Sortiersysteme und Verteilsysteme

Ist es erforderlich, große Gütermengen in kurzer Zeit auf viele unterschiedliche Ziele zu verteilen, kommen sogenannte Sortier- und Verteilsysteme (oder kurz Sorter) zum Einsatz. Ein Sortier- und Verteilsystem setzt sich aus verschiedenen Teilen zusammen, die über das reine Verteilen hinausgehen. Die [VDI 3619] definiert beispielsweise fünf funktionelle Bestandteile:

  • Systemeingabe
  • Vorbereiten
  • Identifizieren
  • Verteilen
  • Ausgabe

An den Anförderstellen wird der Gutstrom in das System gespeist. Dabei werden die Güter vereinzelt und ausgerichtet, um sie beispielsweise identifizierbar zu machen oder in eine für das Fördersystem geeignete Lage zu bringen.Die Pufferbänder gleichen die an den Anförderstellen erzeugten Durchsatzschwankungen aus und gewährleisten eine konstante Zuführung an das Verteilsystem. Die Eingabestationen bringen die Güter auf definierte Abstände und geben die Güter geschwindigkeitssynchron auf die Verteileinrichtung auf. Da die Verteileinrichtung oftmals mit einer wesentlich höheren Geschwindigkeit als die restliche Fördertechnik betrieben wird, sind mehrere Eingabestationen erforderlich, um eine hohe Auslastung zu erreichen. Bei der Aufgabe wird außerdem das Gut identifiziert und die Steuerung des Verteilsystems aktiviert an der geforderten Stelle den Ausschleusmechanismus, so dass das Gut zielgerecht in die Ausgabestationen übergeben wird. Entweder ist die Ausgabestation gleichzeitig Sammel-einrichtung (z.B. eine durchgehende Rutsche) oder es schließt sich, gegebenenfalls über Weichen gesteuert, eine gesonderte Sammeleinrichtung an (z.B. Stauförderer). Hier werden die Güter im Allgemeinen gesammelt, bis ein Auftrag vollständig ist und für den weiteren Transport aufbereitet werden kann.



Die Elemente Material- und Informationsfluss bestehen aus einem Ablauf von Grundfunktionen mit unterschiedlichen Realisierungsmöglichkeiten für jede einzelne Funktion. Die Abläufe von Material- und Informationsfluss werden durch die übergreifende Organisation bestimmt. Die Bedeutung und die Problematik moderner Kommissioniersysteme lässt sich eindrucksvoll anhand der Kennzahlen der Warenverteilzentren des Versandhandels messen - es werden täglich bis zu 180.000 Sendungen aus einem Sortiment von ca. 160.000 Artikeln kommissioniert. Im Pharmagroßhandel, der im Wesentlichen die Apotheken mehrmals täglich aus einem ca. 100.000 Artikel umfassenden Sortiment (Durchschnitt pro Verteilzentrum) versorgt, werden Reaktionszeiten (der Zeitraum zwischen Auftragseingang und Versand) erreicht, die zwischen 20 und 45 min liegen. Hinter solchen Werten verbergen sich komplexe, sorgfältig geplante und maßgeschneiderte Materialflusssysteme mit einem enormen organisatorischen Aufwand. Aber auch kleinere und überschaubarere Systeme stehen unter einem hohen Kosten- und Qualitätsdruck, so dass auch für diese Systeme die gleichen Grundsätze und Gestaltungsrichtlinien gelten.

Systematik der Sortier- und Verteilanlagen

Sortier- und Verteilanlagen stellen bereits eine sehr spezielle Anwendung innerhalb der Materialflusstechnik dar. Aus diesem Grund wird zur Systematisierung weniger auf anwendungsorientierte Kriterien, sondern vielmehr auf grundlegende gerätetechnische Merkmale zurückgegriffen. Ein grundlegendes Unterscheidungsmerkmal ist die Art des eingesetzten Fördermittels. Hier stehen Systeme, welche für jedes einzelne Fördergut eine separate Aufnahmevorrichtung aufweisen, und Systeme, welche eine kontinuierliche Belegung erlauben, gegenüber. Die Systeme mit Einzelplatzbelegung basieren in der Regel auf Gliederbandförderern mit einer speziellen Übergabetechnik. Durch eine variable Belegung des Sorters auf Basis eines Stetigförderers (Band- oder Kettenförderer) kann andererseits der Abstand zwischen einzelnen Fördergütern minimiert werden. In einem weiteren Schritt können die Sortertechniken nach dem Wirkprinzip der Ausgabetechnik in zu- und abfördernde Systeme, abweisende Systeme und auf Kraftfeld- Wirkung basierende Systeme unterschieden werden (in Anlehnung an [VDI 2340]). Zu- und abfördernde Systeme übergeben das Fördergut ohne zusätzliche, direkte Krafteinwirkung, d.h. durch eine Verfahrbewegung des sie tragenden Fördermittels. Die hier auftretenden Fördergutbelastungen resultieren aus Trägheits- oder Reibungswiderständen bei der Übergabe. Abweisende Systeme basieren auf einer Relativbewegung zwischen dem Fördermittel und einem zusätzlichen Element, das in den meisten Fällen das Fördergut von dem Fördermittel abschiebt. Da dieser Vorgang oftmals mit einer Verschiebung des Fördergutes in Längsrichtung des Fördermittels einhergeht, scheiden die Systeme mit Einzelplatzbelegung aus. Die auf Kraftfeld-Wirkung basierenden Anlagen nutzen im Wesentlichen die Schwerkraft als Ausschleusprinzip, wobei aber auch andere Kraftfelder möglich sind. Neben den sonst üblichen aufgeständerten Fördermitteln existieren auch flurfrei arbeitende Systeme auf Basis von Kreisförderern oder Elektro-Hängebahnen, die mit einem speziellen Abwurfmechanismus versehen sind. Bei diesen Systemen kommt es nicht zwangsläufig zu einem Fall und Aufprall des Fördergutes. Einige Anlagen führen das Fördergut kontrolliert in die Endstelle.Die Sortiersysteme lassen sich weiterhin anhand ihrer Aufstellungsform in Ringstruktur und Linien- oder Kammstruktur unterscheiden. Die Wahl der Topologie erfolgt im Wesentlichen nach dem betreffenden Einsatzfeld. Bei wenigen Endstellen und großen Aufträgen ist eine Linienstruktur vorteilhaft. Bei einer großen Anzahl kleinerer Aufträge erscheint die Ringstruktur zweckmäßiger.

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