DE102012006163B4 - Storage system, in particular shelf storage, with load handling means, in particular storage and retrieval unit, for storing or retrieving objects and a method for operating a storage system - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Lagersystems zur Einlagerung oder Auslagerung von Objekten,wobei Objekte in Lagerplätze des Lagersystems eingelagert oder von dort ausgelagert werden,wobei Lagerplätze verschieden hoch angeordnet sind,wobei beim Auslagern eines Objekts aus einem Lagerplatz, der höher liegt als ein anderer Lagerplatz, potentielle Energie in elektrische Energie gewandelt wird, die in ein das Lagersystem versorgendes Wechselspannungsnetz zumindest teilweise rückgespeist wird,wobei beim Einlagern und beim Auslagern eine Preis-Information der elektrischen Energie berücksichtigt wird,indem der jeweilige Lagerplatz, in welchen das Objekt eingelagert werden soll oder aus welchem das Objekt ausgelagert werden soll abhängig von der Preis-Information bestimmt wird und das Objekt beim Einlagern oder Auslagern auf entsprechend von der Preis-Information abhängigen Bahnkurven bewegt wird,wobei jedem Lagerplatz ein Energiewert zugeordnet wird, wobei der Energiewert der für die Einlagerung benötigte Energiebetrag ist oder der bei Auslagerung rückspeisbare Energiebetrag ist,wobei bei einem Preis der elektrischen Energie, welcher unterhalb eines kritischen Wertes liegt, bevorzugt hohe Lagerplätze zum Einlagern bestimmt werden, insbesondere also zum Einlagern der jeweils mit dem höchsten Energiewert gekennzeichnete Lagerplatz bestimmt wird, und niedrige Lagerplätze beim Auslagern bestimmt werden, insbesondere also zum Auslagern der jeweils mit dem niedrigsten Energiewert zum Auslagern gekennzeichnete Lagerplatz bestimmt wird,wobei abhängig vom Preis die Höhe des Lagerplatzes zum Auslagern hoch gewählt wird, wobei die Höhe monoton zunehmend mit der Preishöhe, insbesondere proportional zur Preishöhe, gewählt wird,wobei abhängig vom Preis die Höhe des Lagerplatzes zum Einlagern niedrig gewählt wird, die Höhe monoton abnehmend mit der Preishöhe, insbesondere umgekehrt proportional zur Preishöhe, gewählt wird.Method for operating a storage system for the storage or retrieval of objects, with objects being stored in storage spaces of the storage system or removed from there, with storage spaces being arranged at different heights, with potential when removing an object from a storage space that is higher than another storage space Energy is converted into electrical energy, which is at least partially fed back into an alternating voltage network supplying the storage system, with price information for the electrical energy being taken into account during storage and retrieval by the respective storage location in which the object is to be stored or from which the object is to be relocated is determined depending on the price information and the object is moved during storage or retrieval on trajectories corresponding to the price information, each storage location being assigned an energy value, the energy value being that for storage is the amount of energy required or is the amount of energy that can be fed back in the event of outsourcing, with high storage spaces preferably being determined for storage at a price of electrical energy which is below a critical value, i.e. in particular the storage space marked with the highest energy value is determined for storage, and low storage spaces are determined when outsourcing, in particular for outsourcing the storage space marked with the lowest energy value for outsourcing is determined, with the amount of the storage space for outsourcing being selected to be high depending on the price, the amount increasing monotonously with the price level, in particular proportional to Price level, is selected, with the amount of storage space for storage being selected to be low depending on the price, the level being selected to decrease monotonically with the price level, in particular inversely proportional to the price level.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lagersystem, insbesondere Regallager, mit Lastaufnahmemittel, insbesondere Regalbediengerät, zur Einlagerung oder Auslagerung von Objekten und ein Verfahren zum Betreiben eines Lagersystems.The invention relates to a storage system, in particular a shelf storage facility, with load handling means, in particular a storage and retrieval unit, for storing or retrieving objects and a method for operating a storage system.
Es ist allgemein bekannt, dass bei Lagersystemen eine schnellstmögliche Einlagerung und Auslagerung von Objekten wichtig ist. Allerdings ist dabei der Energieverbrauch hoch.It is generally known that in storage systems it is important to put objects into and out of storage as quickly as possible. However, the energy consumption is high.
Aus der
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Umwelt zu schützen, indem Energie eingespart wird.The invention is therefore based on the object of protecting the environment by saving energy.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Lagersystem nach den in Anspruch 7 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is achieved in the storage system according to the features specified in claim 7 and in the method according to the features specified in claim 1.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Lagersystem, insbesondere Regallager, mit Lastaufnahmemittel, insbesondere Regalbediengerät, zur Einlagerung oder Auslagerung von Objekten sind, dass
wobei die Objekte vom Lastaufnahmemittel in Lagerplätze des Lagersystems einlagerbar sind oder von dort auslagerbar sind,
wobei Lagerplätze verschieden hoch angeordnet sind,
wobei das Lastaufnahmemittel mit einer Steuerung verbunden ist, insbesondere so, dass das Lastaufnahmemittel von der Steuerung steuerbar ist,
wobei das Lastaufnahmemittel zumindest einen Hubantrieb aufweist, der aus einem Wechselspannungsnetz versorgbar ist,
wobei bei generatorischem Betrieb des Hubantriebs erzeugte Energie zumindest teilweise in das Wechselspannungsnetz rückspeisbar ist,
wobei der Steuerung über einen Datenübertragungskanal eine Preis-Information zuführbar ist, insbesondere von einem Rechner des das Wechselspannungsnetz betreibenden Systems oder Unternehmens,
wobei die Steuerung ein Lagerplatz-Bestimmungsmittel aufweist, so dass abhängig von der Preis-Information die Lagerplätze zum Einlagern oder Auslagern der Objekte bestimmbar sind und/oder die Bahnkurven der Objekte vorgebbar ist.Important features of the invention in the storage system, in particular shelf storage, with load handling means, in particular storage and retrieval device, for storing or retrieving objects are that
whereby the objects from the load handling device can be stored in storage locations of the storage system or can be retrieved from there,
where storage spaces are arranged at different heights,
wherein the load handling device is connected to a controller, in particular in such a way that the load handling device can be controlled by the controller,
wherein the load handling device has at least one lifting drive which can be supplied from an AC voltage network,
where the energy generated when the lifting drive is operated as a generator can be at least partially fed back into the AC voltage network,
where price information can be fed to the controller via a data transmission channel, in particular from a computer of the system or company operating the AC voltage network,
wherein the controller has a storage location determining means, so that the storage locations for storing or retrieving the objects can be determined and / or the trajectories of the objects can be specified depending on the price information.
Von Vorteil ist dabei, dass das Wechselspannungsnetz ausgeglichen wird, also Stromschwankungen vermindert werden. Denn der Preis ist dann niedrig, wenn viele und/oder leistungsstarke Stromerzeugungsanlagen elektrische Energie ins Wechselspannungsnetz einspeisen, beispielsweise Solarkraftwerke tagsüber bei unbewölktem Himmel und/oder Windkraftwerke bei genügend kräftiger Windstärke. Während dieser Zeitdauer des niedrigen Preises wird vom Lagersystem elektrische Energie zumindest teilweise in potentielle Energie im Gravitationsfeld der Erde gewandelt, insbesondere zumindest 80%. Bei hohen Preisen, also knappem Angebot an Energie, wird diese potentielle Energie wiederum als elektrische Energie zur Verfügung gestellt.The advantage here is that the AC voltage network is balanced, that is, current fluctuations are reduced. Because the price is low when many and / or powerful power generation systems feed electrical energy into the AC voltage network, for example solar power plants during the day when the sky is not cloudy and / or wind power plants when the wind is strong enough. During this period of the low price, the storage system converts electrical energy at least partially into potential energy in the earth's gravitational field, in particular at least 80%. At high prices, i.e. when there is a shortage of energy, this potential energy is in turn made available as electrical energy.
Das Lagersystem fungiert also auch als Energiespeicher zum Ausgleich, also Pufferung, der Wechselspannungsnetzschwan kungen.The storage system also functions as an energy store to compensate, i.e. buffer, the fluctuations in the AC voltage.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Objekte gleichartig, insbesondere also vertauschbar. Von Vorteil ist dabei, dass bei hohen Preisen ein Objekt aus den oberen Lagerplätzen vorrangig auslagerbar, also aus dem Lagersystem, herausnehmbar ist und bei niedrigen Preisen ein Objekt aus den unteren Lagerplätzen auslagerbar ist. Entsprechend umgekehrt wird bei der Auslagerung verfahren. Da die gleichen Objekte austauschbar verwendbar sind, ist durch das erfindungsgemäße Verfahren die Pufferung des Netzes ermöglicht, wobei diese Pufferung eine Nebenaufgabe des Lagersystems ist, da die Hauptaufgabe des Lagersystems die Einlagerung und Auslagerung von Objekten ist.In an advantageous embodiment, the objects are of the same type, that is to say in particular interchangeable. The advantage here is that when prices are high, an object can primarily be removed from the upper storage spaces, that is, removed from the storage system, and when prices are low, an object can be removed from the lower storage spaces. Correspondingly, the procedure is reversed for outsourcing. Since the same objects can be used interchangeably, the method according to the invention enables buffering of the network, this buffering being a secondary task of the storage system, since the main task of the storage system is the storage and retrieval of objects.
Dabei müssen nicht alle Objekte gleichartig sein, um den erfindungsgemäßen Vorteil zu erzielen. Es genügt, dass mehrere Objekte einer Objektsorte gleichartig sind. Vorzugsweise sind zu jeder Objektsorte zwei oder mehr Objekte vorhanden. Unter gleichartigen Objekten werden im Folgenden stets die Objekte einer gleichen Objektsorte verstanden.Not all objects have to be of the same type in order to achieve the advantage according to the invention. It is sufficient that several objects of one object type are of the same type. There are preferably two or more objects for each type of object. Objects of the same type are always understood below as objects of the same type.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Lagerplatz-Bestimmungsmittel einen Speicher auf, in welchem die von jeweils eingelagerten Objekten belegten Lagerplätze vermerkt sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine sogenannte chaotische Einlagerung ausführbar ist, das im Speicher stets bekannt ist, welches Objekt in welchem Lagerplatz eingelagert ist.In an advantageous embodiment, the storage location determination means has a memory in which the storage locations occupied by the respective stored objects are noted. The advantage here is that so-called chaotic storage can be carried out, which is always known in the memory is which object is stored in which storage location.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Datenübertragungskanal zumindest teilweise vom Internet umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass keine zusätzlichen Leitungen oder Datenfunkübertragungskanäle eingerichtet werden müssen, sondern die vorhandene Infrastruktur mitnutzbar ist.In an advantageous embodiment, the data transmission channel is at least partially covered by the Internet. The advantage here is that no additional lines or radio data transmission channels have to be set up, but the existing infrastructure can also be used.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Hubantrieb einen Matrixumrichter oder einen rückspeisefähigen Umrichter auf. Von Vorteil ist dabei, dass kostengünstige Komponenten einsetzbar sind.In an advantageous embodiment, the lifting drive has a matrix converter or a converter capable of feedback. The advantage here is that inexpensive components can be used.
Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Betreiben eines Lagersystems zur Einlagerung oder Auslagerung von Objekten sind, dass Objekte in Lagerplätze des Lagersystems eingelagert oder von dort ausgelagert werden,
wobei Lagerplätze verschieden hoch angeordnet sind,
wobei beim Auslagern eines Objekts aus einem Lagerplatz, der höher liegt als ein anderer Lagerplatz, potentielle Energie in elektrische Energie gewandelt wird, die in ein das Lagersystem versorgendes Wechselspannungsnetz zumindest teilweise rückgespeist wird,
wobei beim Einlagern und beim Auslagern eine Preis-Information der elektrischen Energie berücksichtigt wird,
indem der jeweilige Lagerplatz, in welchen das Objekt eingelagert werden soll oder aus welchem das Objekt ausgelagert werden soll abhängig von der Preis-Information bestimmt wird und das Objekt beim Einlagern oder Auslagern auf entsprechend von der Preis-Information abhängigen Bahnkurven bewegt wird.
Von Vorteil ist dabei, dass elektrische Energie als mechanische Energie, insbesondere potentielle Energie, zwischenspeicherbar ist im Lagersystem und auf diese Weise das Netz pufferbar ist, indem als Eingangsgröße die Preis-Information verwendet wird.Important features of the method for operating a storage system for storing or retrieving objects are that objects are stored in or retrieved from storage locations in the storage system,
where storage spaces are arranged at different heights,
where when an object is removed from a storage space that is higher than another storage space, potential energy is converted into electrical energy, which is at least partially fed back into an AC voltage network supplying the storage system,
whereby a price information of the electrical energy is taken into account during storage and retrieval,
in that the respective storage location in which the object is to be stored or from which the object is to be removed is determined depending on the price information and the object is moved on trajectories corresponding to the price information when it is stored or removed from storage.
The advantage here is that electrical energy can be temporarily stored as mechanical energy, in particular potential energy, in the storage system and in this way the network can be buffered by using the price information as the input variable.
Letztendlich entspricht die Preis-Information der aktuellen, von Energieerzeugern ins Wechselspannungsnetz eingespeisten elektrischen Energie.Ultimately, the price information corresponds to the current electrical energy fed into the AC voltage network by energy producers.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird jedem Lagerplatz ein Energiewert zugeordnet, insbesondere wobei der Energiewert der für die Einlagerung benötigte Energiebetrag ist oder der bei Auslagerung rückspeisbare Energiebetrag ist. Von Vorteil ist dabei, dass somit jeder Lagerplatz einen ihn kennzeichnenden, insbesondere ihn eindeutig kennzeichnenden, Wert aufweist. Somit ist die Priorisierung der Lagerplätze beim Einlagern und Auslagern sehr einfach ausführbar. Denn bei hohen Preisen wird in den unbelegten Lagerplatz mit niedrigstem Energiewert zum Einlagern eingelagert, bei niedrigen Preisen wird in den unbelegten Lagerplatz mit höchstem Energiewert zum Einlagern eingelagert, bei hohen Preisen wird aus dem belegten Lagerplatz mit höchstem Energiewert zum Auslagern ausgelagert und bei niedrigen Preisen wird aus dem belegten Lagerplatz mit niedrigstem Energiewert zum Auslagern ausgelagert.In an advantageous embodiment, an energy value is assigned to each storage location, in particular the energy value being the amount of energy required for storage or the amount of energy that can be fed back during removal. The advantage here is that each storage location thus has a value which identifies it, in particular which clearly identifies it. Thus, the prioritization of the storage locations during storage and retrieval can be carried out very easily. Because at high prices, the unoccupied storage space with the lowest energy value is stored for storage; at low prices, the unoccupied storage space with the highest energy value is stored for storage; at high prices, the occupied storage space with the highest energy value is removed for storage, and at low prices outsourced from the occupied storage space with the lowest energy value for outsourcing.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden bei einem Preis der elektrischen Energie, welcher unterhalb eines kritischen Wertes liegt, bevorzugt hohe Lagerplätze zum Einlagern bestimmt, insbesondere wird also zum Einlagern der jeweils mit dem höchsten Energiewert gekennzeichnete Lagerplatz bestimmt, und es werden niedrige Lagerplätze beim Auslagern bestimmt, insbesondere wird also zum Auslagern der jeweils mit dem niedrigsten Energiewert zum Auslagern gekennzeichnete Lagerplatz bestimmt. Von Vorteil ist dabei, dass durch Vorgeben des kritischen Wertes, also des Schwellwerts, in einfacher Weise ein hoher von einem niedrigen Preis unterscheidbar ist.In an advantageous embodiment, if the price of electrical energy is below a critical value, high storage spaces are preferably determined for storage, i.e. in particular the storage space marked with the highest energy value is determined for storage, and low storage spaces are determined during removal, in particular, the storage space marked with the lowest energy value for removal is determined for removal. The advantage here is that by specifying the critical value, that is to say the threshold value, a high price can be easily distinguished from a low price.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden bei einem Preis der elektrischen Energie, welcher oberhalb eines kritischen Wertes liegt, bevorzugt niedrige Lagerplätze zum Einlagern bestimmt, insbesondere wird also zum Einlagern der jeweils mit dem niedrigsten Energiewert zum Einlagern gekennzeichnete Lagerplatz bestimmt, und es werden hohe Lagerplätze beim Auslagern bestimmt, insbesondere wird also zum Auslagern der jeweils mit dem höchsten Energiewert zum Auslagern gekennzeichnete Lagerplatz bestimmt. Von Vorteil ist dabei, dass durch Vorgeben des kritischen Wertes, also des Schwellwerts, in einfacher Weise ein hoher von einem niedrigen Preis unterscheidbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird im zeitkritischen Zustand des Lagersystems die Preis-Information nicht berücksichtigt, also wird eine möglichst schnelle Einlagerung oder Auslagerung ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht die Arbeitsgeschwindigkeit bei zeitkritischem Zustand verlangsamt.In an advantageous embodiment, if the price of electrical energy is above a critical value, preferably low storage spaces are determined for storage, i.e. in particular the storage space marked with the lowest energy value for storage is determined for storage, and high storage spaces are used when retrieving determined, in particular the storage location marked with the highest energy value for removal is determined for removal. The advantage here is that by specifying the critical value, that is to say the threshold value, a high price can be easily distinguished from a low price.
In an advantageous embodiment, in the time-critical state of the storage system, the price information is not taken into account, that is, the fastest possible storage or retrieval is carried out. The advantage here is that the method according to the invention does not slow down the operating speed in a time-critical state.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die zukünftig zu erwartende Preis-Information geschätzt und es wird bei der Bestimmung der zukünftig zu verwendenden Lagerplätze berücksichtigt,
insbesondere unter Berücksichtigung einer Solarprognose, Windprognose oder Wetterprognose,
insbesondere mittels eines neuronalen Netzes. Von Vorteil ist dabei, dass ein vorausschauendes Planen ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the price information to be expected in the future is estimated and it is taken into account when determining the storage spaces to be used in the future,
in particular taking into account a solar forecast, wind forecast or weather forecast,
in particular by means of a neural network. The advantage here is that forward planning is possible.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird im zeitkritischen Zustand schneller eingelagert als im nicht-zeitkritischen Zustand.In an advantageous embodiment, storage is faster in the time-critical state than in the non-time-critical state.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird derjenige Lagerplatz zum Einlagern bestimmt, dessen Energiedifferenzwert proportional ist zur Preisdifferenz zwischen aktuellem Preis und kritischem Wert, wobei der Energiedifferenzwert der Differenz des Energiewertes des Lagerplatzes zum über alle belegten oder unbelegten Lagerplätze des Lagersystems bestimmten Durchschnittswert der Energiewerte bestimmt wird. Insbesondere wird derjenige Lagerplatz zum Auslagern bestimmt, dessen Energiedifferenzwert proportional ist zur Preisdifferenz zwischen kritischem Wert und aktuellem Preis, wobei der Energiedifferenzwert der Differenz des Energiewertes des Lagerplatzes zum über alle belegten oder unbelegten Lagerplätze des Lagersystems bestimmten Durchschnittswert der energiewerte bestimmt wird. Von Vorteil ist dabei, dass wird in demjenigen Maß, wie der Preis sich erhöht ein entsprechend hoher oder niedriger Lagerplatz ausgewählt.In an advantageous embodiment, that storage location is determined for storage whose energy difference value is proportional to the price difference between the current price and the critical value, the energy difference value being determined as the difference between the energy value of the storage space and the average value of the energy values determined for all occupied or unoccupied storage spaces in the storage system. In particular, that storage location is determined for outsourcing, the energy difference value of which is proportional to the price difference between the critical value and the current price, the energy difference value being determined as the difference between the energy value of the storage location and the average value of the energy values determined for all occupied or unoccupied storage locations in the storage system. The advantage here is that a correspondingly higher or lower storage location is selected to the extent that the price increases.
Die Erfindung wird nun anhand der Abbildungen näher erläutert:
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Regallager, in welchem Objekte einlagerbar und auslagerbar sind. Hierzu weist das Regallager verschieden hoch angeordnete Lagerplätze auf.
- The invention relates to a shelf storage facility in which objects can be stored and retrieved. For this purpose, the rack warehouse has storage spaces arranged at different heights.
Mittels eines Regalbediengeräts werden die Objekte von einer Bodenebene zu ihrem Lagerplatz befördert, wobei unter Bodenebene die Höhe des ein- und Auslagerungsplatzes verstanden wird, also derjenige Bereich des Regallagers, an welchem die Objekte vom Regalbediengerät aufgenommen oder abgegeben werden. Je höher der Lagerplatz angeordnet ist desto größer ist die potentielle Energie, welche dem Objekt zugeführt werden muss, um es einzulagern. Hierzu weist das Regalbediengerät einen oder mehrere elektromotorische Antriebe auf. Beim Auslagern eines Objektes wird dieses von einem hohen Lagerplatz zur Bodenebene befördert, wobei mittels der rückspeisefähigen Antriebe elektrische Energie erzeugbar ist und ins elektrische Versorgungsnetz rückspeisbar ist.The objects are transported from a floor level to their storage location by means of a storage and retrieval unit, the floor level being understood to mean the height of the storage and retrieval area, i.e. the area of the rack storage area where the objects are picked up or released by the storage and retrieval unit. The higher the storage space, the greater the potential energy that must be supplied to the object in order to store it. For this purpose, the storage and retrieval unit has one or more electromotive drives. When an object is removed from storage, it is transported from a high storage area to the ground level, whereby electrical energy can be generated by means of the regenerative drives and can be fed back into the electrical supply network.
Die Antriebe weisen hierzu einen rückspeisefähigen Antrieb auf. Beispielsweise ist ein Matrixumrichter im Antrieb vorgesehen, der einen Elektromotor speist oder der Antrieb weist einen Umrichter mit Gleichspannungs-Zwischenkreis auf, aus dem eine Wechselrichterstufe des Umrichters gespeist wird, die einen Drehstrommotor speist, wobei eine Wechselrichterstufe zwischen Versorgungsnetz und Zwischenkreis derart angeschlossen ist, dass vom Motor generatorisch erzeugte Energie aus dem Zwischenkreis ins Versorgungsnetz einspeisbar ist und bei motorischem Betrieb die Wechselrichterstufe als Gleichrichter wirksam ist.For this purpose, the drives have a regenerative drive. For example, a matrix converter is provided in the drive that feeds an electric motor or the drive has a converter with a DC voltage intermediate circuit, from which an inverter stage of the converter is fed, which feeds a three-phase motor, with an inverter stage being connected between the supply network and the intermediate circuit in such a way that Energy generated by the motor as a generator can be fed into the supply network from the intermediate circuit and the inverter stage acts as a rectifier in motor operation.
Bei allen vorgenannten Ausführungen ist also auf dem Wechselspannungsversorgungsnetz, insbesondere Drehstromnetz, ein Elektromotor speisbar, so dass mittels eines Hubwerks des Regalbediengeräts ein Objekt entgegen der Gravitation nach oben beförderbar ist. Bei generatorischem Betrieb ist durch Absenken des Objekts in Gravitationsrichtung nach unten Energie ins Versorgungsnetz rückspeisbar.In all of the aforementioned designs, an electric motor can be fed on the AC voltage supply network, in particular a three-phase network, so that an object can be conveyed upwards against gravity by means of a lifting mechanism of the storage and retrieval unit. In generator operation, energy can be fed back into the supply network by lowering the object in the gravitational direction.
Die Antriebe des Regalbediengeräts sind mit einer Steuerung verbunden, wobei diese eine zentrale Steuerung des Regallagers ist oder mit einer solchen verbunden ist.The drives of the storage and retrieval unit are connected to a controller, which is a central controller of the shelf storage system or is connected to such a controller.
Die zentrale Steuerung des Regallagers gibt nun vor, an welchen Lagerplatz das jeweils eintreffende Objekt befördert werden soll. Ebenso gibt die zentrale Steuerung vor, welches eingelagerte Objekt nun als nächstes ausgelagert werden soll.The central control of the rack warehouse now specifies the storage location to which the incoming object is to be transported. The central control also specifies which stored object is to be removed next.
Die zentrale Steuerung ist mit einer Datenübertragungsleitung, insbesondere Internet, mit dem Rechner des Elektrizitäts-Versorgungsunternehmens verbunden, welches das Versorgungsnetz betreibt oder über das Netz die elektrische Energie bereitstellt.The central control is connected with a data transmission line, in particular the Internet, to the computer of the electricity supply company which operates the supply network or provides the electrical energy via the network.
Hierbei wird in zeitlichen Abständen, eine Information über den jeweils aktuell gültigen Preis der elektrischen Energie, übertragen. Auf diese Weise wird das wetterabhängig und daher kurzfristig erhöhte Angebot durch Solarenergie oder Windenergie berücksichtigt. Denn bei Auftreten von geringer Bewölkung wird ein hohes Angebot von Solarenergie bereitgestellt und bei Auftreten von Wind ein hohes Angebot von Windenergie.Information about the currently valid price of electrical energy is transmitted at time intervals. In this way, the weather-dependent and therefore short-term increased supply from solar energy or wind energy is taken into account. Because when there is little cloud cover, a high supply of solar energy is provided and when wind occurs a high supply of wind energy.
Wenn nun der Preis infolge eines hohen Angebots an elektrischer Energie niedrig ist, werden die einzulagernden Objekte an möglichst hohe Lagerplätze eingelagert. Wenn jedoch der Preis infolge eines niedrigen Angebots an elektrischer Energie hoch ist, werden die einzulagernden Objekte an möglichst niedrige Lagerplätze eingelagert. Außerdem wird bei hohen Preisen die Einlagerung zum spätest möglichen Zeitpunkt ausgeführt. Wenn das Regallager nämlich am Wareneingang einen Pufferspeicher für Objekte hat, also mehrere Objekte in einer Warteschlange einlagerbar sind, wird dieser Pufferspeicher maximal ausgenutzt. Umgekehrt wird bei niedrigen Preisen der Pufferspeicher möglichst schnell entleert.If the price is low as a result of a high supply of electrical energy, the objects to be stored are stored at the highest possible storage locations. However, if the price is high as a result of a low supply of electrical energy, the objects to be stored are stored in the lowest possible storage locations. In addition, when prices are high, storage is carried out at the latest possible time. If the shelf warehouse has a buffer store for objects at the goods receipt, i.e. several objects can be stored in a queue, this buffer store is used to the maximum. Conversely, when prices are low, the buffer storage tank is emptied as quickly as possible.
Ebenso werden die auszulagernden Objekte, derart priorisiert, dass bei hohen Preisen die höchstgelegenen Objekte zuerst und möglichst schnell ausgelagert werden. Bei niedrigen Preisen hingegen werden die tief gelegenen ausgelagert.The objects to be outsourced are also prioritized in such a way that when prices are high, the highest objects are outsourced first and as quickly as possible. At low prices, however, the lower ones are outsourced.
Zur Unterscheidung von hohen und niedrigen Preisen wird ein kritischer Wert definiert, bei dessen Überschreiten ein Preis als hoch gilt und bei dessen Unterschreiten ein Preis als niedrig gilt.To distinguish between high and low prices, a critical value is defined; if it is exceeded, a price is considered high and if it is undershot, a price is considered low.
Die Erfindung hat besonders hohe Vorteile, wenn viele gleichartige Objekte eingelagert werden. Beispielsweise ist jedes der gleichartigen Objekte eine Palette mit Waschmittel-Packungen. Durch langzeitigen Betrieb, also Einlagerung und Auslagerung der Objekte sind solche Objekte im Regallager an hohen und an niedrigen Lagerpositionen eingelagert. Bei der Auslagerung ist also abhängig vom Strompreis ein entsprechendes erfindungsgemäßes Auslagern ermöglicht, also bei niedrigen Strompreisen die tiefer gelegenen und bei hohen Stromkosten die höher gelegenen.The invention has particularly great advantages when many objects of the same type are stored. For example, each of the similar objects is a pallet with detergent packs. Due to long-term operation, i.e. storage and retrieval of the objects, such objects are stored in high and low storage positions in the rack warehouse. In the case of outsourcing, a corresponding outsourcing according to the invention is thus made possible depending on the electricity price, that is to say the lower-lying ones at low electricity prices and the higher-lying ones at high electricity costs.
Zur Bestimmung der für die Einlagerung oder Auslagerung verwendbaren Lagerplätze wird jedem Lagerplatz ein Energiewert zugeordnet, der für das Einlagern beziehungsweise das Auslagern typisch ist.To determine the storage locations that can be used for storage or retrieval, each storage location is assigned an energy value that is typical for storage or retrieval.
Dabei ist auch berücksichtigbar, dass der Transportweg in der horizontalen Richtung auch Energie erfordert. Wenn also das Regalbediengerät die Objekte an einer Aufnahmeposition aufnimmt, muss es nachfolgend zur Einlagerung einen horizontalen Weg, insbesondere quasi von vorne nach hinten, und einen vertikalen Weg, insbesondere quasi von unten nach oben, ausführen. Somit addieren sich die hierfür jeweils notwendigen Energieaufwendungen. Bei der Auslagerung wird zwar durch die vertikal nach unten gerichtete Teilbewegung Energie gewinnbar, jedoch erfordert auch die horizontale Bewegung wiederum Energie. Bei in der horizontalen Richtung genügend kurzen Regallagern, ist jedoch ein Nettoenergiegewinn ermöglicht, so dass Energie ins Versorgungsnetz rückspeisbar ist.It can also be taken into account that the transport route in the horizontal direction also requires energy. So when the storage and retrieval unit picks up the objects at a pick-up position, it must then follow a horizontal path, in particular quasi from front to back, and a vertical path, in particular quasi from bottom to top, for storage. The energy expenditure required for this therefore adds up. During the outsourcing process, energy can be obtained through the vertical downward movement, but the horizontal movement also requires energy. In the case of shelf stores that are sufficiently short in the horizontal direction, however, a net energy gain is made possible, so that energy can be fed back into the supply network.
Bei der Einlagerung wird das Regallager möglichst auch von vorne nach hinten befüllt, um den horizontalen Aufwand zu reduzieren.When storing, the shelf storage is also filled from front to back, if possible, in order to reduce the horizontal effort.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird das vorbeschriebene erfindungsgemäße Verfahren nur ausgeführt, wenn kein zeitkritischer Zustand des Regallagers vorliegt. Dabei gilt als ein solcher Zustand, wenn die Anzahl der in einem beginnenden Zeitintervall, insbesondere 30 Minuten, zur Einlagerung anstehenden Objekte größer ist als die vom Regalbediengerät in diesem Zeitintervall ins Regallager einlagerbare Anzahl von Objekten ist. In diesem Fall wird die schnellstmögliche Einlagerung ausgeführt. Insbesondere wird das Lager von vorne nach hinten befüllt und von unten nach oben, also ohne Berücksichtigung des jeweils aktuellen Preises.In a further exemplary embodiment according to the invention, the above-described method according to the invention is only carried out when there is no time-critical state of the shelf storage. Such a state is considered to be when the number of objects waiting for storage in a starting time interval, in particular 30 minutes, is greater than the number of objects that can be stored in the shelf storage by the storage and retrieval unit in this time interval. In this case, the fastest possible storage will be carried out. In particular, the warehouse is filled from front to back and from bottom to top, i.e. without taking the current price into account.
In der
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird zusätzlich anhand einer Wetterprognose der zeitliche Verlauf des Preises abgeschätzt, insbesondere durch Verwendung eines neuronalen Netzwerks. Auf diese Weise sind die Einlagerungen und Auslagerungen vorausschauend priorisierbar.In a further exemplary embodiment according to the invention, the course of the price over time is additionally estimated on the basis of a weather forecast, in particular by using a neural network. In this way, storage and retrieval can be prioritized in advance.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- EVUEVU
- ElektrizitätsversorgungsunternehmenElectricity utilities
- NTNT
- Niedrigpreistarif, niedriger PreisLow price tariff, low price
- HTHT
- Hochpreistarif, hoher PreisHigh price tariff, high price
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