Eine Publikation der Binkert Medien AG
Intralogistik: Integration mit Prozesstechnik und Montage eröffnet neue Potenziale : Ausgabe 04/2015, 14.04.2015

Flexible Automatisierung

Die Logistik steht seit Langem im Fokus der Automobilindustrie. Jetzt rückt jedoch auch die Intra­logistik verstärkt in den Mittelpunkt. Sie fungiert – wie zwei Beispiele zeigen – zunehmend als Schaltzentrale und setzt teilweise sogar Prozesstechnik ein.

Um Lkw-Achsen zusammenzubauen, brauchen Montagemitarbeiter verschiedene Bauteile wie Antriebswellen, Kegelräder, Differentialgehäuse, Lager und Zahnräder zeit- und passgenau am Fliessband. Einige dieser Komponenten kommen aus der Härtung. Doch der Ausspucktakt aus der Wärmebehandlung korreliert nicht mit dem Montagetakt. Darum legte der Lkw-Hersteller diese Bauteile auf dem Boden und in Standardregalen ab, die als Zwischenlager dienten. Aber die Suche nach den richtigen Teilen erforderte nicht nur einen hohen personellen Aufwand, teilweise litten selbst Prozesssicherheit, Qualität und Dokumentation darunter.

Vollautomatische, flexible Intralogistik für Lkw-Achsenbau

Diese Probleme gehören der Vergangenheit an. Heute kommen Kegelräder, Lager und Zahnräder in Gitterkörben aus der Härtung. Sie tragen einen spezifischen Code, der sie eindeutig kennzeichnet. An jedem der Körbe haftet ausserdem ein RFID-Chip. Die Intralogistik-Lösung von Kardex Remstar lagert dann die Gitterkörbe mit den abgekühlten Bauteilen über ein vollautomatisches Bandfördersystems in fünf Lagerlifte des Typs Shuttle XP ein. Davor fotografiert ein Kamerasystem noch die Codes der verschiedenen Bauteile, sodass mit der Einlagerung ins Puffersystem auch der Lagerungsort jeder einzelnen Komponente exakt feststeht.

«Auf Anforderung aus der Montage lagert die Intralogistik-Lösung die gewünschten Bauteile auch wieder vollautomatisch aus und stellt sie über ein Fördersystem direkt den Montagearbeitern taktgenau zur Verfügung», sagt Hans-Joerg Braumüller, einer der Automobil-Experten von Kardex Remstar. Neben Fördersystemen und Shuttle-Lagerliften umfasst diese Intralogistik-Lösung auch die Kardex-eigene Lagerverwaltungssoftware Power Pick Global sowie die Steuerungstechnik für den Materialfluss. Die Lagerverwaltungssoftware kommuniziert dabei direkt mit dem Produktions-Planungs-System und der ERP-Software des Lkw-Herstellers. «Diese Lösung benötigt keine manuelle Unterstützung mehr, weil sie vom Härteofen bis zum Montageband vollautomatisch arbeitet», so Braumüller. Die Höhe, Breite und Tiefe jedes Shuttle XP beträgt rund 10 x 4 x 3 Meter, was hochgerechnet das Zwanzigfache der ursprünglichen Lagerfläche beträgt.

Intralogistik mit holistischem Ansatz

Ein Grossteil der automobilen Wertschöpfung findet heute in der Logistik statt. Bei einigen Herstellern übertreffen Logistikausgaben sogar schon die Produktionskosten. Je grösser das Outsourcing von Produktionsschritten und je länger die Logistikketten, umso höher natürlich auch die Kosten. «Potenziale liegen sowohl in der Verbesserung der Intralogistik als auch in einem holistischen Ansatz, um gemeinsam mit der Produktion das Optimum zu erreichen», weiss Knut Alicke, Supply-Chain-Experte von McKinsey & Company in Stuttgart. Während jedoch die Integration der Intralogistik mit der Montage teilweise schon funktioniere, stecke die Integration des innerbetrieblichen Waren- und Materialflusses mit der Extralogistik noch in den Anfängen.

Laut Supply-Chain-Experte Alicke profitieren die Autohersteller in den nächsten Jahren am stärksten von Intralogistik-Investitionen, die ihre Systeme flexibler und effizienter machen. So müssten Unternehmen getreu dem Motto «Flexibilität trotz Automatisierung» investieren. Denn um auf Nachfrageschwankungen und steigende Variantenvielfalt reagieren zu können, sollten Hersteller statt nur auf hochtechnisierte Automatisierungslösungen auch auf semi-automatische, flexible Lösungen setzen. Eine weitere Effizienzsteigerung erwartet der McKinsey-Experte von Investitionen in Technologie, die einen durchgängigen Informationsfluss gewährleisten. Dazu zählten beispielsweise RFID, Video-Streaming fürs Bestandsmanagement, Pick-by-Voice für eine effiziente Kommissionierung oder die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung, um die Montageprozesse zu verbessern.

Automatisierte Gesamtanlage mit Shuttle-Lagerliften

Das Potenzial, das Intralogistik inzwischen bereithält, nutzt ein grosser deutscher Automobilhersteller von Anfang an. Als er die Produktion für ein neues Serienmodell plante, sah er auch gleich eine vollautomatisierte Anlage dafür vor. Das Werk fertigt dort mit Spritzgiessmaschinen die Seitenschweller und Stossfänger des noch jungen Automodells. Nach dieser Maschine hat Kardex Remstar mit Shuttle-Lagerliften ein Puffersystem aufgebaut. Dorthin legt ein vollautomatisierter Roboter mit seinem Greifsystem die Seitenschweller und Stossfänger ab, die er der Spritzgiessmaschine entnommen hat.

Neben der Pufferfunktion übernehmen hier die Lagerlifte auch Prozesstechnik, weil so die Giessteile überprüft auskühlen können. Dafür strömt seitlich durch die Lagerlifte speziell gereinigte und staubfreie Luft ein und fliesst nach oben wieder kontrolliert ab. Bei der Umstellung von einem Bauteil zum anderen holt sich der Roboter auch das passende Greifsystem aus dem Shuttle XP. Je nach Wandstärke müssen die markierten Seitenschweller und Stossfänger aber unterschiedlich lang abkühlen. Auch über diese Informationen verfügt die Lagerverwaltungssoftware Power Pick Global, die ausserdem alle anderen relevanten Daten speichert und über entsprechende Schnittstellen den beteiligten Softwaresystemen zur Verfügung stellt. Zusätzlich dazu haben alle Lagerlifte eine speicherprogrammierbare Steuerung.

«Wir haben die Lagerlifte in die Gesamtsicherheitstechnik der Roboterzelle eingebunden und steuern auch die Kommunikation mit dem Roboter. Davor mussten wir uns jedoch sehr intensiv mit dem Materialfluss, der Prozesslandschaft und übergreifenden Funktionsabläufen auseinandersetzen», berichtet Automobil-Experte Braumüller. Der Autohersteller hat nun eine automatisierte Gesamtanlage, die neben den Auskühlzeiten auch die gesamte Prozesssicherheit und alle Qualitätskriterien einhält. Gleichzeitig dokumentiert das System den gesamten Produktionsprozess.

Automatisation der Logistik- prozesse auf dem Vormarsch

«Zukünftig spüren auch Unternehmen der Automobilindustrie den vielzitierten demografischen Wandel. In der Folge steigt der Bedarf an der Integration von Robotern in Logistik- und Arbeitsprozesse», prognostiziert Holger Seidel, Geschäftsfeldleiter Logistik- und Fabriksysteme des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung aus Magdeburg. Auch die Bedeutung von Assistenzrobotern nehme weiter zu. Demgemäss steige der Bedarf an Technologien für die sichere Mensch-Roboter-Kooperation, also Innovationen und Entwicklungen, durch die Mensch und Roboter unmittelbar und ohne trennende Schutzzäune gefahrlos miteinander arbeiten könnten. Im Fokus bleibt dabei die sogenannte «Low-Komplex-Automatisierung».


Info
Kardex Systems AG
8604 Volketswil
Tel. 044 947 61 11 , Fax 044 947 61 61
info.remstar.ch@kardex.com
www.kardex-remstar.ch



In den Lagerliften des Typs XP ist der Lagerungsort jeder einzelnen Komponente exakt definiert.


Die Höhe, Breite und Tiefe jedes Shuttle XP beträgt rund 10 x 4 x 3 Meter, was hochgerechnet das Zwanzigfache der ursprünglichen Lagerfläche ausmacht. (Bilder: Kardex Remstar)