Leistungsstarke Lösungen

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Das Shuttle als Alternative zum Regalbediengerät

Das Produktportfolio der TGW Logistics Group GmbH ist im Shuttle-Bereich hochmodular aufgebaut: bei der Mechanik und den Hardware-Komponenten ebenso wie bei der Software. Als Teil des „Flashpick“-Systems spielen Shuttles eine wesentliche Rolle. Hierbei handelt es sich um ein flexibles System für die vollautomatische Einzelstück-Kommissionierung. Der auf Single Orders aufgebaute Steuerungsansatz steht für schnelle Durchlaufzeiten sowie hohe Flexibilität und ist ideal für kleine und große Aufträge.

1. Mit dem Shuttle-System „Stingray“ von TGW können sowohl Behälter und Kartons als auch Trays ein- und ausgelagert werden – und das bis zu einem Gewicht von 50 Kilogramm und einer Abmessung von 860 x 660 x 600 mm (L x B x H). (Quelle: TGW)
2. Beim „Stingray HG“ (Hanging Garments) dienen herkömmliche Kleiderbügel als Hängevorrichtung. Im Gegensatz zur konventionellen Behälterversion wird das Ladegut jedoch unterhalb des Shuttles befördert. (Quelle: TGW)

Mit dem Shuttle-System „Stingray“ von TGW können sowohl Behälter und Kartons als auch Trays ein- und ausgelagert werden – und das bis zu einem Gewicht von 50 Kilogramm und einer Abmessung von 860 x 660 x 600 mm (L x B x H). Die maximal realisierbare Höhe beträgt 30 Meter. Der standardmäßig verbaute Allradantrieb der Shuttles sorgt laut TGW für höchste Positionierungsgenauigkeit bei maximaler Dynamik – und eine Beschleunigung von 2 m/s². Ein fortschrittliches Zutritts- und Wartungskonzept ermöglicht den einfachen Zugang zu allen wesentlichen Systemkomponenten. Durch den Einsatz modernster Energierückgewinnungssysteme wird außerdem eine hohe Energieeffizienz erreicht.

Hochmodular aufgebautes Portfolio

Grundsätzlich gibt es bei TGW die Shuttle-Ausführungen N (für normal) sowie V (variabel). Die Variante N hat eine fixe Teleskoplichte und kommt typischerweise in Behälterlagern zum Einsatz. Entsprechend der Dimension der Ladehilfsmittel (LHM) und der Ausrichtung wird der Radstand konfiguriert und das System mit der passenden Sensorik ausgestattet. Der Großteil der Projektanforderungen in der Intralogistik lasse sich mit diesem Modell abdecken, so TGW. Vor allem in Lagern mit großer Kartonvielfalt käme das „Stingray N“ jedoch an seine Grenzen. Hier kommt das „Stingray V“ ins Spiel. Das V steht für variabel: diese Version kann die Teleskoplichte vollautomatisch anpassen und Ladehilfsmittel unterschiedlicher Dimension flexibel im Regal platzieren. So lässt sich ein maximales Delta von 560 Millimeter zwischen größtem und kleinstem Ladehilfsmittel abdecken. Darüber hinaus steht auch die Ausführung WA (Wide Aisle) zur Verfügung – und das sowohl für das „Stingray N“ als auch für das „Stingray V“. Durch ihre größere Gassenlichte ermöglicht sie eine größere Lagertiefe der LHM im Regal, erhöht die Lagerdichte und reduziert Betriebskosten. Diese Option soll gerade für stellplatzgetriebene Anwendungen sehr gut geeignet sein – und je nach Anforderung sogar eine Alternative zum klassischen Regalbediengerät darstellen. Mit dem WA können 680 Millimeter lange LHM dreifachtief längs im Regal gelagert werden – bei kleineren Abmessungen ist auch die sechsfachtiefe Lagerung möglich. Mit dem kleinen Bruder können LHM von 680 Millimetern zweifachtief gelagert werden.

Shuttle für Hängeware

In der Bekleidungs-Branche gibt es neben dem Liegewarenbereich (zum Beispiel T-Shirts, Accessoires) auch hängende Ware, wie Anzüge, Kleider, Mäntel, Jacken, die ebenfalls in Logistikzentren transportiert werden müssen.

Beim „Stingray HG“ (Hanging Garments) dienen herkömmliche Kleiderbügel als Hängevorrichtung. Die Ein- und Auslagerung erfolgt blockweise. Der Lagerprozess läuft identisch zu einem Behälterlager ab. Im Gegensatz zur konventionellen Behälterversion befördert das Hängewaren-Shuttle das Ladegut jedoch unterhalb des Shuttles. Das „Stingray HG“ ist mit einem Master-Slave-Allradantrieb ausgestattet, um höchste Performance liefern zu können. Die Tragfähigkeit beträgt maximal 60 Kilogramm.

Energierückgewinnungssysteme

Shuttlesysteme können entweder voll- oder teilbestückt werden. Bei der letzten Variante hilft ein Shuttleheber dabei, die Shuttles zwischen den einzelnen Ebenen hin- und herzutransportieren. Jeder Heber verfügt im Standard über ein Rückspeisemodul, durch das sich rund 40 Prozent der benötigten Energie zurückgewinnen lassen. Diese Energie wird je nach Bedarf sofort im Heberverbund wiederverwendet oder ins Versorgungsnetz zurückgespeist.

Das „Stingray“-Shuttle verfügt über eine smarte „Powercap“-Lösung zur Energierückgewinnung und zur Reduktion der Anschlusswerte. Pro Wartungsebene wird eine Einheit mit kleinem Trafo und „Powercap“ installiert. Der „Powercap“ deckt je nach Auslastung 25 bis 40 Prozent der benötigten Gesamtleistung ab, der Rest wird vom Transformator bereitgestellt. Durch den Einsatz des „Powercaps“ kann der Transformator um etwa 35 Prozent kleiner dimensioniert werden. Auch die Rückgewinnung der Bremsenergie der Shuttles wird so möglich.

Bei Stromausfällen durch überlastete Netze oder Naturereignisse nutzt das „Stingray“-Shuttle die „Powercaps“ dazu, die Shuttles bei einem Stromausfall kontrolliert zum Stillstand zu bringen.

Zutrittskonzept und Software

In der Entwicklung legte TGW einen besonderen Fokus auf die Maximierung der Anlagenverfügbarkeit. Beim Zutritt in eine Wartungsebene werden immer nur die Shuttles in der jeweils betroffene Ebene in den Stand-by-Modus geschickt. Bei einem Zutritt wird von 60 auf 24 Volt heruntergefahren: CPU und Sensorik bleiben aktiv, das System lässt sich schnell wieder hochfahren und so die Verfügbar besonders hochhalten.

Die einzelnen Module der Logistik-Software sind im Materialflussrechner im Baukasten-Prinzip verfügbar und je nach Kundenanforderung variabel konfigurierbar. Die unterschiedlichen Varianten von Behälterhebern mit jeweils unterschiedlicher Anzahl an Lastaufnahmemitteln können mit dem Shuttle-Block kombiniert werden.

Durch die enge Kooperation der Entwicklungsabteilungen können Aktorik, Sensorik und Steuerung der mechatronischen Geräte optimal auf die logistischen Prozesse abgestimmt werden. Dadurch lassen sich die Bewegungen von Shuttle-Fahrzeugen, Behälter-Hebern sowie der Fördertechnik optimieren.

Die durch Simulation ermittelten Strategien für Auftragsfreigabe sowie Allokierung von Bestand und Ladungsträger können per Konfiguration ausgetauscht und kundenspezifisch erweitert werden. Analog wird der Transport der Ladungsträger zwar durch Ermittlung des geeigneten Zeitpunkts für den Transport angepasst. Dabei berücksichtigt das System unterschiedliche Kriterien, wie

  • Transportzeit,

  • Sequenzierung und

  • Zielverfügbarkeit.

Die Benutzeroberflächen ermöglichen optimalen Überblick über den aktuellen Zustand inklusive Bestandsübersicht, Lagerkapazität und Auslastung.

Automatisierung von Tiefkühllagern

TGW hat sein Lösungsspektrum bereits früh konsequent auf die Tiefkühlkette ausgerichtet: jedes System, jede Komponente und jedes Produkt kann bei bis zu -30 Grad Celsius eingesetzt werden.

Die aktuelle Shuttle-Generation wurde nach Angaben von TGW bereits in der Entwicklung auf einen Temperaturbereich von -30 bis +35 Grad Celsius ausgelegt, und ist somit sowohl für das Trocken- und Frische- als auch für das Kühl- und Tiefkühlsortiment geeignet.

Neben der hohen Systemleistung lag ein Fokus der Entwicklung auf der leichten Wartung: Service-Mitarbeiter müssen nur sehr kurz in den TK-Bereich.

In der Wartung und Instandhaltung setzt TGW auf ein durchgängiges System. Alle Shuttles sind mit einem QR-Code gekennzeichnet. Mittels Scannen mit einem mobilen Endgerät (Tablet, Smartphone oder Smart Glasses) profitieren die Anwender von:

  • Nutzungsbasierte Wartung (CBM – Condition Based Monitoring): abhängig vom tatsächlichen Verschleiß können unnötige Wartungsaktivitäten vermieden werden. Arbeiten werden erst dann durchgeführt, wenn sie wirklich notwendig sind. Dadurch verlängert sich die Lebensdauer der Verschleißteile.

  • Wartungs- und Instandhaltungsaktivitäten an Shuttles können direkt über das TGW CMMS (Computerized Maintenance Management System) abgebildet und dem zuständigen Servicetechniker zugewiesen werden.

  • Mit der TGW-Seriennummer wird die gesamte Produktdokumentation sowie weitere produktrelevante Daten direkt auf das betreffende Anlagenelement verlinkt und kann im TGW-Serviceportal abgerufen werden.

Shuttle in Silobauweise

Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Bauweise des Shuttle-Lagers in Silobauweise. Größter Unterschied dieser sogenannten Warehouse Solution im Vergleich zur klassischen Ausführung: Das Shuttle-Regal selbst ist die tragende Struktur für die Dach- und Wandelemente des Gebäudes. Die Errichtungskosten lassen sich so deutlich reduzieren – mit positiven Effekten auf die Gesamtbetriebskosten über die Lebensdauer (Total Cost of Ownership). Bislang stand diese Ausführung ausschließlich für Paletten-Lagersysteme zur Verfügung, nicht aber für ein Shuttle-System. Vor kurzem nahm Amer Sports das erste von TGW errichtete Shuttle-Lager in Silobauweise in Betrieb.

Der Stahlbau muss neben der statischen Last der Gebäudeteile auch den dynamischen Lasten durch die Bewegung der Shuttles und der Wind- sowie Schneelast standhalten. Entscheidend in der Widerstandsfähigkeit sind vor allem die Anbindungen der Wand- bzw. Dachkonstruktion an das Regal und die Schnittstelle zur Bodenplatte. Große Vorteile sind die extrem kompakte Bauweise und die geringeren Errichtungskosten. (ck)

Technische Logistik 09/2021 PDF-Download (1.59 MB)