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BGI/GUV-I 8668 / DGUV Information 208-039 - Kanalläger mit Satellitenfahrzeugen Handlungshilfe zur Risiko- und Gefährdungsbeurteilung
Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) Information
(Ausgabe 09/2013)
Vorbemerkung
Große Lagerkapazität, hohe Lagerdichte und Effektivität durch automatisierte Ein- und Auslagerung sind einige Vorteile von Kanallägern mit Satellitenfahrzeugen. Kein Wunder, dass die Zahl dieser Läger zunimmt. Andererseits bringt diese Art der Lagerung aufgrund der im Regal automatisch ablaufenden Lagervorgänge zusätzliche Gefährdungen für die Mitarbeiter mit sich.
Die in dieser Broschüre enthaltenen technischen Lösungen schließen andere, mindestens ebenso sichere Lösungen nicht aus, die auch in technischen Regeln anderer Mitgliedsstaaten der Europäischen Union oder der Türkei oder anderer Vertragsstaaten des Abkommens über den Europäischen Wirtschaftsraum ihren Niederschlag gefunden haben können.
1 Grundlagen
Was ist ein Kanallager mit Satellitenfahrzeugen?
Ein Kanallager mit Satellitenfahrzeugen ist ein Regallager, in dem die Regale so gebaut und angeordnet sind, dass sie Kanäle bilden, in denen die Ladeeinheiten hintereinander eingestellt werden können.
In der Regel wird palettierte Ware gelagert. Beschickt werden die Regale mit Gabelstaplern, die die Ware an einem Ende des Kanals auf dem ersten Lagerplatz absetzen. Ein- und Auslagern in einen freien Lager-/Stellplatz und die Bewegung der Ware im Kanal erfolgen automatisch durch ferngesteuerte Fördermittel (Satellitenfahrzeuge).
Was ist ein Satellitenfahrzeug (Shuttle)?
Ein Satellitenfahrzeug ist ein batterieelektrisch betriebenes, ferngesteuertes Fördermittel für den Palettentransport im Kanal. Es fährt dabei in speziellen Führungsschienen. Das Satellitenfahrzeug wird vom Trägerfahrzeug (z.B. Schubmaststapler) im Kanal abgesetzt und transportiert dann unabhängig vom Stapler die Ladeeinheiten innerhalb eines Regalkanals.
Das Satellitenfahrzeug wird im Allgemeinen auch als Shuttle, seltener als Kanalfahrzeug oder Kanalwagen, bezeichnet. Im Folgenden wird im Text für Satellitenfahrzeug die kürzere Bezeichnung "Shuttle" verwendet.
Abb. 1 Blick in ein Kanallager mit Satellitenfahrzeugen
Welche Vorteile hat ein Kanallager mit Satellitenfahrzeugen?
Kanalläger mit Satellitenfahrzeugen zeichnen sich aus durch
2 Funktionsweise/Betrieb
Wie läuft der Lagervorgang ab?
Zum Einlagern der Ware wird - abhängig von der Bauart - zunächst das Shuttle an den Anfang des Kanals gesetzt und dann die einzulagernde Palette über dem Shuttle platziert oder beides zusammen in einem Arbeitsschritt ins Regal gesetzt.
Das Shuttle positioniert sich ggf. unter der Palette, hebt diese an und transportiert sie ans Ende des Kanals beziehungsweise bis vor die zuletzt eingelagerte Palette. Dort setzt es die Palette ab und fährt zum Kanalanfang zurück.
Dort wartet es bis entweder die nächste Palette im Regal abgesetzt oder das Shuttle vom Stapler aufgenommen und in einen anderen Kanal gebracht wird.
Beim Auslagern läuft der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab: Das Shuttle fährt unter die nächste Palette, nimmt diese auf und transportiert sie an den Anfang des Kanals, wo die Palette bzw. das Shuttle mit Palette vom Gabelstapler aufgenommen wird.
Bei Regalen, die von zwei Seiten beschickt werden können oder bei denen an einer Seite die Ware eingebracht und an der anderen entnommen wird, kann es darüber hinaus notwendig sein, Paletten innerhalb eines Kanals umzulagern. Auch diese Arbeiten laufen automatisch ab.
Abb. 2 Das Satellitenfahrzeug transportiert die Palette im Regalkanal unabhängig vom Stapler
Da das Shuttle unabhängig vom Stapler arbeitet, kann der Staplerfahrer während des Lagervorgangs z.B. weitere Waren transportieren.
Bei Anlagen mit mehreren Shuttles und Staplern kann ein Materialfluss-Management-System den Staplereinsatz koordinieren, das Shuttle steuern und die Stellplätze verwalten.
Wie wird das Shuttle gesteuert?
Nachdem der Staplerfahrer die Palette ins Regal gesetzt hat, startet er über eine Funkfernsteuerung das Shuttle. Die zur Ein- bzw. Auslagerung notwendigen Transportvorgänge laufen dann ohne sein weiteres Zutun ab - das Shuttle arbeitet im Automatikbetrieb. Im Unterschied zu beispielsweise einem ferngesteuerten Kran, ist es nicht notwendig, dass der Staplerfahrer ständig einen Fahrbefehl gibt. Im Gegenzug kann er das Shuttle nur begrenzt über die Fernsteuerung kontrollieren, z.B. durch einen Stoppimpuls, der das Shuttle anhält.
In Anlagen mit mehreren Shuttles können mehrere dieser Wagen mit einer einzigen Fernbedienung gesteuert werden.
Abb. 3 und 4 Das Shuttle wird mit dem Gabelstapler zum Regal transportiert und ... in den entsprechenden Kanal gesetzt
3 Gefährdungen und Schutzmaßnahmen
Nach der Maschinenrichtlinie bzw. der Neunten Verordnung zum Geräte- und Produktsicherheitsgesetz ist der Hersteller von Maschinen u. a. verpflichtet, alle Gefährdungen zu ermitteln und diesen durch entsprechende Maßnahmen entgegenzuwirken.
In Kanallägern mit Satellitenfahrzeugen bringt insbesondere die Art der Lagerung aufgrund der im Regal automatisch ablaufenden Lagervorgänge Gefährdungen für die Mitarbeiter mit sich. Diese sollen im Folgenden thematisiert und mögliche Schutzmaßnahmen aufgezeigt werden.
4 Normalbetrieb
Gefährdungen durch Shuttles
Für Personen, die sich im Regal aufhalten, besteht insbesondere die Gefahr, dass sie zwischen Shuttle und Teilen der Umgebung (Regal, Paletten) oder - wenn in einem Kanal mehrere Shuttles arbeiten - zwischen zwei Shuttles eingequetscht werden. Zum Schutz vor diesen Gefährdungen gibt es folgende Möglichkeiten:
Technische Maßnahmen (Sensoren am Shuttle)
Durch technische Maßnahmen am Shuttle wird sichergestellt, dass die Personen erkannt und das Shuttle sicher abgeschaltet wird.
Technische Maßnahmen am Shuttle können z.B. Sensoren zur Personenerkennung sein, die das Shuttle im Gefahrfall sicher stoppen. Dabei ist zu beachten, dass Sensoren zur Personenerkennung Sicherheitsbauteile sind und mindestens Performance Level c entsprechen müssen (DIN EN ISO13849).
Warnanlagen
Die Lichtgitter sind am ersten Palettenplatz auf dem Boden unter den Fahrschienen des Shuttles angebracht.
Unterbricht eine Person die Lichtstrahlen, wird das Shuttle abgeschaltet.
Um die Lichtgitter nicht umgehen zu können, dürfen die Fahrschienen des Shuttles nicht begehbar sein (analog DIN EN 619).
oder
Abb. 5 Shuttle mit Sensor zur Personenerkennung (Laserscanner)
In allen Fällen, in denen das Shuttle durch das Auslösen stationärer Schutzvorrichtungen wie Lichtschranken, Schaltmatten, Türschalter usw. "aus der Ferne" abgeschaltet wird, ist zu berücksichtigen, dass das Shuttle nur über die Funkfernsteuerung mit seiner Umgebung in Kontakt steht.
Abb. 6 Absicherung mit Lichtgitter
Es kann daher notwendig sein, die Signale der stationären Sicherheitsschaltgeräte und der Handfunksender über eine zentrale Steuerung auszuwerten und abhängig von der Priorität der einzelnen Signale die Befehle für das Shuttle zu erzeugen. Diese Befehle müssen dann sicher an das Shuttle übertragen werden und zu einer definierten Reaktion auf dem Shuttle führen (z.B. sicherer Halt).
Bauliche Maßnahmen
Hinweis:
Querträger (z.B. in 300 mm und in 1200 mm Höhe) reichen als Zugangssicherung nicht aus.
Gefährdung durch herabfallende Gegenstände
Wenn die Bremsen des Shuttles nicht voll funktionsfähig sind, versagen oder aufgrund äußerer Umstände (z.B. verölte Schienen) nicht wirken, kann es vorkommen, dass das Shuttle ungebremst gegen den Endanschlag des Fahrbereichs fährt. Auch eine defekte Positionssteuerung kann dazu führen, dass das Shuttle nicht ordnungsgemäß abgebremst wird. Ladung und/oder Shuttle können dann aus dem Regal abstürzen.
Um in diesen Fällen eine Gefährdung von Personen zu vermeiden, müssen Schutzmaßnahmen getroffen werden, z.B.:
Gefährdungen durch Eigenschaften des Lagergutes
In der Betriebsanleitung muss darauf hingewiesen werden, welches Ladegut erlaubt ist bzw. in welcher Form und unter welchen Bedingungen es gelagert werden darf. Dieser Punkt ist insbesondere bei der Lagerung von Gefahrgut und Gefahrstoffen von Bedeutung.
Abb. 7 Anschlag am Kanalende
5 Störungsbeseitigung
Leere Batterien, defekte Elektronik oder blockierte Mechanik können zu Funktionsstörungen des Shuttles führen. Zu Störungen kann es auch kommen, wenn sich die Ladung auf den Paletten z.B. beim Beschleunigen oder Bremsen verschiebt. Das passiert insbesondere dann, wenn die palettierte Ladeeinheit ungenügend gesichert ist. Störungen treten ebenfalls auf, wenn sich Teile von beschädigten Paletten mit Regalteilen verhaken, was zum Absturz der Last in das Regal oder zur Blockade des Shuttles führen kann. Beschädigungen an der Palette können dazu führen, dass die Last nicht mehr vom Shuttle aufgenommen und transportiert werden kann. In solchen Fällen muss zur Störungsbeseitigung in das Regal eingestiegen werden, z.B. um die Palette zu richten oder umzupacken.
Für Personen, die im Regal arbeiten, bestehen neben den bereits geschilderten Gefährdungen (s. Kapitel Normalbetrieb - Gefährdungen durch Shuttles) zusätzliche Risiken:
Damit die Störung ohne Gefährdung von Personen beseitigt werden kann, muss vom Hersteller in der Betriebsanleitung des Satellitenfahrzeugs ein detailliertes Konzept zur Störungsbeseitigung beschrieben sein.
In diesem Konzept können Arbeitsverfahren und Schutzmaßnahmen festgelegt werden, die anzuwenden bzw. zu treffen sind, z.B.:
Gefährdungen durch Shuttles
Bei Arbeiten im Regalkanal bestehen Gefährdungen durch das unvorhergesehene Anfahren des bzw. der Shuttles im Kanal.
In einem Not-Halt-Konzept muss festgelegt sein, ob ein Not-Halt-Befehl immer nur auf ein Shuttle, gleichzeitig auf mehrere Shuttles einer Gruppe oder auf alle Shuttles des Lagers wirken soll.
Durch eine unsichere Funkfernsteuerung kann es zu Fehlfunktionen des Shuttles kommen.
Die Funkfernsteuerung muss deshalb so ausgelegt sein, dass über sie das Shuttle sicher abgeschaltet werden kann (Hinweise siehe DIN EN 60204-32 Kap. 9.2.7 und Anhang C aus prEN 1493)
oder
das Shuttle ist mit einem gut erreichbaren, manuell zu bedienenden Not-Halt oder Hauptschalter ausgerüstet.
Dabei bleibt als Restrisiko, dass das Shuttle unerwartet anläuft, bevor eine sich nähernde Person den Schalter betätigen kann.
Daher können zusätzliche Maßnahmen erforderlich sein
oder
das Shuttle ist mit einem Personenerkennungssystem ausgerüstet, das das Shuttle sicher abschaltet.
Personen, die an einem gestörten Shuttle arbeiten, können durch Shuttles in den angrenzenden Kanälen gefährdet werden.
Schutz vor Absturz
Retten von Personen
Wenn eine Person nach einem Absturz von der persönlichen Schutzausrüstung, z.B. Sicherungsseil in Verbindung mit einem Auffanggurt, gehalten wird, ist es ihr nicht immer möglich, sich selbst aus dieser Situation zu befreien. Durch den Auffanggurt kann die Blutversorgung stark beeinträchtigt werden, so dass eine schnelle Rettung notwendig ist. Die Rettung muss daher in regelmäßigen Abständen geübt werden, erforderlichenfalls gemeinsam mit der örtlichen Feuerwehr.
Die Störungsbeseitigung im Regal ist mit vielerlei Gefahren verbunden. Damit sicheres Arbeiten gewährleistet ist, müssen die Arbeiten zur Durchführung der Sicherheitsmaßnahmen und die mit der Störungsbeseitigung verbundenen Tätigkeiten geübt werden. Das sollte unter Anleitung und Aufsicht einer fachkundigen Person erfolgen, die weiß, wie vorzugehen und was zu beachten ist.
Im Übrigen sind die für die entsprechenden Arbeiten in Frage kommenden Personen vor Aufnahme der Tätigkeit und darüber hinaus regelmäßig - mindestens jedoch einmal jährlich - über die besonderen Gefahren bei Arbeiten zur Störungsbeseitigung und die Abwendung dieser Gefahren zu unterweisen. Dabei sind auch Dinge wie der Gebrauch der persönlichen Schutzausrüstungen und deren ordnungsgemäße Aufbewahrung sowie das erkennen von Schäden an der Schutzeinrichtung anzusprechen.
6 Tiefkühllager
Falls Sensoren am Shuttle, zum Beispiel Laserscanner zur Personenerkennung, im Tiefkühlbereich nicht eingesetzt werden können, müssen dort andere Maßnahmen zum Personenschutz getroffen werden.
Die folgenden Möglichkeiten können nach Auffassung des Sachgebietes "Fördern, Lagern, Logistik im Warenumschlag", Fachbereich "Handel und Logistik" in Ausnahmefällen für das Kühlhaus beziehungsweise als Nachrüstung für bereits bestehende Systeme akzeptiert werden.
Allgemeine Anforderungen:
Weitere Anforderungen:
7 Kommissionierarbeiten
In Regallägern wird teilweise in der untersten Lagerebene beziehungsweise unter den Regalen kommissioniert.
Bei Kanallägern mit Satellitenfahrzeugen ist bei der Festlegung von Kommissionierbereichen zu bedenken, dass Personen auch beim Arbeiten unter den Regalen durch die im darüber liegenden bzw. den angrenzenden Kanälen fahrenden Shuttles gefährdet sein können.
In Bereichen, in denen eine solche Gefährdung besteht, sind Kommissionierarbeiten nicht zulässig. Kommissionierbereiche und Regale müssen durch bauliche Maßnahmen voneinander getrennt werden.
8 Betriebsanleitung
Zu jeder Maschine gehört eine Betriebsanleitung oder weitere schriftliche Anweisungen, die vom Hersteller geliefert werden. Diese müssen beispielsweise Angaben enthalten zu
9 Betriebsanweisung
Mit der Betriebsanweisung legt der Unternehmer all das in schriftlicher Form fest, was beim Einsatz von Maschinen und Geräten oder beim Umgang mit Gefahrstoffen in seinem Betrieb zu beachten ist.
Auch die Betriebsweise eines Lagersystems ist in einer Betriebsanweisung zu regeln. Dabei muss die Betriebsanleitung des Herstellers inhaltlich einfließen, z.B. das Konzept zur Störungsbeseitigung. Darüber hinaus können und müssen in einer Betriebsanweisung weitere Punkte konkret und betriebsspezifisch geregelt werden z.B.:
Die Betriebsanweisung ist den Mitarbeitern in der Arbeitsstätte bekannt zu geben.
Eine Betriebsanweisung ersetzt weder die Einweisung der Mitarbeiter vor Aufnahme der Tätigkeit noch deren regelmäßige Unterweisung. Sie stellt vielmehr ein Hilfsmittel dar, anhand dessen sich die Mitarbeiter jederzeit über die notwendigen Schutzmaßnahmen und Verhaltensregeln informieren können. Es empfiehlt sich den Inhalt der Betriebsanweisung in die Unterweisung der Mitarbeiter vor Aufnahme der Beschäftigung mit aufzunehmen und auch in die wiederkehrende Unterweisung mit einzubeziehen.
10 Schlussbemerkung
Die genannten Möglichkeiten stellen lediglich beispielhafte Lösungsvorschläge dar, die keine vollständige Aufzählung aller möglichen sicherheitstechnischen Maßnahmen enthalten. Daher sind u. U. Änderungen oder weitergehende Maßnahmen zu erwägen. Durch die genannten Methoden werden andere, ebenso sichere Maßnahmen nicht ausgeschlossen.
Grundsätzlich müssen die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen in jedem Einzelfall in Abhängigkeit von den örtlichen und betrieblichen Gegebenheiten festgelegt werden.
11 Normenverzeichnis
Bezugsquelle:
Beuth Verlag GmbH, Burggrafenstraße 6, 10787 Berlin, www.beuth.de
DIN EN 619 | Stetigförderer und Systeme - Sicherheits- und EMV-Anforderungen an mechanische Fördereinrichtungen für Stückgut; Deutsche Fassung EN 619:2002 |
DIN EN 1493 (Entwurf ) | Fahrzeughebebühnen; Deutsche Fassung prEN 1493:2008 |
DIN EN 60204-32; VDE 0113-32:2009-03 | Sicherheit von Maschinen - Elektrische Ausrüstung von Maschinen - Teil 32: Anforderungen für Hebezeuge (IEC 60204- 32:2008); Deutsche Fassung EN 60204-32:2008, |
DIN ENISO 13849-1 | Sicherheit von Maschinen - Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen - Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze (ISO13849- 1:2006); Deutsche Fassung EN ISO13849-1:2008 |
DIN EN ISO13850 | Sicherheit von Maschinen - Not-Halt - Gestaltungsleitsätze (ISO13850:2006); Deutsche Fassung EN ISO13850:2008 |
DIN EN ISO13857 | Sicherheit von Maschinen - Sicherheitsabstände gegen das Erreichen von Gefährdungsbereichen mit den oberen und unteren Gliedmaßen (ISO13857:2008); Deutsche Fassung EN ISO13857:2008 |
ENDE |