erstreckt sich hierbei über mindestens 5 Ladeeinheiten (Lagergüter), insbesondere 5 Paletten, während die Lagerkanäle des Kompaktlagerbereichs bzw. innerhalb von Zonen des Kompaktlagerbereichs lediglich 1, 2, 3 oder 4 Ladeeinheiten, insbesondere Paletten, aufnehmen können. Kompaktlagerbereich und Kanallagerbereich sind physikalisch zu unterscheiden, können aber prinzipiell ohne bauliche Trennung ineinander übergehen. Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass ein Lagerkanal mit z.B. 10 Stellplätzen für Ladeeinheiten von zwei Zugriffsseiten her mit einer virtuellen Grenze von einer Steuereinheit in der Weise verwaltet wird, dass von einer Seite zugänglich z.B. 8 Stellplätze dem Kanallagerbereich zugeordnet werden und von der gegenüberliegenden Seite zugänglich 2 Stellplätze dem Kompaktlagerbereich zugeordnet werden.
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Der Kompaktlagerbereich und der Kanallagerbereich werden durch ein Umsetzgerät bedient, beispielsweise ein Regalbediengerät, das ein Shuttle oder einen Satelliten umfasst, der von dem Umsetzgerät in einem Lagerkanal zum autonomen Arbeiten abgesetzt wird. Sowohl der Kanallagerbereich wie auch der Kompaktlagerbereich können Lagerkanäle umfassen, die von zwei Seiten bedienbar sind. Das Lagersystem kann insbesondere für die Getränke- oder Lebensmittelindustrie ausgelegt sein. Die Umlagerung von Ladeeinheiten kann durch eine entsprechende Steuereinheit des Lagersystems mittels Umsetzgeräten und Shuttle oder Satelliten vollautomatisch erfolgen. In der Steuereinheit können unterschiedlichste Lagerstrategien basierend auf einer Gleichverteilung auf Lagergassen, einer gleichmäßigen Lastverteilung auf den Lagerböden, einer Einteilung in Bereiche für Ladeeinheiten mit relativ hohem, mittelmäßigem und niedrigen Durchsatz, usw. implementiert werden. Die Steuereinheit kann die Palettenauslagerung anhand von Kundenaufträgen sequenzieren. Sie können unterschiedlichste Auslagerungsstrategien basierend auf der Einhaltung von Mindesthaltbarkeitsrestlaufzeiten der Ladeeinheiten, die Auslagerung älterer Ware vor jüngerer Ware, usw. realisieren und saisonale oder anders bestimmte Schwankungen des Durchsatzes berücksichtigen.
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Die genannte Aufteilung des Lagersystems erlaubt die Umlagerung relativ weniger in einem Lagerkanal des Kanallagerbereiches vorhandener (verbliebener) Ladeeinheiten in den Kompaktlagerbereich. Somit kann der Stückgutinhalt eines nur gering gefüllten Lagerkanals des Kanallagerbereiches vollständig in ein oder mehrere Lagerkanäle des Kompaktlagerbereichs entleert werden, so dass die Füllgrade der Lagerkanal des Kanallagerbereiches optimiert werden können. Der systemimmanente Nachteil eines Kanallagers wird somit durch die Kombination mit einem Kompaktlagerbereich überwunden.
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Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Lagersystem einen ersten Kompaktlagerbereich und einen Kanallagerbereich, wobei der erste Kompaktlagerbereich und der Kanallagerbereich durch eine erste Regalgasse voneinander getrennt sind. Die Lagerkanäle sowohl des Kompaktlagerbereichs als auch des Kanallagerbereichs erstrecken sich (mit unterschiedlichen Tiefen) senkrecht zu der ersten Regalgasse, von der aus sie bedient werden können. Das Lagersystem kann auch einen zweiten Kompaktlagerbereich umfassen, der von dem Kanallagerbereich durch eine zweite Regalgasse getrennt ist. Insbesondere kann sich der Kanallagerbereich zwischen dem ersten Kompaktlagerbereich und dem zweiten Kompaktlagerbereich (jeweils durch die erste bzw. zweite Regalgasse getrennt) befinden. Die Lagerkanäle des Kanallagers können über die erste und die zweite Regalgasse von beiden Seiten bedient werden. Lagerkanäle des Kanallagerbereichs können somit durch Umlagern entsprechender Ladeeinheiten sowohl in den ersten als auch den zweiten Kompaktlagerbereich geleert werden.
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Die oben beschriebenen Beispiele für das erfindungsgemäße Lagersystem können ein erstes Umsetzgerät, insbesondere ein erstes Regalbediengerät, das entlang der ersten Regalgasse beweglich ist, und/oder ein zweites Umsetzgerät, insbesondere ein zweites Regalbediengerät, das entlang der zweiten Regalgasse beweglich ist, umfassen. Hierbei können das erste und das zweite Umsetzgerät/Regalbediengerät jeweils ein Shuttle umfassen, das dazu ausgebildet ist, autonom nach Absetzen in einem Lagerkanal eine Ladeeinheit in dem Kanallager oder dem ersten oder dem zweiten Kompaktlager zu lagern oder aus dem Lagerkanal abzuholen. So wird zudem eine Durchlagerung, d.h. die Übergabe einer Ladeeinheit von einem Umsetzgerät/Regalbediengerät der ersten (zweiten) Regalgasse an ein Umsetzgerät/Regalbediengerät der zweiten (ersten) Regalgasse über die jeweiligen Shuttles, ermöglicht.
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Die Shuttles können mit oder ohne Paletten von den Regalbediengeräten aufgenommen oder in Lagerkanäle abgegeben werden. Die Shuttles können eine eigene Energieversorgung mittels einer Batterie, eines Akkus oder Kondensators aufweisen oder durch Schleifkontakte in den Lagerkanälen versorgt werden, und sie können sich beispielsweise auf in den Lagerkanälen vorgesehenen Schienen bewegen. Mithilfe der mit Shuttles ausgestatteten Umsetzgeräte ist eine sehr effiziente und vollautomatische Bedienung des Lagersystems möglich.
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Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Lagersystem ein Umsetzgerät mit einem ersten Transportplatz zur Aufnahme eines ersten Shuttles und einem zweiten Transportplatz, der von dem ersten Transportplatz verschieden ist, zur Aufnahme eines zweiten Shuttles. Das Umsetzgerät kann ein erstes Shuttle auf dem ersten Transportplatz und ein zweites Shuttle auf dem zweiten Transportplatz umfassen, und es kann mehr als zwei Shuttle umfassen. Hierbei ist der erste Transportplatz zum Tragen von einer Ladeeinheit ausgebildet ist, während der zweite Transportplatz nicht zum Tragen einer Ladeeinheit und somit mechanisch/statisch weniger aufwändig als der erste Transportplatz ausgebildet ist.
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Mithilfe eines solchen Umsetzgeräts können somit gleichzeitig zwei Shuttles transportiert werden und in verschiedenen Lagerkanälen eines Kanallagerbereichs oder eines Kompaktlagerbereichs abgesetzt werden. Das erste Shuttle kann eine Ladeeinheit in einen Lagerkanal einlagern oder aus dem Lagerkanal holen und mit dieser Ladeeinheit auf den ersten Transportplatz zurückkehren. Währenddessen kann das zweite Shuttle eine Umlagerung einer Ladeeinheit in einem anderen Lagerkanal vornehmen. Insbesondere kann das Umsetzgerät das erste Shuttle wieder aufnehmen und beispielsweise eine mit dem ersten Shuttle aufgenommen Ladeeinheit zum Auslagern transportieren, ohne auf das zweite Shuttle warten zu müssen. Das zweite Shuttle kann zur Erhöhung des Füllgrads eines Lagerkanals dienen, indem es eine Ladeeinheit in einen Leerraum innerhalb des Lagerkanals nachrückt.
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Die oben genannte Aufgabe wird auch durch ein hierin bereitgestelltes Verfahren zur Lagerverwaltung oder Lagerbedienung gelöst, das den Schritt des (physikalischen) Aufteilens eines Lagersystems in zumindest einen Kanallagerbereich und zumindest einen Kompaktlagerbereich aufweist. Das Verfahren kann das Umlagern von Ladeeinheiten aus Lagerkanälen des Kanallagerbereichs in Lagerkanäle des Kompaktlagerbereichs, insbesondere derart, dass Lagerkanäle des Kanallagerbereichs teilweise oder vollständig geleert werden, umfassen. Wenn zum Beispiel in einem Lagerkanal eine Ladeeinheit A den Zugriff auf dahinter liegende mehrere Ladeeinheiten B „versperrt“, so kann die Ladeeinheit vorteilhafterweise in einen Lagerkanal eines Kompaktlagerbereichs umgelagert werden, so dass ein freier Zugang auf die aufeinanderfolgenden Ladeeinheiten B ermöglicht wird. Das Umlagern kann mithilfe eines oder mehrerer Umsetzgeräte, insbesondere Regalbediengeräte, erfolgen. Insbesondere kann das Verfahren auf ein Lagersystem angewendet werden, das, wie oben beschrieben, einen Kompaktlagerbereich oder zumindest zwei Kompaktlagerbereiche, durch entsprechende Regalgassen von einem Kanallagerbereich getrennt, aufweist, wobei in jeder Regalgasse ein Umsetzgerät mit autonomen Shuttle arbeitet. Die genannten Verfahren können insbesondere mithilfe des oben beschriebenen Umsetzgeräts mit zwei oder mehr Shuttles ausgeführt werden.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Lagersystems unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Die beschriebenen Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht lediglich als illustrativ und nicht als einschränkend anzusehen und verschiedene Kombinationen der angeführten Merkmale sind in der Erfindung eingeschlossen.
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1a veranschaulicht ein Lagersystem gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung mit einer Belegung eines zentralen Kanallagerbereichs, der durch Regelgassen von einem ersten und einem zweiten Kompaktlagerbereich getrennt ist.
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1b zeigt beispielhaft eine erfindungsgemäße Umlagerung von Ladeeinheiten aus Lagerkanälen des Kanallagerbereichs in Lagerkanäle des ersten und des zweiten Kompaktlagerbereichs.
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In 1a ist ein Lagersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, das einen zentralen Kanallagerbereich 1 und zwei Kompaktlagerbereiche 2 und 3 umfasst. In dem gezeigten Beispiel beträgt die Tiefe der Lagerkanäle des Kanallagerbereichs 1 mehr als 11 Ladeeinheiten, während die Tiefe der Lagerkanäle der Kompaktlagerbereiche 2 und 3 lediglich 2 Ladeeinheiten beträgt. Der Kanallagerbereich 1 ist von dem Kompaktlagerbereich 2 durch eine erste Regalgasse 4 getrennt, und er ist von dem zweiten Kompaktlagerbereich 3 durch eine zweite Regalgasse 5 getrennt. In jeder der Regalgassen 4 und 5 bewegt sich ein Regalbediengerät, das ein Shuttle in den jeweiligen Lagerkanälen absetzen kann. Jedes der Regalbediengeräte kann ein Verschiebewagen zur Bedienung einer oder zweier Ebenen der Lagerbereiche sein. Jedes der Regalbediengeräte kann ein relativ niedriges Kran-Regalbediengerät mit einer Bauhöhe von etwa 8–12 m für 3 bis 5 Ebenen oder eine relativ hohes Kran-Regalbediengerät mit einer Bauhöhe von etwa 20–40 m sein. Wie bereits oben erwähnt, kann jedes Regalbediengerät Transportpositionen für mindestens zwei Shuttle aufweisen, so dass ein Shuttle zum Umlagern von Ladeeinheiten mit Palette aufgenommen/abgesetzt werden kann, während ein anderes Shuttle beispielsweise lediglich zum Umordnen von Ladeeinheiten innerhalb eines Lagerkanals zur Reorganisation des Lagerkanales oder zur Vorbereitung eines nachfolgenden Transportes abgesetzt werden kann.
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In 1a sind 8 Lagerkanäle der verschiedenen Lagerbereiche gezeigt. Die Lagerkanäle des Kanallagerbereichs 1 können von zwei Seiten, von der ersten Regalgasse 4 und zweiten Regalgasse 5, aus bedient werden. Hierbei kann die Grenztiefe innerhalb der Lagerkanäle, bis zu der die Bedienung von der ersten Regalgasse 4 bzw. der zweiten Regalgasse 5 erfolgt, von Kanal zu Kanal variieren. In dem gezeigten Beispiel sind die Lagerkanäle des Kanallagerbereichs 1 unterschiedlich mit jeweils gleichartigen Ladeeinheiten A bis H bestückt.
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Wenn eine Ladeeinheit C aus dem Lagersystem angefordert wird, benötigen die Shuttle einen relativ langen Weg und somit eine relativ lange Zeit, um die Ladeeinheit aus der Mitte des entsprechenden Lagerkanals des Kanallagerbereichs 1 abzuholen. Es ist daher wünschenswert, die Ladeeinheit C umzulagern, bevor sie aus dem Lagersystem angefordert werden. Beispielsweise können die Ladeeinheiten C durch ein von einem Regalbediengerät abgesetztes Shuttle an den Rand des Kanallagers Richtung der ersten oder zweiten Regalgasse verbracht werden, während die Auslagerung anderer gewünschter Ladeeinheiten erfolgt. Auch könnten die Ladeeinheiten C in einen anderen Kanal zum Auffüllen, beispielsweise in den Kanal, der die Ladeeinheiten D lagert, umgelagert werden.
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In dem in 1b gezeigten Beispiel werden mithilfe eines Regalbediengeräts der ersten Regalgasse 4 zwei der vier Ladeeinheiten C von dem Kanallagerbereich 1 in den ersten Kompaktlagerbereich 2 umgelagert und mithilfe eines Regalbediengeräts der zweiten Regalgasse 5 die anderen zwei Ladeeinheiten C von dem Kanallagerbereich 1 in den zweiten Kompaktlagerbereich 3 umgelagert. Aus dem ersten Kompaktlagerbereich 2 und dem zweiten Kompaktlagerbereich 3 können die Ladeeinheiten nach Abruf einfach durch Regalbediengerät abgeholt werden; in diesem Beispiel könnte für die Abholung auch ein Gabelstapler mit hinreichender Gabellänge für zwei Ladeeinheiten verwendet werden.
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Ähnlich kann die Lagerverwaltung optimiert werden, wenn sich beispielsweise eine weitere Ladeeinheit I (nicht gezeigt) rechts von den in 1a gezeigten Ladeeinheiten F, der zweiten Regalgasse 5 am nächsten positioniert, befindet. In diesem Fall kann mithilfe eines Regalbediengeräts der zweiten Regalgasse 5 die Ladeeinheit I in den zweiten Kompaktlagerbereich 3 umgelagert werden, um so nicht nur einen schnellen Zugang zu der umgelagerten Ladeeinheit I durch Gabelstapler (die Gabellängen von 2 Ladeeinheiten aufweisen) zu ermöglich, sondern um insbesondere auch einen freien Zugang zu den Ladeeinheiten F des Kanallagerbereichs 1 über die zweite Regalgasse 5 zu ermöglichen.
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Wie oben beschrieben, erlaubt also das erfindungsgemäße Lagersystem durch Bereitstellen eines Kanallagerbereichs und eines Kompaktlagerbereichs eine gegenüber der herkömmlichen Kanallagerverwaltung flexiblere und effizientere Lagerverwaltung.
