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Die
Erfindung betrifft ein Materialflusssystem nach den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Montagelinien
oder Montagebänder sind in der Serienfertigung in vielfältigen
Anwendungsarten bekannt. Zu montierende Bauteile, etwa Anbauteile an
Fahrzeugkarosserien, müssen in geeigneter Weise auf das
Montageband gebracht werden, was maschinell oder auch von Hand erfolgen
kann. Die Bauteile werden dabei üblicherweise nicht einzeln,
sondern in Ladungsträgern zur Verfügung gestellt,
aus denen beispielsweise ein Werker die Bauteile entnehmen und am
Band verbauen kann. Derartige Ladungsträger sind beispielsweise
Großladungsträger, Gitterboxen oder zum Beispiel
als Plastikbehälter mit standardisierten Maßen
ausgebildete Kleinladungsträger. Diese Ladungsträger
haben durchgehende oder vergitterte Wände, die entweder
fest oder lösbar an einer vorgegebenen Position mit einer
Basis des Ladungsträgers verbunden sind. Die Basis des
Ladungsträgers kann mit Rollen versehen sein. Die Ladungsträger
haben eine feste, teilweise auch standardisierte Größe
und werden durch Stapler in Regale im Rohbau bzw. am Montageband
transportiert.
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Aus
dem Stand der Technik ist, wie in
DE 10 2004 049 201 A1 beschrieben,
ein Großladungsträger aus Kunststoff bekannt.
Der Großladungsträger besteht mindestens aus einem
rechteckigen Bodenteil mit einem Fußteil für den
Eingriff der Gabel eines Hubstaplers. Zumindest an den vier Eckbereichen des
Bodenteils sind Standfüße angeordnet. Zwischen
diesen Standfüßen sind entlang der Unterkante
des Ladungsträgers metallene U-Profilschienen mit nach
außen weisender U-Öffnung vorgesehen. Die Füße
sind lösbar an der Unterseite des Bodenteils des Ladungsträgers
befestigbar. Sie weisen eine Auflagefläche für
die Eckbereiche des Ladungsträgerbodenteils sowie einen
von der Auflagefläche senkrecht aufsteigenden Rand auf,
welcher die Ladungsträgerkanten rechtwinklig umschließt.
An den freien Schenkelendflächen des Randes sind Zapfen zur
Aufnahme und Fixierung der U-Profilleisten angeformt.
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In
DE 10 2005 007 462
A1 wird eine Bereitstellungsvorrichtung beschrieben. Diese
Bereitstellungsvorrichtung zur Materialversorgung und Materialbereitstellung
von Bauteilen an einem Verbauort umfasst eine Aufnahmeplattform
zur Aufnahme von Ladungsträgern. Die Aufnahmeplattform
ist um eine vertikale Achse drehbar.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Materialflusssystem
anzugeben.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Materialflusssystem
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
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Ein
Materialflusssystem umfasst erfindungsgemäß ein
raumfestes Regalsystem, eine Mehrzahl verschiedener Ladungsträger
sowie Transportwagen zum Transport von Ladungsträgern,
wobei das Regalsystem, die Ladungsträger und die Transportwagen
in ihren Formen, Dimensionen und/oder Funktionen aufeinander variabel
abstimmbar sind. Unter einem Materialflusssystem im Sinne der Erfindung
werden ein ortsfestes Regalsystem, Ladungsträger und Transportwagen
verstanden, wobei das ortsfeste Regalsystem, in welchem beispielsweise
Bauteile für eine Fahrzeugproduktion in Ladungsträgern
angeordnet lagerbar sind, zum Beispiel in einem zentralen Lagerraum
angeordnet ist. Die Bauteile sind aus den Ladungsträgern
entnehmbar und auf einen Transportwagen ladbar bzw. mit den Ladungsträgern
auf den Transportwagen ladbar und beispielsweise zur Verarbeitung
an eine Arbeitsstation eines Montagebandes transportierbar.
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Durch
diese optimale Abstimmung der einzelnen Komponenten des Materialflusssystems
aufeinander ist eine effiziente Nutzung eines Lagerraums, in welchem
raumfeste Regalsysteme angeordnet sind, sowie ein optimierter Materialtransport beispielsweise
zu einem Montageband erreicht, wodurch zum Beispiel eine Fertigung
in der Automobilindustrie optimierbar und dadurch Kosten- und Fertigungszeitsenkungen
erzielbar sind. Eine Ausformung der Ladungsträger des erfindungsgemäßen Materialflusssystems
ist im Hinblick auf zu transportierende Bauteile optimiert, wodurch
diese Platz sparend gelagert und sicher gehaltert sind. Diese Ladungsträger
sind derart herstellbar, dass darin gelagerte Bauteile beispielsweise
auch einer chemischen Vorbehandlung unterziehbar sind, d. h. dass
während dieser chemischen Vorbehandlung Chemikalien optimal
auf die darin gelagerten Bauteile einwirken können, wobei
diese Chemikalien die Ladungsträger jedoch nicht angreifen.
Hierzu ist beispielsweise eine Beschichtung zum Schutz der Ladungsträger
einfach und kostengünstig auf die Ladungsträger
aufbringbar und erneuerbar. Dadurch ist mittels der erfindungsgemäßen
Lösung der Materialfluss der Bauteile in das Lager bzw.
vom Lager zum Montageband durch eine effizientere chemische Vorbehandlung
zusätzlich optimierbar.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 einen
quaderförmigen Ladungsträger mit offenen Seitenwänden,
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2 einen
quaderförmigen Ladungsträger mit geschlossenen
Seitenwänden,
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3 eine
Gitterbox,
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4 eine
Gitterbox mit Unterfahrmodul,
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5 ein
ortsfestes Regalsystem,
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6 ein
ortsfestes Regalsystem und einen Transportwagen, und
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7 eine
modular aufgebaute Ladungsträgereinheit.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
einen ersten quaderförmigen Ladungsträger 1 mit
offenen Seitenwänden. Der dargestellte Ladungsträger 1 ist
beispielsweise aus Metall oder Kunststoff, wobei das Metall zum
Schutz vor Chemikalien bei einer chemischen Vorbehandlung von darin
gelagerten Bauteilen vorzugsweise beschichtet ist, beispielsweise
mit Kunststoff, welcher entweder entsprechend chemikalienbeständig
ist oder mit welchem dieser erste Ladungsträger 1 sehr kostengünstig
wiederholt beschichtbar ist. Da dieser erste Ladungsträger 1 keine
Seitenwände aufweist, ist er sehr gut für eine
chemische Vorbehandlung darin gelagerter Bauteile, wie beispielsweise
eine Phosphatierung der Bauteile, geeignet, da sowohl die Chemikalien
als auch Reinigungsmittel und Luft zur Trocknung die in dem ersten
Ladungsträger 1 gelagerten Bauteile störungsfrei
umströmen können.
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2 zeigt
einen zweiten quaderförmigen Ladungsträger 2,
welcher geschlossene Seitenwände aufweist. Dieser zweite
quaderförmige Ladungsträger 2 ist insbesondere
für kleinere Bauteile geeignet, um diese in diesem Ladungsträger 2 gut
zu haltern. Soll auch dieser zweite quaderförmige Ladungsträger 2 für
eine chemische Vorbehandlung der darin gelagerten Bauteile geeignet
sein, so sind die Seitenwände beispielsweise mittels auf
deren Fläche verteilter Bohrungen flüssigkeits-
und luftdurchlässig zu gestalten. Dieser zweite quaderförmige
Ladungsträger 2 ist beispielsweise aus Metallblechen
gefertigt, welche vorzugsweise zum Schutz vor Chemikalien beschichtet
sind, beispielsweise mit Kunststoff. Dieser Kunststoff ist, analog
zum in 1 dargestellten ersten Ladungsträger 1 entweder
chemikalienbeständig oder der zweite Ladungsträger 2 ist
damit sehr kostengünstig wiederholt beschichtbar, wenn die
Beschichtung durch die Chemikalien zerstört ist. An beiden
Ladungsträgern 1, 2 sind für
eine leichte Handhabung Griffe 3 angeordnet.
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3 zeigt
eine Gitterbox 4 als Ladungsträger. Diese Gitterbox 4 ist
beispielsweise aus Metall oder Kunststoff gefertigt, wobei eine
Gitterbox 4 aus Metall ebenfalls zum Schutz vor Chemikalien,
vorzugsweise analog zu den in 1 und 2 dargestellten
ersten und zweiten quaderförmigen Ladungsträgern 1, 2,
beschichtet ist. Die dargestellte Gitterbox 4 weist an
der Oberseite eine erste Öffnung 5 und an der
Frontseite eine zweite Öffnung auf, um sowohl von oben
als auch von vorn, beispielsweise wenn diese Gitterbox 4 in
einem ortsfesten Regalsystem 6 steht, Bauteile entnehmen
zu können. Die Öffnung an der Frontseite ist mit
einer Klappe 7 verschlossen, um die darin befindlichen
Bauteile sicher zu lagern. Diese Gitterbox 4 ist durch
eine Gitterstruktur ihres Bodens und ihrer Seitenwände
für eine chemische Vorbehandlung der darin gelagerten Bauteile
hervorragend geeignet.
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4 zeigt
eine Gitterbox 4 mit einem Unterfahrmodul 8. Dieses
Unterfahrmodul 8 ist beispielsweise ein Metallrahmen, auf
welchen die Gitterbox 4 aufsetzbar ist und an dessen Unterseite
zwei Bügel 9 angeordnet sind. Dadurch ist die
Gitterbox 4 von einem Gabelstapler aufnehmbar und transportierbar. Dieses
Unterfahrmodul 8 ist beispielsweise aus Metall gefertigt.
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5 zeigt
ein ortsfestes Regalsystem 6. Ein derartiges ortsfestes
Regalsystem 6 ist beispielsweise in einem Lagerraum angeordnet,
aus welchem die jeweils benötigten Bauteile entnehmbar
und zu einem Montageband transportierbar sind. Das hier dargestellte
Regalsystem 6 umfasst eine untere Abstellebene 10 und
eine obere Abstellebene 11, welche beispielsweise durch
Gitterplatten gebildet sind. Auf der oberen Abstellebene 11 ist
eine Gitterbox 4 mit einem Unterfahrmodul 8 abgestellt,
so dass diese mittels eines Gabelstapler leicht aufnehmbar und transportierbar
ist. Neben dieser Gitterbox 4 ist als beispielhafter weiterer
Ladungsträger ein Kasten 12 abgestellt.
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Auf
der unteren Ebene 10 sind Kippsicherungen 13 in
Form von in die Gitterplatten eingesteckten Einsteckbügeln
angeordnet. Zwischen diesen Kippsicherungen 13 sind auf
der Gitterplatte, beispielsweise auch mittels Befestigungsbolzen
in die Gitterplatte eingesteckte Kugel- oder Rollenleisten 14 angeordnet.
Auf diesen Kugel- oder Rollenleisten 14 sind die verschiedenen
Ladungsträger 1, 2, 4, 12 deren
Böden flach und eben ausgebildet sind, abstellbar und auf
diese Weise sehr einfach aus dem ortsfesten Regalsystem 6 herausziehbar
bzw. hineinschiebbar. Für diese Ladungsträger 1, 2, 4, 12 ist
somit kein Gabelstapler notwendig.
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6 zeigt
ein ortsfestes Regalsystem 6 und einen Transportwagen 15.
Der Transportwagen 15 ist direkt vor das ortsfeste Regalsystem 6 fahrbar.
Auf diesem Transportwagen 15 sind ebenfalls Kippsicherungen 13 und
zwischen diesen Kugel- oder Rollenleisten 14 angeordnet,
so dass mit sehr geringem Kraftaufwand die Ladungsträger 1, 2, 4, 12 aus
dem ortsfesten Regalsystem 6 auf den Transportwagen 15 ziehbar
bzw. von dem Transportwagen 15 in das ortsfeste Regalsystem 6 schiebbar
sind. Auf diese Weise ist ein Materialfluss vom Lager zum Montageband
erheblich optimierbar, da diese Art der Bauteilverladung vom ortsfesten
Regalsystem 6 auf den Transportwagen 15 sehr zeitsparend
und personalschonend erfolgt. Diese Transportwagen 15 sind
beispielsweise mittels eines Schleppfahrzeugs an das Montageband
fahrbar.
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Auf
diesen Transportwagen 15 ist beispielsweise auch ein hier
nicht dargestelltes Regal anordbar, wobei eine Höhe der
Regalebenen des Regals auf dem Transportwagen 15 mit einer
Höhe der Abstellebenen 10, 11 des ortsfesten
Regalsystems 6 korrespondieren. Sind sowohl auf den Abstellebenen 10, 11 des
ortsfesten Regalsystems 6 als auch auf den Regalebenen
des Regals auf dem Transportwagen 15 Kugel- oder Rollenleisten 14 angeordnet,
sind ohne weitere Hilfsmittel, wie beispielsweise einen Gabelstapler,
und mit sehr geringem Kraftaufwand die Ladungsträger 1, 2, 4, 12 vom
ortsfesten Regalsystem 6 in das Regal auf dem Transportwagen 15 schiebbar
bzw. von diesem in das ortsfeste Regalsystem 6 schiebbar.
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Auf
diese Weise sind Bauteile mittels der Ladungsträger 1, 2, 4, 12 mit
sehr geringem Zeit-, Personal-, und Materialaufwand, beispielsweise
in einem Zentrallager, Platz sparend einlagerbar und sehr zeitnah,
d. h. unmittelbar vor ihrer Verarbeitung ebenfalls Platz sparend
und mit sehr geringem Aufwand auf einen Transportwagen 15 verladbar
und zum Montageband transportierbar. Durch eine optimale Abstimmung
von Formen, Dimensionen und Funktionen aller Komponenten des Materialflusssystems aufeinander
und auf die zu lagernden und zu transportierenden Bauteile sind
sowohl eine Lagerung als auch ein Transport der Bauteile sowie weitere
Prozesse, wie beispielsweise eine chemische Vorbehandlung, erheblich
effizienter gestaltbar, wodurch Platzeinsparungen bei der Lagerung,
Zeiteinsparungen bei allen damit verbundenen Prozessen und daraus
resultierend Kosteneinsparungen realisierbar sind.
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7 zeigt
eine weitere mögliche Komponente des Materialflusssystems,
eine modular aufgebaute Ladungsträgereinheit 16.
Diese Ladungsträgereinheit 16 ist anstatt der
Ladungsträger 1, 2, 4, 12 und
Transportwagen 15 oder zusätzlich zu diesen nutzbar.
Ein großer Vorteil dieser Ladungsträgereinheit 16 ist
ihre sehr große Flexibilität, da sie sehr einfach
und schnell aus einem Baukastensystem, in welchem Module der Ladungsträgereinheit 16 jeweils
in unterschiedlichen Größen vorhanden sind, entsprechend
der jeweiligen Erfordernisse zusammensetzbar ist. In 7 ist
daher beispielhaft nur eine mögliche Ausführungsform
einer solchen modularen Ladungsträgereinheit 16 dargestellt.
Durch andere Kombinationen der dargestellten, sowie weiterer, hier nicht
dargestellter Module ist eine Vielzahl weiterer Ausführungen
realisierbar.
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In
der dargestellten Ausführungsform ist ein Grundmodul 17 der
Ladungsträgereinheit 16 auf einen Transportwagen 15 aufgesetzt,
wobei der Transportwagen 15 selbst auch modular aufgebaut
ist, aus Eckstücken 18 mit Rädern 19,
welche mit Rohren 20 verbunden sind, vorzugsweise mittels
Bajonett- oder Drehverschlüssen, um eine einfache Montage
und eine zerstörungsfreie Demontage sicherzustellen. In dem
Baukastensystem sind vorzugsweise Grundmodule 17 verschiedener
Größen und analog dazu auch Rohre 20 verschiedener
Längen für den Transportwagen 15 verfügbar,
so dass eine Ladungsträgereinheit 16 mit jeweils
optimaler Größe in Bezug auf zu transportierende
Bauteile und einen vorhandenen Abstellplatz an einem Montageband
zusammenstellbar ist.
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Auf
dem Grundmodul 17 ist an einer Längsseite ein
Gitterwandmodul 21 angeordnet, gehaltert mittels winkelförmiger
Halterungen 22, wobei die winkelförmigen Halterungen 22 mit
dem Grundmodul 17 und dem Gitterwandmodul 21 vorzugsweise
mittels Schraub- oder Steckverbindungen verbunden sind, um eine
einfache Montage und eine zerstörungsfreie Demontage sicherzustellen.
Auch diese Gitterwandmodule 21 sind im Baukastensystem
vorzugsweise in verschiedenen Größen verfügbar.
Diese Gitterwandmodule 21 sind beispielsweise auch mittels
hier nicht dargestellter T-förmiger Halterungen in Längsrichtung
mittig auf den Grundmodulen 17 anordbar. Auf der dargestellten
Ladungsträgereinheit 16 sind verschiedene Module
zur Aufnahme und Halterung zu transportierender Bauteile angeordnet,
im hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind dies vier Rohrhalterungen 23,
jeweils zwei Einzelhalterungen 24 für Bleche in
unterschiedlichen Größen, drei Tablare 25 in
unterschiedlichen Größen sowie sechs an dem Gitterwandmodul 21 angeordnete
Haken 26. All diese Module sind vorzugsweise im Baukastensystem
ebenfalls in unterschiedlichen Größen und Ausformungen
vorhanden, so dass für den jeweiligen Verwendungszweck
jeweils die optimalen Module auswählbar sind. Diese Module
sind mittels hakenförmiger Befestigungselemente in das
Gitterwandmodul 21 eingehakt oder beispielsweise mittels Schraub-
oder Steckverbindungen mit dem Grundmodul 17 und/oder dem
Gitterwandmodul 21 verbunden.
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Wie
im hier dargestellten Ausführungsbeispiel deutlich zu erkennen
ist, ist ein vorhandener Bauraum der modularen Ladungsträgereinheit 16 durch
eine Anordnung der Module, beispielsweise die Anordnung der Tablare 25 in
verschiedenen Größen übereinander, optimal
nutzbar, so dass mit relativ kleinen Ladungsträgereinheiten 16,
welche beispielsweise an einem Montageband relativ wenig Platz benötigen,
eine große Anzahl Bauteile transportierbar sind, wobei
diese übersichtlich und für einen Werker am Montageband
ergonomisch auf der Ladungsträgereinheit 16 angeordnet
sind. Die Module der Ladungsträgereinheit 16 sind,
um eine ausreichende Stabilität sicherzustellen, vorzugsweise
aus Metall gefertigt, wobei diese zum Schutz zu transportierender
Bauteile beispielsweise mit Kunststoff beschichtet sind. Kleinere
Module der Ladungsträgereinheit 16, welche geringeren
Belastungen ausgesetzt sind, wie beispielsweise die Tablare 25,
in welchen vornehmlich Kleinteile zu transportieren sind, sind auch aus
Kunststoff fertigbar, wodurch ein geringeres Gewicht der Ladungsträgereinheit 16 sowie
eine einfachere und kostengünstigere Fertigung der Module
erreichbar ist.
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Eine
derartige modular aufgebaute Ladungsträgereinheit 16 ist
beispielsweise aus dem ortsfesten Regalsystem 6 des Materialflusssystems
mit Bauteilen für eine Arbeitsstation eines Montagebandes
bestückbar. Wenn auf dem Grundmodul 17 der modularen
Ladungsträgereinheit 16 ebenfalls Kugel- oder
Rollenleisten 14 angeordnet sind, sind auf diese Weise
auch die Ladungsträger 1, 2, 4, 12 aus
dem ortsfesten Regalsystem 6 besonders einfach und mit geringem
Kraftaufwand auf die Ladungsträgereinheit 16 rollbar.
Mittels einer an dem Transportwagen 15 angeordneten Deichsel 27 ist
der Transportwagen 15 mit der modularen Ladungsträgereinheit 16 dann
an ein Schleppfahrzeug anhängbar und zu dem Montageband
fahrbar. Die Bauteile sind auf der Ladungsträgereinheit 16 übersichtlich
sortiert und ergonomisch anordbar, wobei ein Platzbedarf der Ladungsträgereinheit 16 relativ
gering ist. Dies ermöglicht dem Werker am Montageband,
sehr schnell das jeweils zu montierende Bauteil aufzunehmen und
umgehend zu verbauen, wodurch eine wesentlich effizientere Produktion
ermöglicht ist. Das erfindungsgemäße
Materialflusssystem mit seinen in Form, Dimension und Funktion aufeinander
und auf die zu lagernden und zu transportierenden Bauteile perfekt abgestimmten
Komponenten ermöglichen somit eine optimierte Lagerung,
einen optimierten Transport und eine optimierte Fertigung, wodurch
Zeit-, Personal-, Lagerraum- und Kosteneinsparungen realisierbar sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004049201
A1 [0003]
- - DE 102005007462 A1 [0004]