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Die Erfindung betrifft ein Regalsystem, insbesondere Lager- und Entnahmesystem, mit einem Regallager mit mindestens einem Lagerregal, wobei das mindestens eine Lagerregal in einer Regalebene oder in mehreren übereinanderliegenden Regalebenen einen oder mehrere Stellplätze für ein Lagergut aufweist, und mindestens einem dem Regallager zugeordneten Sensor zur Erfassung mindestens eines Betriebsparameters des Regallagers und/oder mindestens einer Komponente des Regallagers.
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Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb eines Regalsystems, insbesondere Lager- und Entnahmesystem.
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Unter Regal werden dabei alle üblichen Regalvarianten in der automatisierten Lagertechnik verstanden, also insbesondere Fachbodenregal, Einzelplatzregal, Kanallagerregal und Blocklagerregal sowie mit dem Regal verbundene Schienensysteme zum vertikalen oder horizontalen Wechseln der Ebenen durch den Lagerroboter. Als Ladungsträger für das Lagergut kommen alle Arten von Paletten, Behältern, Tablaren und Kartons in Betracht.
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Aus der
EP 2 753 992 B1 ist bereits ein Regalsystem sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Regalsystems der eingangs genannten Art bekannt. Das bekannte Regalsystem ist als Lager- und Entnahmesystem ausgebildet und weist ein Regallager mit mehreren Lagerregalen auf, die in mehreren übereinanderliegenden Regalebenen mehrere Stellplätze für ein Lagergut aufweisen. Dem Regallager sind Sensoren für eine Bewegungsdetektion des Regallagers zugeordnet. Wenn die Sensoren eine Bewegung wie beispielsweise ein Erdbeben oder eine sonstige Kollision feststellen, so wird ein automatisierter Behälterkartierer in einen Bereich gesendet, in dem eine Bewegung festgestellt worden ist, um von einer vorgegebenen Position abweichende Positionen von Behältern zu detektieren. Gegebenenfalls wird eine Positionskorrektur eines Behälters durchgeführt.
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Bei dem bekannten Regalsystem ist durch die Möglichkeit der Positionskorrektur eines durch eine Erschütterung verschobenen Behälters eine Verbesserung der Zuverlässigkeit und Sicherheit eines Betriebs des Regalsystems erreicht. Allerdings spielen wesentlich mehr Komponenten als ein durch Erschütterungen verschobener Behälter bei der Zuverlässigkeit und Sicherheit eines Betriebs des Regalsystems eine Rolle. Insoweit ist der Zuverlässigkeits- und Sicherheitsgrad bei einem Betrieb des bekannten Regalsystems noch stark verbesserungsbedürftig.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Regalsystem sowie ein Verfahren zum Betrieb eines entsprechenden Regalsystems der eingangs genannten Art anzugeben, wonach ein besonders zuverlässiger und sicherer Betrieb des Regalsystems mit konstruktiv einfachen Mitteln ermöglicht ist.
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Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch ein Regalsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
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Danach ist das erfindungsgemäße Regalsystem gemäß Anspruch 1 derart ausgestaltet und weitergebildet, dass es eine Auswerteeinrichtung zur Berechnung, Vorhersage und/oder Planung mindestens eines Betriebsverhaltens oder Betriebszustands des Regallagers und/oder der mindestens einen Komponente des Regallagers auf Basis des mindestens einen erfassten Betriebsparameters aufweist.
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Des Weiteren ist das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 15 derart ausgestaltet und weitergebildet, dass eine Berechnung, Vorhersage und/oder Planung mindestens eines Betriebsverhaltens oder Betriebszustands des Regallagers und/oder der mindestens einen Komponente des Regallagers auf Basis des mindestens einen erfassten Betriebsparameters mittels einer Auswerteeinrichtung erfolgt.
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In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass ein zuverlässiger und sicherer Betrieb nicht nur von der korrekten Position von Behältern des Regalsystems, sondern von vielen weiteren Komponenten und Einflussgrößen abhängt. Hierzu ist dann in weiter erfindungsgemäßer Weise eine auf wesentlich mehr Komponenten und Einflussgrößen ausgerichtete Berechnung, Vorhersage und/oder Planung mindestens eines Betriebsverhaltens oder Betriebszustands des Regallagers bereitgestellt. Dabei ist in allgemeiner Weise eine Berücksichtigung ganz unterschiedlicher Betriebsparameter möglich. Eine Einschränkung auf eine Schwingungsmessung mit der nachfolgenden Möglichkeit der Positionskorrektur eines Behälters ist hierdurch vermieden.
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Folglich ist mit dem erfindungsgemäßen Regalsystem und dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Regalsystems ein besonders zuverlässiger und sicherer Betrieb eines Regalsystems mit konstruktiv einfachen Mitteln ermöglicht.
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Im Hinblick auf eine besonders große Vielfalt unterschiedlicher erfassbarer Betriebsparameter und damit im Hinblick auf einen besonders sicheren Betrieb des Regalsystems kann der mindestens eine Sensor zur Erfassung von Bewegungen, Torsionen, Beschleunigungen, Schwingungen und/oder des Setzverhaltens des Regallagers und/oder der mindestens einen Komponente des Regallagers, vorzugsweise entlang drei unterschiedlichen Richtungen, ausgebildet sein. Hierzu kann der Sensor als 3D-Beschleunigungssensor für drei Achsen ausgebildet sein und/oder einen Dehnungsmessstreifen und/oder eine Kamera aufweisen. Eine Ausgestaltung des mindestens einen Sensors als Magnetfeldsensor oder 3D-Winkelgeschwindigkeitssensor ist ebenfalls vorteilhaft
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Weiterhin kann der mindestens eine Sensor alternativ oder zusätzlich zu der obigen Ausgestaltung als optischer Sensor, akustischer Sensor, Geräuschsensor, Schallsensor und/oder zur Erfassung einer Temperatur des Regallagers und/oder der mindestens einen Komponente des Regallagers ausgebildet sein, wobei vorzugsweise ein Temperaturgradient oder Temperaturverlauf entlang dem Regallager und/oder der mindestens einen Komponente des Regallagers, insbesondere von einem unteren Bereich zu einem oberen Bereich des Regallagers und/oder der mindestens einen Komponente des Regallagers oder umgekehrt, erfassbar ist. Beispielsweise herrschen üblicherweise in einem unteren Bereich eines Regallagers geringere Temperaturen als in einem oberen Bereich. Solche Temperaturgradienten verursachen Materialausdehnungen oder Materialkontraktionen, die sich wiederum auf ein Bewegungs- und Schwingungsverhalten des gesamten Regallagers auswirken.
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Darüber hinaus kann der mindestens eine Sensor zur Erfassung der eigenen Position, vorzugsweise absoluten Position, ausgebildet sein. Eine sich hieraus ergebende Positionsinformation kann insbesondere bei einer Projektion eines Bewegungsverhaltens des Regallagers berücksichtigt werden, da sich mit dem Regallager auch die dem Regallager zugeordneten oder an diesem befestigten Sensoren mitbewegen.
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Weiterhin kann der Sensor zur Messung einer Schwingung und/oder einer vorzugsweise absoluten Position als Distanzmesser oder Laser-Distanzmesser ausgebildet sein.
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Ganz grundsätzlich kann der mindestens eine Sensor ohne ein ggf. nachträgliches Bohren - bei der Montage - in das Regallager oder in Komponenten des Regallagers an dem Regallager befestigt werden. Eine derartige Befestigungsweise ist zu bevorzugen, da Bohrungen im Regallager dessen Statik und Stabilität beeinflussen können. Zu bevorzugen sind die Benutzung bereits vorhandener Bohrungen/Aussparungen im Steherprofil für die Anbringung von z.B. Fachauflagen, Quertraversen oder Aussteifungen. Eine Befestigung mittels Klebstoffs ist dabei besonders geeignet, da hierdurch eine sichere und steife Befestigung des mindestens einen Sensors gewährleistet werden kann. Im Hinblick auf eine besonders sichere und umfangreiche Erfassung eines oder mehrerer Betriebsparameters können mehrere Sensoren in regelmäßigen räumlichen Abständen oder an erfahrungsgemäß besonders kritischen Positionen des Regallagers angeordnet werden, beispielsweise an Positionen, wo große Schwingungen oder Schwingungen mit besonders störenden Frequenzen zu erwarten sind.
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Hinsichtlich eines besonders zuverlässigen und sicheren Betriebs des Regalsystems können der mindestens eine Sensor und die Auswerteeinrichtung für eine Kommunikation miteinander über ein Kabel, über eine Komponente des Regallagers, beispielsweise eine Fahr- oder Führungsschiene oder eine Hebeeinrichtung für ein Förderfahrzeug, über ein Stromnetz, über Funk, über WLAN oder über Bluetooth ausgebildet sein. Hinsichtlich dieser Kommunikation sind also unterschiedliche Übertragungstechniken und Kombinationen dieser Übertragungstechniken möglich. Bei der Wahl der eingesetzten Übertragungstechnik kann der jeweilige Anwendungsfall mit seinen individuellen Randbedingungen berücksichtigt werden. Beispielsweise können Kabelverbindungen im Bereich eines Wartungsgangs realisiert werden. Des Weiteren können mehrere Sensoren in einer einfachen und Verkabelung sparenden Reihenschaltung angeordnet werden. Alternativ hierzu und falls erforderlich, kann auch ausgehend von der Auswerteeinrichtung eine sternförmige Verkabelung der Sensoren realisiert werden.
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Zusätzlich zu der Zuordnung von Sensoren zu dem Regallager oder zu einer Komponente des Regallagers können auch ein oder mehrere weitere, vorzugsweise gleichartig ausgestaltbare, Sensoren dem Regalsystem zugeordnet oder an dem Regalsystem angeordnet werden. Hierbei kann in besonders vorteilhafter Weise zusätzlich zu dem mindestens einen dem Regallager zugeordneten Sensor ein gleichartig ausgestaltbarer weiterer Sensor mindestens einem Förderfahrzeug, das für einen Transport des Lagerguts oder eines Behälters für das Lagergut ausgebildet ist, und/oder mindestens einem Behälter für Lagergut und/oder einem Lagergut zugeordnet werden. Dabei kann eine Erfassung eines Betriebsparameters des Förderfahrzeugs und/oder des Behälters und/oder des Lagerguts nicht nur Informationen über das Förderfahrzeug und/oder den Behälter und/oder das Lagergut bereitstellen, sondern auch Rückschlüsse auf beispielsweise einen Zustand des Regallagers ermöglichen, beispielsweise auf eine verschlissene Fahr- oder Führungsschiene.
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Zur Reduktion von zu übertragenden Daten und damit im Hinblick auf einen besonders einfachen Betrieb des Regalsystems kann der mindestens eine Sensor zur Vorverarbeitung der bei der Erfassung des mindestens einen Betriebsparameters erzeugten Daten ausgebildet sein. Derart vorverarbeitete und reduzierte Daten können dann in der oben beschriebenen Weise zur Auswerteeinrichtung oder in eine Cloud übertragen werden. Beispielsweise kann im Sensor oder in mehreren Sensoren eine statistische Auswertung erfolgen, wobei dann lediglich ein Ergebnis der Auswertung über die Kommunikationsverbindung zur Auswerteeinrichtung oder in eine Cloud übertragen werden muss.
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Im Hinblick auf einen besonders zuverlässigen und sicheren Betrieb des Regalsystems kann das mindestens eine Betriebsverhalten ein möglichst schwingungsarmer Betrieb sein. Ein derart schwingungsarmer Betrieb reduziert üblicherweise signifikant den Verschleiß und damit einen Wartungs- und Reparaturaufwand hinsichtlich des Regallagers.
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Auf Basis des mindestens einen erfassten Betriebsparameters und einer geeigneten Auswerteeinrichtung kann ein Ergebnis einer Auswertung für die Berechnung, Vorhersage und/oder Planung des mindestens einen Betriebsverhaltens oder Betriebszustands des Regallagers und/oder der mindestens einen Komponente des Regallagers für eine zukünftige oder nachfolgende derartige Berechnung, Vorhersage und/oder Planung genutzt werden. Insoweit kann in vorteilhafter Weise auf Basis des mindestens einen erfassten Betriebsparameters ein Condition Monitoring, ein Machine Learning, eine Predictive Maintenance und/oder ein auf künstlicher Intelligenz beruhendes Optimierungsverfahren bei der Berechnung, Vorhersage und/oder Planung des mindestens eines Betriebsverhaltens oder Betriebszustands des Regallagers und/oder der mindestens einen Komponente des Regallagers mittels der Auswerteeinrichtung realisierbar sein. Mittels beispielsweise einer vorausschauenden Wartung im Sinne einer Predictive Maintenance können Wartungen und Reparaturen schon frühzeitig durchgeführt werden, wodurch größere Schäden des Regallagers oder Regalsystems meist vermieden werden können. In diese vorausschauende Wartung können Erfahrungswerte und Ergebnisse vorheriger Auswertungen der oben erwähnten Art mit einfließen, um eine möglichst effiziente Wartung und Instandhaltung des Regalsystems und damit ein möglichst effizientes Betriebsverhalten des Regalsystems zu ermöglichen.
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Beispielsweise kann in besonders vorteilhafter Weise auf Basis des mindestens einen erfassten Betriebsparameters eine Steuerung des Betriebsverhaltens mindestens einer Hebeeinrichtung für Förderfahrzeuge und/oder von Förderfahrzeugen, insbesondere der Geschwindigkeit von Förderfahrzeugen, realisierbar sein. Dabei könnte in vorteilhafter Weise ein Förderfahrzeug dorthin gesteuert werden, wo eine besonders starke Schwingung vorliegt, um durch das Gewicht des Förderfahrzeugs eine Beruhigung und/oder eine Veränderung der Frequenz der Schwingung zu erreichen. In gleicher Weise könnten unterschiedlich befüllte und damit unterschiedlich schwere Behälter in geeigneter und eine Schwingung beruhigender Weise im Regalsystem angeordnet werden. Zudem kann bei einer festgestellten Schwingungsverursachung durch ein Fahrzeug in einem bestimmten Steckenabschnitt dessen Geschwindigkeit in diesem Streckenabschnitt reduziert werden. Diese Vorgehensweise kann auch auf einen Heber oder andere im Regal eingebrachte Maschinen übertragen werden.
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Bei einem üblichen bekannten Regalsystem sind häufig zwischen Lagerregalen Regalgassen für beispielsweise Förderfahrzeuge gebildet. Im Hinblick auf besonders aussagekräftige, von der Auswerteeinrichtung bereitgestellte Informationen kann hierbei ein Vergleich von bei der Erfassung des mindestens einen Betriebsparameters erzeugten Daten zwischen verschiedenen Regalgassen mittels der Auswerteeinrichtung realisierbar sein. Hierdurch lassen sich Rückschlüsse auf unterschiedliche Betriebssituationen oder Betriebszustände in unterschiedlichen Bereichen des gesamten Regalsystems ziehen.
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Insbesondere im Hinblick auf eine besonders zuverlässige und sichere Vorhersage und/oder Planung des Betriebsverhaltens des Regalsystems kann eine Kommunikationsverbindung zwischen der Auswerteeinrichtung und einem Materialflussrechner, einem Lagerverwaltungssystem und/oder einer Gerätesteuerung des Regalsystems realisiert sein. Hierdurch ist eine Steuerung des gesamten Regalsystems unter Berücksichtigung des mindestens einen erfassten Betriebsparameters auf komfortable Weise realisiert.
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Hinsichtlich einer besonders hohen Genauigkeit der mittels der Auswerteeinrichtung bereitgestellten Ergebnisse kann ein Abgleich von mittels verschiedener Sensoren bei der Erfassung des mindestens einen Betriebsparameters erzeugter Daten realisierbar sein. Hierdurch können von einem Sensor resultierende Daten mit Daten von einem anderen Sensor verglichen werden, um beispielsweise eine Plausibilität eines bereitgestellten Ergebnisses zu überprüfen.
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Im Folgenden werden vorteilhafte Aspekte von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Regalsystems und des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie häufig vorliegende Randbedingungen beim Betrieb eines Regalsystems erläutert und weitere Informationen zum Betrieb eines Regalsystems gegeben:
- Die erfassten Betriebsparameter und die mittels der Auswerteeinrichtung erzeugten Ergebnisse können in vorteilhafter Weise bei der Erzeugung und Pflege eines digitalen Zwillings verwendet werden.
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Eine Erfassung des mindestens einen Betriebsparameters kann zu unterschiedlichen vorgebbaren Zeitpunkten oder während unterschiedlicher vorgebbarer Zeitdauern oder auch ständig erfolgen. Dabei könnte eine Testfahrt oder könnten mehrere Testfahrten in einem Testbetrieb mit einem oder mehreren Förderfahrzeugen und/oder geeignet angeordneten Behältern außerhalb eines üblichen Betriebs des Regalsystems erfolgen. Dabei könnten die Testfahrten gemäß einem vorgebbaren Programm - automatisch oder manuell - gestartet und auf unterschiedliche Weise mit unterschiedlichen, an individuelle Gegebenheiten angepassten Fahrzyklen durchgeführt werden. Auch der Zeitpunkt der Auswertung kann in geeigneter Weise und in Abhängigkeit von der Auslastung der hierfür erforderlichen Elektronik und/oder Auswerteeinrichtung gewählt und vorgegeben werden. Dabei können die ausgewerteten Ergebnisse verglichen werden und im Laufe der Zeit, beispielsweise Tage, Wochen oder Monate, auftretende Veränderungen der Ergebnisse genutzt werden, um Reparaturen oder Wartungen zu planen und/oder durchzuführen.
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Bei der Bewertung und Vorhersage auftretender Schwingungen in einem Regalsystem sind unterschiedlichste Einflussgrößen, Daten und Komponenten relevant. Zunächst ist hier der Typ des Lagerregals zu berücksichtigen, das als Einzelplatzlager oder Mehrplatzlager oder als einfach-, zweifach- oder mehrfachtiefes Regal ausgeführt sein kann und eine unterschiedliche Anzahl oben miteinander verbundener Regalgassen aufweisen kann.
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Des Weiteren spielt hierbei die Auslegung des Lagerregals mit unterschiedlichen konstruktiven Reserven und Anzahlen von Diagonalstreben eine Rolle. Da die Art der Bauweise aus Kostengründen häufig minimal und je nach Hersteller abweichend ist, ergibt sich auch hier eine Beeinflussung des Schwingungsverhaltens des Regalsystems. Des Weiteren sind die Länge des Regallagers oder eines Lagerregals, die Höhenaufteilung je nach Lagerguthöhe mit unterschiedlich vielen versteifenden Auflagen und Sprinklerrohren, die mit Wasser gefüllt und daher versteifend sind, schwingungsbeeinflussend.
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Weiterhin spielt die maximale Zuladung des Regalsystems eine Rolle, wobei gegebenenfalls eine Auslegung des Regalsystems im Bereich je eines Regalstehers auf in Summe nur 80 % der maximalen Zuladung erfolgen kann.
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Darüber hinaus spielen die Art des Lagerguts, beispielsweise eine Ausgestaltung des Behälters aus Karton oder anderen Materialien, und der Beladung, beispielsweise Kleidung oder Zahnräder, sowie die Masse und die Verteilung der Beladung im Ladungsträger oder Behälter eine große Rolle.
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Weiterhin beeinflusst die Art des Lagerroboters oder der Förderfahrzeuge das Schwingungsverhalten, beispielsweise viele oder wenige One Level Shuttles, OLSs, oder viele oder wenige Multi Level Shuttles, MLSs, oder ein oder mehrere gegebenenfalls übereinander oder auf gleicher Schiene arbeitende Regalbediengeräte, RBGs. Dabei spielt die Einsatzweise und die Dynamik eines Lagerroboters ebenfalls eine Rolle, wobei bei wenigen Aufträgen üblicherweise die Dynamik reduziert wird, um den Verschleiß des Regalsystems zu reduzieren, was wiederum zur Folge hat, dass andere Frequenzen für die Laufradumdrehung relevant werden.
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Zusätzlich bilden angrenzende Maschinen, angrenzender Staplerverkehr usw. eine zusätzliche Einflussgröße oder Störgröße hinsichtlich im Regalsystem auftretender Schwingungen.
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Die Analyse sämtlicher Einflussgrößen ist äußerst komplex. Dabei können zur Vereinfachung gegebenenfalls über Nacht oder am Wochenende, also in Zeiten, in denen üblicherweise kein Betrieb oder nur geringer Betrieb herrscht, die oben erwähnten Testfahrten mit beispielsweise nur einem einzigen Förderfahrzeug oder Gerät durchgeführt werden, wobei sämtliche Förderfahrzeuge oder Geräte oder nur eine bestimmte Anzahl an Förderfahrzeugen oder Geräten nach und nach einzelnen getestet werden können, wobei alle übrigen Förderfahrzeuge oder Geräte außer Betrieb oder in einem Standby-Modus sind.
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Bei einer Erstellung eines digitalen Zwillings kann ein modularer Simulationsbaukasten verwendet werden, um die Komplexität des Erstellens eines digitalen Zwillings zu vermindern, da jedes Regalsystem und jedes Regallager grundsätzlich verschieden von anderen ist.
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Schwingungen entstehen beim Fahrbetrieb von Förderfahrzeugen, wenn Fahr- oder Führungsschienen Schläge aufweisen oder deren Stoßstellen nicht gut fluchten. Auch Durchgänge für Lichtschranken oder Lichttaster können einen gleichmäßigen Lauf von Förderfahrzeugen beeinträchtigen. Als Ergebnis von Schwingungen können sich Behälter im Regalsystem bewegen, wobei man hier von „tanzenden“ oder „wandernden“ Behältern spricht. Im schlimmsten Fall werden Eigenfrequenzen angeregt, was zu heftigen Schwingbewegungen im Regallager führen kann.
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Schon während der Inbetriebnahme eines Regalsystems kann eine wie oben beschriebene Erfassung mindestens eines Betriebsparameters, gegebenenfalls mittels einer oder mehreren Testfahrten, erfolgen, um schon bei der Installation erzeugte hinsichtlich beispielsweise Schwingungen ungünstige bauliche Gegebenheiten zu optimieren.
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Das Regallager kann über seine Länge, Tiefe und/oder Höhe mit geeigneten Sensoren ausgerüstet werden. Dabei kann eine Gruppierung unterschiedlicher Sensoren zur Erzeugung mehrerer Gruppen oder Blöcke vorgenommen werden. Vorzugsweise sämtliche Bereiche des Regallagers oder der Lagerregale können erfasst werden, da letztendlich überall eine Fahr- oder Führungsschiene ungerade sein oder werden kann oder unsaubere, nicht fluchtende Stöße zwischen einzelnen Schienen vorliegen können. In einem bevorzugten Fall kann über einen digitalen Zwilling ein Block oder Bereich oder auch das gesamte Regallager so genau modelliert werden, dass eine Messung an wenigen Stellen des Blocks oder Bereichs oder Regallagers genügt, um den gesamten Block oder Bereich oder das gesamte Regallager darzustellen.
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Grundsätzlich sollten bei der Anbringung der Sensoren am Regallager oder an einem Lagerregal und insbesondere an einem Steher keine Bohrungen oder Durchgänge erzeugt werden, um einen Verlust an Tragfähigkeit zu vermeiden. Eine Klebung ist hier zu bevorzugen.
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Bei der Anbringung der Sensoren kann in weiter vorteilhafter Weise die Statik des Regallagers oder der Lagerregale berücksichtigt werden. Der Hintergrund hierfür besteht darin, dass Lagerregale zur Ersparnis von Materialkosten üblicherweise möglichst knapp oder dünn ausgebildet werden, woraus sich je nach Ausbildung unterschiedliche Stabilitätsreserven und damit Steifigkeit ergeben, was insbesondere in Erdbebenzonen von großer Bedeutung ist. Des Weiteren hat der üblicherweise variable Lagerfüllgrad einen erheblichen Einfluss auf das Schwingverhalten, sodass dieser ebenfalls in vorteilhafter Weise berücksichtigt werden kann.
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Das erfindungsgemäße Regalsystem und das erfindungsgemäße Verfahren liefert eine Basis für einen vorteilhaftes Machine Learning, wobei eine Rückführung der resultierenden und erfassten Schwingungen im Regallager auf Fahrbewegungen der Lagertechnik, insbesondere von Förderfahrzeugen, erfolgen kann. Abweichungen der erfassten Schwingungen von üblichen Werten oder nach vorgebbaren Zeitdauern - bereinigt um unkritische Veränderungen wie den Lagerfüllgrad - lassen auf Veränderungen des Regallagers oder einzelner Lagerregale und/oder eines Roboters oder Förderfahrzeugs schließen, wobei es sich hier hinsichtlich des Regallagers oder einzelner Lagerregale um ein Setzen, ein Vergrößern von Stößen, ein Durchhängen von Schienen oder eine Verbiegung aufgrund einer Fehlbedienung und hinsichtlich des Roboters oder Förderfahrzeugs um abgefahrene, verschlissene Räder - die maximale Geschwindigkeit ist hier reduziert - handeln kann.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Regalsystems und des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Entwicklung eines Algorithmus ermöglicht, welcher wiederum einen möglichst schwingungsarmen Betrieb des Regalsystems ermöglicht. Dabei ist ein aktiver Eingriff in den Betrieb durch die Steuerung möglich, beispielsweise durch ein langsames Fahren von Förderfahrzeugen an unebenen, schlechten Stellen oder Abschnitten der Fahr- oder Führungsschienen. Alternativ kann die Geschwindigkeit eines Förderfahrzeugs, das ein defektes oder unrund laufendes Rad aufweist, grundsätzlich für seinen gesamten Betrieb und Einsatz reduziert werden. Ein solches langsameres Fahren von Förderfahrzeugen ist insbesondere bei Förderfahrzeugen unproblematisch, die nicht einen üblichen Engpass bei dem Betrieb des Regalsystems bilden. Des Weiteren ist durch den Algorithmus eine Veranlassung von Wartungen am Regallager oder an Lagerregalen und an einem Roboter oder Förderfahrzeug ermöglicht, wobei hierzu eine geeignete Nachricht an Bedienpersonal und gegebenenfalls ein Austausch und eine Wartung von Verschleißteilen veranlasst werden können.
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Durch einen gassenübergreifenden Vergleich auftretender Frequenzen bei unterschiedlichen Regalgassen können auffällige Frequenzen in einzelnen Regalgassen festgestellt werden. Dabei können kritische Frequenzen bekannt sein - beispielsweise ergibt sich aus einer maximalen Geschwindigkeit eines Förderfahrzeugs und einem zugehörigen typischen Rad des Förderfahrzeugs eine spezifische Frequenz - und zugeordnet werden, beispielsweise eine Führungsrolle eines Lift-Hubwagens oder eines Förderfahrzeugs.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Regalsystems oder Verfahrens kann eine Schnittstelle vom Regalsystem oder Regallager zu einem Materialflussrechner und/oder einer Gerätesteuerung realisiert sein. Dabei kann in besonders vorteilhafter Weise ein Abgleich unterschiedlicher Messungen bei der Erfassung des mindestens einen Betriebsparameters erfolgen. Wenn beispielsweise ein Sensor in einem Lagerregal und ein weiterer Sensor in einem Förderfahrzeug auf ein defektes Laufrad hinweisen, so ist das ein sicheres Zeichen, dass ein Techniker zu beauftragen ist, um das Laufrad zu warten oder auszutauschen. Aus einem Materialflussrechner, MFR, und/oder Lagerverwaltungssystem, LVS, sind viele Parameter bekannt, beispielsweise eine Dynamik im Regalsystem, eine Auslastung des Regalsystems oder Regallagers oder eine aktuelle Position eines Förderfahrzeugs. Diese bekannten Parameter können gemeinsam mit dem mindestens einen erfassten Betriebsparameter vorzugsweise zentral ausgewertet werden. Aus dieser Auswertung können Ergebnisse gewonnen werden, die in dem untergeordneten System aus Materialflussrechner und Lagerverwaltungssystem direkt angewendet werden können.
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Alternativ oder zusätzlich hierzu kann bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eine Schnittstelle zum Lagerverwaltungssystem realisiert sein. Dabei kann eine vorteilhafte Lagerung von „leichten“ Behältern oder generell kritischem, sich leicht drehendem Lagergut in schwingungsarmen Bereichen des Regallagers erfolgen. Hierdurch kann die Gefahr eines ungewünschten Bewegens von Behältern oder Lagergut signifikant reduziert werden. Auf Basis einerseits der bekannten und andererseits der erfassten Daten können schwingungsarme Bereiche erkannt werden, wobei je nach Beladung des Regallagers oder Behälters derart schwingungsarme Bereiche dynamisch wandern, entstehen oder verschwinden können. Die Erkenntnis um derart schwingungsarme Bereiche und ganz konkret der jeweilige Ort dieser Bereiche können von der Auswerteeinrichtung dem Lagerverwaltungssystem zugeführt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann die Auswerteeinrichtung zusätzlich Daten aus dem Lagerverwaltungssystem nutzen, beispielsweise ein Behältergewicht, eine Fachlast, eine Feldlast usw. Bisher ist eine solche Auswertung bei einer Untersuchung des Schwingungsverhaltens des Regalsystems nicht realisiert worden.
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Mit dem erfindungsgemäßen Regalsystem und dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein Rückschluss auf ein Verschleißverhalten des Regalsystems und der gesamten Lagertechnik möglich. Beispielsweise kann aus der Kenntnis verschlissener Führungsräder auf Schwingungen im Regalsystem an einer oberen Führungsschiene geschlossen werden.
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Mit dem erfindungsgemäßen Regalsystem und dem erfindungsgemäßen Verfahren ist darüber hinaus eine Unterstützung bei der Abnahme des Regalsystems vom Regallieferanten ermöglicht. Eventuell erforderliche Nacharbeiten an Fehlerstellen sind unmittelbar und daher problemlos durchführbar.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Regalsystems anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
- 1 in einer schematischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Regalsystems mit an unterschiedlichen Stellen angeordneten Sensoren und
- 2 in einer schematischen Vorderansicht das Ausführungsbeispiel aus 1.
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Die 1 und 2 zeigen in einer schematischen Seitenansicht sowie in einer schematischen Vorderansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Regalsystems mit einem mehrere Lagerregale 1 aufweisenden Regallager 2. Die Lagerregale 1 weisen in mehreren übereinanderliegenden Regalebenen mehrere Stellplätze für ein Lagergut auf.
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Dem Regallager 2 und insbesondere einzelnen Lagerregalen 1 sind mehrere Sensoren 3 zur Erfassung eines Betriebsparameters des Regallagers 2 zugeordnet. Die Sensoren 3 sind mittels einer Klebung an den Lagerregalen 1 befestigt und sind als Schwingungssensoren ausgebildet. Des Weiteren weist das Regalsystem eine hier nicht gezeigte Auswerteeinrichtung zur Berechnung, Vorhersage und/oder Planung eines Betriebsverhaltens oder Betriebszustands des Regallagers 2 auf Basis mittels der Sensoren 3 erfasster Betriebsparameter auf.
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Die Sensoren 3 sind bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich von Wartungsgängen 4 angeordnet. Dabei sind die Sensoren einerseits in unmittelbarer Nähe einer zwischen zwei Lagerregalen 1 gebildeten Regalgasse 5 und andererseits von dieser Regalgasse 5 etwas entfernt - also einerseits gangnah und andererseits gangfern - angeordnet. Hierdurch ist eine möglichst umfassende und aussagekräftige Erfassung von Schwingungen im Regalsystem ermöglicht.
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Das Regalsystem weist weiterhin mehrere Förderfahrzeuge 6 - auch Shuttle genannt - zum Transport eines Lagerguts oder eines Behälters für das Lagergut auf. Diesen Förderfahrzeugen 6 und/oder den Behältern für das Lagergut können weitere Sensoren 3 zugeordnet sein. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Variante jedoch nicht realisiert.
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Gemäß den 1 und 2 sind die Sensoren 3 bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel in einer regelmäßigen Anordnung entlang dem Regalsystem verteilt. Je nach Erfordernis können die Sensoren 3 auch in einer unregelmäßigen Anordnung am Regalsystem angeordnet werden, beispielsweise in Bereichen des Regallagers 2, in denen Schwingungen aufgrund individueller Randbedingungen vermehrt zu erwarten sind.
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Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Regalsystems und des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.
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Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerregal
- 2
- Regallager
- 3
- Sensor
- 4
- Wartungsgang
- 5
- Regalgasse
- 6
- Förderfahrzeug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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