Technische Logistik

Reinhard Koether Technische Logistik ISBN-10: 3-446-40761-8 ISBN-13: 978-3-446-40761-9 Vorwort Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/978-3-446-40761-9 sowie im Buchhandel 5 Vorwort zur dritten Auflage Die technische Logistik ist eine Erfolgsbranche im deutschen Maschinenbau. Mehr als 900000 Mitarbeiter sind in den Maschinenbaubetrieben der Intralogistik (innerbetriebliche Logistik) beschäftigt. Diese Betriebe konnten von 2003 bis 2006 den Umsatz um durch- schnittlich 6,6 % pro Jahr steigern. Nach Angaben des VDMA (Verband deutscher Maschi- nen und Anlagenbau) werden über 50 % des Umsatzes im Ausland erwirtschaftet. Damit sind die deutschen Hersteller die bedeutendsten Exporteure dieser Branche im weltweiten Vergleich. Der Titel „Technische Logistik“ hat sich am Markt etabliert. Ich freue mich daher, dass bereits die dritte Auflage meines Buchs erscheint. Eine so erfolgreiche Branche kann ihre Marktstellung nur durch Innovationen behaupten. Mit dieser Auflage sind deshalb die In- halte gründlich überarbeitet und die neuen technischen und wirtschaftlichen Entwicklungen eingearbeitet worden. Der bewährte Aufbau wurde nicht verändert. Die Kerngebiete der technischen Logistik, Fördertechnik, Lagertechnik und Förderhilfsmittel werden ausführ- lich beschrieben und visualisiert. Sie wurden durch ein neues Kapitel Warenidentifikation ergänzt, in dem die bekannte Barcode-Technik, aber auch die neuere RFID (Radio Fre- quency Identification) vorgestellt werden. Neben den Kerngebieten werden weiterhin auch die Produktion, Qualitätssicherung und Anlagenverfügbarkeit und ihre Auswirkungen und Wechselwirkungen mit der Logistik dargestellt. Ingenieurarbeit ist ohne Computerunter- stützung nicht mehr denkbar. In der Logistik bestimmt komfortable Software zur Simula- tion von Materialflüssen und Produktionsprozessen und zur digitalen Fabrikplanung die Planungsmethoden, deren Beschreibung ebenfalls aktualisiert wurde. Schließlich werden Technikfolgen und die Methoden zur Technikfolgenabschätzung und -bewertung für die Logistiktechnologien diskutiert. Die Übungsaufgaben wurden erweitert: Komplexere Fall- beispiele ähneln eher den Herausforderungen der Berufspraxis und haben sich als Lehrme- thode in der Hochschulausbildung durchgesetzt. Auch für die dritte Auflage haben Industriefirmen, insbesondere Hersteller von Lager- und Fördertechnik, aktuelles Bildmaterial zur Verfügung gestellt. Dafür sei an dieser Stelle herzlich gedankt. Auch meiner Frau Ingelore gilt wieder besonderer Dank, weil Sie auch die dritte Auflage mit Geduld unterstützt und die Texte sorgfältig Korrektur gelesen hat. Dem Carl Hanser Verlag, vertreten durch Herrn Jochen Horn, gebührt Dank für die langjäh- rige konstruktive Unterstützung der Technischen Logistik. Gauting, Frühjahr 2007 Reinhard Koether

Reinhard Koether Technische Logistik ISBN-10: 3-446-40761-8 ISBN-13: 978-3-446-40761-9 Inhaltsverzeichnis Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/978-3-446-40761-9 sowie im Buchhandel 6 Inhaltsverzeichnis Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 Logistik im Unternehmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.1 Lernziele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2 Grundlagen der Logistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2.1 Aufgaben und Ziele der Logistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2.2 Wirtschaftliche Bedeutung der Logistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3 Schnittstellen zu anderen Unternehmensbereichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3.1 Produktgestaltung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.3.1.1 Produktgliederung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.3.1.2 Logistikgerechte Gestaltung von Teilen und Baugruppen . . . . . . . 16 1.3.1.3 Variantenreduzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.3.2 Fertigungsstandort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.3.3 Einkauf und Lieferantenbeziehung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.3.3.1 Fertigungstiefe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.3.3.2 Lieferanten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.3.3.3 Beschaffungslogistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.3.4 Marketing und Distributionslogistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.4 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2 Fördertechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.1 Lernziele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2 Planungsvorgehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.3 Auswahl der Fördertechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.3.1 Flurfreie Fördersysteme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.3.1.1 Krane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.3.1.2 Kreisförderer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.3.1.3 Power-and-Free . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.3.1.4 Elektrohängebahn (EHB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.3.2 Flurgebundene Fördersysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.3.2.1 Gabelstapler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.3.2.2 Schleppzüge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.3.2.3 Luftkissenfahrzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.3.2.4 Paletten- und Behälterfördertechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.3.2.5 Schleppkettenförderer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.3.2.6 Fahrerlose Transportsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 2.3.3 Kosten und Investitionen von Fördermitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 2.4 Steuerung der Fördertechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 2.5 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3 Lager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.1 Lernziele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.2 Aufgaben des Lagers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.3 Lagergüter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Inhaltsverzeichnis 7 3.4 Raumnutzung und Umschlagleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.5 Lagertechnik für Stückgutlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.5.1 Lagerort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.5.2 Block- oder Zeilenlagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.5.3 Statische Lagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 3.5.3.1 Bodenlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 3.5.3.2 Regallager für Zeilenlagerung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 3.5.3.3 Regallager für Blocklagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 3.5.4 Dynamische Lagerung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.5.4.1 Regale für dynamische Blocklagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.5.4.2 Bewegungsregale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 3.5.4.3 Lagerung in Förderern. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.5.5 Geräte zur Ein- und Auslagerung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Reinhard Koether Technische Logistik ISBN-10: 3-446-40761-8 ISBN-13: 978-3-446-40761-9 Leseprobe Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/978-3-446-40761-9 sowie im Buchhandel 64 3 Lager 3.1 Lernziele Der Leser erkennt die Aufgaben eines Lagers. Er kennt die Systemelemente eines Lagers, gängige technische und organisatorische Ausprägungen und deren Einfluss auf die Leis- tung des Lagers. Die Aufgaben des Lagers kann der Leser strukturieren und aus technisch- organisatorischen Elementen ein Lagersystem konzipieren. Zum Lagersystem gehört auch das Kommissioniersystem, dessen typische Lösungen und Vor- und Nachteile, die der Leser kennt und bei der Planung einsetzen kann. 3.2 Aufgaben des Lagers Aus logistischer Sicht ist das beste Lager kein Lager, denn die Lagereinrichtung kostet Platz und bindet Werte im Anlagevermögen. Zusätzlich binden die Lagerbestände Kapital im Umlaufvermögen. Trotzdem lassen sich Lager in der Praxis häufig nicht vermeiden. Aufgaben eines Lagers können sein: • Ausgleich von Liefer- und Verbrauchsgeschwindigkeit, • Ausgleich von Liefer- und Nachfrageschwankungen, • Sicherung schneller Lieferfähigkeit, • Reifung, • Spekulation. Dazu kommen Logistikdienstleistungen wie Portionierung und Kommissionierung. Immer, wenn im Fertigungsprozess die Losgrößen sich von einer Fertigungsstufe zur ande- ren verändern, entstehen Lagerbestände. So werden z. B. in der Automobilindustrie die Blechteile im Presswerk in Losen hergestellt, für den Zusammenbau der Karossen werden jedoch die einzelnen Blechteile kontinuierlich abgerufen. Ein Pressteilelager entkoppelt Rohbau und Presswerk. Die Spielwarenindustrie erzielt einen Großteil ihres Umsatzes in der Vorweihnachtszeit. Ein Fertigwarenlager, das während des Jahres gefüllt wird, deckt diesen Spitzenbedarf. Um Ersatzteile schnell liefern zu können, hat jede Autowerkstatt ein Ersatzteillager. Auch ein Champagnerkeller ist ein Lager, in dem der Champagner heranreift. Bild 3.1 zeigt ein Käselager zur Reifung von Käse. In diesem Fall ist das Lager Teil des Wertschöpfungs- prozesses. Oftmals schwanken die Weltmarktpreise von Rohmaterialien, wie z. B. Metalle, stark. Das Rohmateriallager kann damit auch in Ausnahmefällen zur Spekulation eingesetzt werden. Auch der Verbraucher kann mit seinem Heizöltank (einem Lager für Brennstoffe) spekulie- ren und saisonale Preisschwankungen nutzen, um den Brennstoffvorrat für mehrere Monate günstig einzukaufen. Jedes Lager enthält verschiedene Bereiche (Bild 3.2 und Beispiel in Bild 3.3) für • Lagerung, • Ein- und Auslagerung (Bedienzone), • Kommissionierung und Portionierung sowie • Wareneingang und Warenausgang. Die Lagerzone dient zur Aufbewahrung der Güter, z. B. in Regalen. 3.2 Aufgaben des Lagers 65 Bild 3.1 Lager zur Reifung von Käse (Nedcon) Bild 3.2 Lagerbereiche In der Bedienzone verkehren die Lagerbediengeräte, wie z. B. Stapler (vgl. Kap. 3.4.3). In der Kommissionierzone werden verschiedenartige Güter für einen Verbraucher zusammen- gestellt (vgl. Kap. 3.7) oder gleichartige Güter in kleinere Behälter umgepackt (portioniert). Aufgaben im Wareneingang und Warenausgang sind: • Identifikation der angelieferten Lagergüter, • Zubuchen der einzulagernden Güter zum Lagerbestand, • Vergabe des Lagerplatzes, • Kontrolle der Lagergüter (Identifikation, Zählkontrolle, Qualitätskontrolle, Ge- wichtskontrolle, Konturkontrolle), • Bereitstellung der ausgelagerten Güter für Verpackung und Versand, • Abbuchen der ausgelagerten Güter vom Lagerbestand. 66 3 Lager Bild 3.3 Zwei-Gang-System in einem Hochregallager: Ein Gang für Kommissionierung (Kommissionierzone), der zweite für Bedienung der Lagerfächer (Jungheinrich) Nach der Raumzuordnung wird oft unterschieden in • Lagerzone (Lagerung, Bedienung, Kommissionierung Person zur Ware) und • Vorzone (Warenein- und Warenausgang, Kommissionierung Ware zur Person). Die Vorzone ist die Schnittstelle des Lagers zu Lieferanten und Kunden. Die Läger in einem Materialflusssystem können zentral oder dezentral angeordnet werden. Wichtigster Vorteil eines dezentralen Lagers ist seine Kundennähe, die schnelle Beliefe- rung des Kunden erlaubt. Außerdem können dezentrale Lager besser an die Erfordernisse des Lagergutes (z. B. Klimatisierung oder Brandschutz) angepasst werden. Dagegen sind die Vorteile eines Zentrallagers: • geringere Bestände als die Summe der Bestände in dezentralen Lägern, weil sich Nachfrageschwankungen verschiedener dezentraler Verbraucher gegenseitig aus- gleichen können, dadurch – insgesamt geringerer Platzbedarf, – geringere Kapitalbindung im Umlaufvermögen, • durch große Lagermenge – wirtschaftlichere Mechanisierung und Automatisierung von – Umschlagtechnik, – Bestandsführung, – Zugriffssteuerung, – bessere Raumnutzung, • einfachere Bestandsüberwachung und Diebstahlschutz. Da die Kunden mit einem leistungsfähigen Transportsystem aus einem Zentrallager in der gleichen Zeit beliefert werden können wie aus einem dezentralen Lager, ist ein Zentrallager um so wirtschaftlicher, je leistungsfähiger und schneller das Transportsystem ist. 3.3 Lagergüter 67 Besonders variantenreiche Produkte sind in dezentralen Lägern häufig nicht verfügbar. Kunden können dann mit einem Logistiksystem versorgt werden, das aus einer Kom- bination von Zentrallager und mehreren dezentralen Lagern besteht. Kleine dezentrale Läger enthalten Produkte von nicht zu hohem Wert, die sich schnell umschlagen, z. B. Verschleißteile. Ein Zentrallager versorgt die dezentralen Läger und liefert Exoten und besonders teure Teile, Beispiel: Die Apotheken haben kleinere Mengen gängiger Medika- mente vorrätig. Besondere Medikamente werden erst nach Bestellung vom Apotheken- Großhandel geliefert. Der Patient muss dabei eine etwas längere Zeit zur Bedarfsdeckung akzeptieren; im Apotheken-Großhandel beträgt sie höchstens einen halben Tag. Ein Trend zur Zentralisierung der Läger ist jedoch erkennbar wegen • zunehmender Variantenvielfalt und • steigender Leistungsfähigkeit der Transport- und Verteilsysteme. Variantenreiche Produkte in kleineren Mengen, z. B. Maschinenersatzteile, werden deshalb von Paketdienstleistern aus einem Zentrallager direkt zu den Kunden gebracht (Direktver- sand). 3.3 Lagergüter Das Lagergut bestimmt die Auslegung des Lagers. Im Bild 3.4 sind die Lagergüter und typische Lager klassifiziert. Flüssige Lagergüter werden in Tanks gelagert, Gase in Druckbehältern und Schüttgüter in Silos oder auf Halden. Durch Abfüllen oder Verpacken in Förderhilfsmittel (vgl. Kap. 4), z. B. in Flaschen oder Behälter, werden aus Werkstücken, Schüttgütern, Flüssigkeiten und aus gasförmigen Materialien Stückgüter. Stückgüter werden für die Lagerplanung klassifiziert nach • Volumen, Gewicht und ihren Förderhilfsmitteln (Behälter), • Form (z. B. flächig, quaderförmig oder Langgut) und • besonderen Anforderungen (z. B. Kühlung) und Risiken (z. B. Brandschutz oder Gefahrgut). Da Stückgutlager für die verarbeitende Industrie im Vordergrund stehen, werden nur sie im Folgenden betrachtet. Bild 3.4 Klassifizierung der einzulagernden Materialien 68 3 Lager 3.4 Raumnutzung und Umschlagleistung Wichtige Kenngrößen, die bei einer Lagerplanung auch im Lastenheft festgelegt werden, sind: • Lagerkapazität (max. lagerbare Menge), • Zugriffszeit auf ein bestimmtes Lagergut, • Umschlagleistung (einzulagernde und/oder auszulagernde Menge pro Zeiteinheit). Aus der gewählten Lagertechnik ergibt sich die Raumnutzung oder Volumennutzung des Lagers. Sie gibt an, wie viel Prozent des umbauten Raumes für die Lagerung der Güter genutzt werden. Zugriffszeit und Umschlagleistung sind eng korreliert: Wenn schnell auf ein bestimmtes Lagergut zugegriffen werden kann, können meistens auch viele Lagergüter in einer Stunde ein- und ausgelagert werden. Die Gestaltungsparameter werden in den Kapiteln 3.5 und 3.6 beschrieben. Im Kapitel 3.10 werden die Abhängigkeiten zwischen den Gestaltungsparametern und die Vorgehensweise zur Lagerplanung dargestellt. 3.5 Lagertechnik für Stückgutlager Die Menge, Art und Größe der Lagergüter sowie die geforderte Umschlagleistung bestim- men die Auslegung des Lagers. Aus den bekannten Ausprägungen der Systemelemente Block- oder Zeilenlagerung, Gestaltung der Regale, Lagerbediengeräte sowie der Lager- steuerung ergibt sich theoretisch eine kombinatorische Vielfalt möglicher Lager (Ta- belle 3.1). In der Wirtschaft haben sich für häufig vorkommende Stückgüter jedoch Vor- zugslösungen herausgebildet, die in Kapitel 3.9 vorgestellt werden. Tabelle 3.