Beitrag zur Dimensionierung von automatischen Sortiersystemen (Sorter)

Dipl.-Ing. Karsten Turek
Prof. Dr.-Ing. habil. Hans-Georg Marquardt
Institut für Fördertechnik, Baumaschinen und Logistik, Technische Universität Dresden

Automatischen Sortiersysteme (Sorter) besitzen in der Intralogistik eine große Bedeutung. Sorter erreichen eine ausdauernd hohe Sortierleistung bei gleichzeitig geringer Fehlsortierrate und bilden deshalb oft den zentralen Baustein in Materialflusssystemen mit hoher Umschlagsrate. Distributionszentren mit Lager und Kommissionierfunktion sind typische Vertreter solcher Materialflusssysteme. Ein Sorter besteht aus den Subsystemen Einschleusung, Verteilförderer und Endstellen. Die folgenden Betrachtungen fokussieren auf ein Sortermodell mit einem Verteilförderer in Ringstruktur und einer Einzelplatzbelegung. Auf jedem Platz kann genau ein Gut transportiert werden. Der Verteilförderer besitzt somit eine feste Transportkapazität. Derartige Förderer werden in der Regel als Kippschalen- oder Quergurt-Sorter ausgeführt. Die theoretische Sortierleistung für diesen Sortertyp kann aus Fahrgeschwindigkeit und Transportplatzabstand bestimmt werden. Diese Systemleistung wird im praktischen Betrieb kaum erreicht. Verschiedene Faktoren im Einschleusbereich und im Ausschleusbereich führen zu einer Leistungsminderung. Betrachtungen zur Bestimmung der mittleren Warteschlangenlänge im Einschleusbereich sowie zur Ermittlung des Rundläuferanteils auf dem Verteilförderer werden im folgenden Beitrag vorgestellt. Diesem Beitrag liegt ein Forschungsvorhaben zugrunde, das aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" (AiF) gefördert und im Auftrage der Bundesvereinigung Logistik e.V. (BVL) ausgeführt wurde.
Fully automated sortation systems (sorter) gain increasing relevance for the intra logistic sector. Sorter achieve a constant high sortation performance accompanied by low sortation error rate, and on that score often they are the backbone of complex distribution systems. A sorter system consits of inductions, transport conveyor, and destinations. The following article focuses on a sorter model with a closed loop transport conveyor and with single tray allocation on it. The transport conveyor has a fixed transport capacity. These conveyors are mostly realised in tilt tray or belt tray technology. The theoretical sorting performance, calculated by transport speed and tray distance, can merely achieved in industrial application. A set of factors cause a loss of performance. The following article presents a method to calculate the average waiting queue at inductions and the loss of performance by circulating goods on transport conveyor. The calculation is based on simulation experiments and polynomical approximation. This paper is based on a research project which was funded by the Federal Ministry of Economics and Technology via the Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" (AiF) and carried out on behalf of the Bundesvereinigung Logistik e.V. (BVL).