Technisches Handbuch Logistik 2: Fördertechnik, Materialfluss, Intralogistik

326 Pages·2020·15.114 MB·German

by  Karl-Heinz Wehking

Karl-Heinz Wehking
Technisches
Handbuch Logistik 2
Fördertechnik, Materialfluss, Intralogistik
Technisches Handbuch Logistik 2
Karl-Heinz Wehking
Technisches Handbuch
Logistik 2
Fördertechnik, Materialfluss, Intralogistik
Unter Mitarbeit von internen Autoren des Institutes
für Fördertechnik und Logistik (siehe Autorenverzeichnis
und Vorwort) sowie den nachfolgenden externen Autoren
Wolfgang Albrecht, Jörg Becker, Hans-Joerg Hager,
Christian Kille, Julian Popp, Thomas Scherner und
Ramin Yousefifar
Karl-Heinz Wehking
Institut für Fördertechnik und Logistik
Universität Stuttgart
Stuttgart, Deutschland
ISBN 978-3-662-60868-5 ISBN 978-3-662-60869-2 (eBook)
https://doi.org/10.1007/978-3-662-60869-2
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Planung/Lektorat: Thomas Lehnert
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Gewidmet den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern
des Instituts für Fördertechnik und Logistik der
Universität Stuttgart, für ihre jahrzehntelange
erfolgreiche wissenschaftliche Forschung,
technische Entwicklung und Lehre in den
Arbeitsfeldern der Förder-, Materialflusstechnik,
Intralogistik und der Technischen Logistik.
Karl-Heinz Wehking
Vorwort
Logistisches Denken und Handeln ist heute in allen Industrie-, Handels- und Dienst-
leistungsunternehmen und staatlichen Institutionen und Behörden gefragt. Das
angestrebte Ziel ist die ganzheitliche Planung und Steuerung der Systeme der Güter-,
Personen-, Energie- Informations- und Werteflüsse von der Unternehmensebene bis zur
Ebene der Volks- und Weltwirtschaft.
Eine umfassende, systematische und detaillierte Übersicht über den Stand von
Forschung, Technik und Einsatz im Bereich der Materialflusssysteme wurde bereits
1989 von Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. mult. Reinhardt Jünemann (Universität Dortmund) vor-
gelegt mit dem Buch „Materialfluss und Logistik“ (Springer-Verlag), das schnell den
Rang eines Standardwerks für das in den 70er Jahren neu entstandene Arbeitsgebiet des
Materialflusses und der Logistik erreichte und diesen prinzipiell bis heute beibehalten
hat. In diesem Buch (mit etwa 750 Seiten Umfang) wurden erstmalig systematisch
die wissenschaftlichen Grundlagen zusammengefasst und die Entwicklungs- und
Forschungsschwerpunkte für Industrie, Handel und Dienstleistung für eine breitere
interessierte Fachöffentlichkeit dokumentiert. Hierdurch sind sicherlich der Erfolg und
die Anwendungsbereitschaft der technischen Logistik im deutschsprachigen Bereich
wesentlich beflügelt worden und Deutschland einer oder sogar der Standort der wissen-
schaftlichen Arbeit auf dem Gebiet der Materialflusstechnik und der Logistik geworden.
Seit der 1. Auflage des Buchs von Jünemann im Jahr 1989 bis heute haben die
Maschinen und Einrichtungen, die in Materialfluss- und Logistiksystemen angewendet
werden sowie die wissenschaftlich Methoden/Verfahrenen, die verwendeten Software-
programme und die Informationssysteme wesentliche Veränderungen und Erweiterungen
bzw. Optimierungen erfahren.
Außerdem sind neue Anlagentypen entstanden. Beispiele dafür sind die Sortiertechnik
oder die Shuttle-Fahrzeuge in der automatischen Lagertechnik. Ebenso hat sich nun die
gesamte Materialfluss- und Logistiksystemwelt so extrem weiter entwickelt, dass ganze
Zweige der Branche praktisch als neu entstanden gelten können.
Vor dem Hintergrund der in den letzten Jahrzehnten entstandenen Möglichkeiten
z. B. des Online-Shoppings und der damit komplett anders als im stationären Handel
VII
VIII Vorwort
verlaufenden Warenströme sind völlig neue Herausforderungen an die Logistik-Branche
entstanden.
Ein anderes Beispiel ist der Siegeszug der ISO-Container, die mittlerweile den welt-
weiten Warenverkehr dominieren und den Stückgutumschlag praktisch völlig verdrängt
haben. Die früher üblichen Stückgutfracher im Seeschiffsverkehr gibt es nur noch in
ganz wenigen Fällen nur noch für Spezialtransporte.
Nicht zuletzt durch die Digitalisierung und die heute mögliche Echtzeit-Kontrolle und
-Steuerung von Materialfluss aufgrund der Fähigkeit, enorme Datenmengen in Echtzeit
handzuhaben, hat sich die Logistikbranche grundlegend gewandelt.
Vor diesem Hintergrund ist der Gedanke zu einer Neufassung über dieses hoch-
spannende und für die Wirtschaft so wichtige Fachgebiete der Förder-, Materialfluss-
technik, Intra- und der Technischen Logistik entstanden.
Ein weiteres Ziel war dabei, erstmalig über die „alten“ Inhalte des Buchs von
Jünemann hinaus auch die technischen Komponenten (Maschinenbau/Fördertechnik-
elemente) und die Elemente der Sensorik, Aktorik, Steuerungs- und Regelungstechnik
von Materialfluss, technische Anlagen und Einzelgeräte im Detail vorzustellen. Diese
haben sich teilweise auf dem Bereich des allgemeinen Maschinenbaus, bzw. der all-
gemeinen Elektrotechnik und Steuerungstechnik so weit spezialisiert, dass man heute
nicht mehr davon ausgehen kann, dass das gesamte notwendige Wissen zur Optimierung
von Materialfluss- und Logistiksystemen komplett und strukturiert vorhanden ist. Daher
will der Verfasser mit diesem Buch auch für diese Bereiche den heutigen Stand der
Technik und des Wissens als Basiswissen für den Ingenieur zusammengefasst weiter-
geben.
Da die Logistik bekanntermaßen eine interdisziplinäre Wissenschaft ist, die sowohl
von Ingenieuren (z. B. Maschinenbau und Elektrotechnik), Wirtschaftsingenieuren,
Informatikern und Betriebswirten bearbeitet und getragen wird, gibt es eine ganze Reihe
von Ausbildungsgängen, die auf das oben dargestellte breite Wissen bisher im Rahmen
ihrer klassischen Ausbildung gar nicht zurückgreifen können.
Das neue, zweibändige (und etwa 1200 Seiten umfassende) „Handbuch für
Technische Logistik“ setzt es sich also zum Ziel, angefangen von den technischen Sub-
elementen über die Maschinen und Einrichtungen bis zu den verschiedenen Systemen
der Logistik, eine komplette, strukturierte und logische Gliederung neu, d. h. ent-
sprechend dem Stand der heutigen Technik, zu geben. Dieser Aufbau soll es auch
erlauben, dass dieses Buch sowohl für Studierende der Bereiche Fördertechnik, Logistik,
Kommunikations- und Informationstechnologie, Wirtschaftsingenieurwesen und
Betriebswirtschaft zur Begleitung im Studium als auch für die entsprechend in der Praxis
tätigen Ingenieure, Wirtschaftsingenieure und Betriebswirte sowohl für die Bereiche
Planung als auch Konstruktion, Entwicklung und Betriebsführung als Nachschlagewerk
dienen kann.
Für den Hauptautor Wehking war es ausschlaggebend, mit diesem sehr umfang-
reichen Werk eine geschlossene durchgängig strukturiertes Werk vorzulegen.
Vorwort IX
Aufgrund der Unterstützung der herstellenden Industrie aus den Bereichen Förder-,
Lager- und Handhabungstechnik und auch wichtiger Anwendungsbereiche ist es möglich
gewesen, das Buch mit Beispielen so zu versehen, dass es praxisnah auf neuestes Bild-
und Zeichnungsmaterial zurückgreifen konnte.
Im Bereich der Systemtechnik der Materialflussmittel für Stückgüter (angefangen von
der Verpackungstechnik über die Lagertechnik, die Fördertechnik, die Handhabungs-
technik, etc.), für den Teilbereich der Planung sowie in einigen anderen Bereichen ist
das „Handbuch für Technische Logistik“ eine Fortführung und Aktualisierung der ent-
sprechenden Teile des Werks „Materialfluss und Logistik“ meines geschätzten Lehrers
und Freundes Reinhardt Jünemann. Dementsprechend wurde darauf verzichtet, die aus
diesem Buch zitierten Text gesondert zu kennzeichnen. Darüber hinaus richtet sich die
inhaltliche Gliederung des neuen „Handbuchs für Technische Logistik“ soweit dies
möglich war an der Gliederung des alten Buches von Jünemann (von 1989) aus, da sich
diese Strukturierungen in Praxis und Wissenschaft bewährt haben, und weiterhin unein-
geschränkte Gültigkeit haben.
Als Hauptautor ist Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Karl-Heinz Wehking verantwortlich. Für
wichtige Einzelkapitel konnten wesentliche Mitautoren wie bspw. Herr Dipl.-Ing
Tech. Informatik Wolfgang Albrecht (Vanderlande Industries B.V.) für Band 2 Teil A,
Informations- und Steuerungssysteme und Herr Prof. Dr. Christian Kille (Hochschule für
Angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt) für das Band 1 Kap. 4, Wirtschaft-
liche und volkswirtschaftliche Bedeutung der Logistik im Band 1 sowie weitere Autoren
gewonnen werden. Dieses umfangreiche Werk konnte nur dadurch realisiert werden,
dass durch das Institut für Fördertechnik und Logistik der Universität Stuttgart nicht
nur Studien- und Lehrunterlagen, sondern auch die aktive Hilfe eines großen Teils der
Assistenten zur Verfügung gestellt wurde. Zu nennen sind hier Frau Franziska Schloz,
die Herren David Korte, Daniel Mezger, Dr. Gregor Novak, Dirk Moll, Nicolas Fähnrich
und Dr. Matthew Stinson.
Besondere Erwähnung bedarf außerdem Herr Hans-Jörg Hager (als ehemaliger Vor-
standsvorsitzender der Schenker Deutschland AG) der nicht nur bei der Neuformulierung
des Kap. 11, Verkehrstechnik im Band 1 geholfen hat, sondern als kritischer Leser auch
große Teile des Werks unter dem besonderem Blickwinkel der Logistik gelesen und
kommentiert hat.
In diesem Zusammenhang sei auf die Autorenliste im Anhang des ersten und zweiten
Bandes verwiesen.
Bezüglich der Quellen der im Buch enthaltenden Tabellen sei angemerkt, dass
hier (bei einer großen Anzahl) die Angaben fehlen. Es handelt sich hierbei daher
um Informationen aus dem Wissenschaftlichen Erfahrungsschatz des Instituts. Die
Ursprünglichen Quellen waren leider nicht mehr zu ermitteln.
Der Hauptautor hofft, mit diesem neuen Handbuch die seit dem Beginn der
industriellen Revolution führende Position Deutschlands und Europas in den Ingenieur-
wissenschaften allgemein und im Besonderen in den Bereichen von der klassischen
Fördertechnik bis zu den Materialfluss-, Intralogistik und Logistiksystemen zu
X Vorwort
festigen und damit auch für die Bereiche der Aus- und Weiterbildung ein neues, den
Anforderungen unserer Zeit entsprechendes Handbuch vorzulegen.
Allen Beteiligten des Instituts, aber vor allem Herrn Pascal Heinzelmann (der zum
richtigen Zeitpunkt die Arbeiten seines Vorgängers Herrn Johannes Hauser in den
Bereichen Lektorat, Recherche, redaktionelle Bearbeitung übernommen hat), und
Frau Martina Fuchs und Frau Britta Berns (Textbearbeitung) sowie dem Springer Ver-
lag, namentlich Herrn Thomas Lehnert und Frau Ulrike Butz (Verlagsteil, Bildrecht
Industrie, Plagiatsprüfung) sowie Herrn Rouwen Bastian gilt mein persönlicher Dank.
Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Karl-Heinz Wehking
Geleitwort von Prof. Dr.-Ing. mult. Reinhardt
Jünemann zum neuen Handbuch als
Weiterführung des alten Standardwerkes
„Materialfluß und Logistik“ aus dem Jahre 1989
Es ist mir eine große Freude, dass mein Schüler, Doktorand und Freund Prof. D r.-Ing.
Dr. h. c. Karl-Heinz Wehking sich entschlossen hat, das von mir im Jahre 1989 als
Herausgeber veröffentlichte Buch „Materialfluß und Logistik“ in meinem Sinne in
einer vollständig und wesentlich erweiterten und ergänzten Form als „Handbuch für
technische Logistik“ zu veröffentlichen.
Wie schon im Vorwort des neuen Autors erwähnt, bringt er mein Buch nach
dreißig Jahren in allen der damaligen Kapitel auf den aktuellen Stand von Wissen-
schaft und Technik und vervollständigt es um weitere Fachgebiete, wie z. B. die
Konstruktionselemente der Fördertechnik, die Elemente von Sensorik, Aktorik,
Steuerungs- und Regelungstechnik der Logistik, oder z. B. auch die Sortiertechnik, die
Shuttle-Technik und viele weitere neue Teilgebiete. Damit sichert und erneuert er den
Stand des Werks als umfassendes Handbuch für die Bereiche Fördertechnik, Material-
flusstechnik und Logistik.
Ich wünsche dem neuen Hauptautor der neuen Ausgabe des Buches viel Erfolg und
hoffe, dass es sich zu dem Standardwerk für unseren Fachbereich für die nächsten Jahr-
zehnte entwickelt.
Es ist mir eine besondere Freude, dass einer meiner besten Schüler meine Arbeit auf-
gegriffen und erfolgreich fortsetzt. Prof. Wehking hat in diesem Werk die ganze Band-
breite dieses überaus interessanten und stetig wachsenden und sich wandelnden Felds,
angefangen von klassischer Förder- und Materialflusstechnik bis hin zur industriellen
Logistik, vollständig erfasst, beschrieben und den heutigen Anforderungen für die Wirt-
schaft, für Wissenschaft, Aus- und Weiterbildung angepasst.
Prof. em. Prof. E. h. Dr.-Ing. E. h. Dr. h. c. Reinhardt Jünemann
XI