Hohe Regulierungsanforderungen, Personalengpässe durch den demographischen Wandel, steigende Energiekosten, variablere Stückzahlen im Vergleich zur asiatischen Konkurrenz: europäische Produzenten stehen vor vielfältigen Herausforderungen. Ein strategischer Hebel, um die Produktion in Hochlohnländern dauerhaft wettbewerbsfähig zu machen, bleibt die Automatisierung. Vor allem die Automatisierung der Intralogistik als Rückgrat der Fertigung hilft dabei, den Durchsatz zu erhöhen, Fehler zu reduzieren und umfassende Transparenz herzustellen.
Europas Produzenten befinden sich aktuell in einer Übergangsphase: Eine vollständig automatisierte Intralogistik ist längst noch kein Standard. Zwar gibt es „Leuchtturm“-Unternehmen mit hochgradig orchestrierten, datengetriebenen Materialflüssen und auch branchen- und länderspezifische Unterschiede, die breite Masse an Unternehmen arbeitet jedoch mit automatisierten „Inseln“, ergänzt durch viel manuelle Arbeit, bei der Material etwa noch mit dem Stapler durch die Halle bewegt wird. Das hat negative Folgen für Effizienz und Fehlerquote – und damit letztlich auch für die Wettbewerbsfähigkeit im internationalen Vergleich.
Der deutsche Experte für Prozessautomatisierung und Fertigungsautomation cts unterstützt Fertigungsbetriebe dabei, Automatisierungslücken zu schließen – mit skalierbaren Intralogistiklösungen zur Steuerung, Absicherung und Optimierung des innerbetrieblichen Materialflusses. Dabei ist Vollautomatisierung zwar das Ziel, in der Praxis kann es dennoch besser sein, den Weg dahin in Etappen zu gehen: „erfahrungsgemäß raten wir unseren Kunden immer zu einer Step-by-Step-Umsetzung“, so Alfred Pammer, VP Sales/Marketing/Product Management bei cts. „Es ist sinnvoll, sich einen dezidierten Pilot-Use-Case herauszuarbeiten, an welchem der Einsatz von Automatisierung erprobt und optimiert wird. Dabei wird auch der digitale Materialfluss festgelegt und die Zusammenarbeit sowie Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Softwaresystemen definiert. Anhand eines Piloten lässt sich klar die Effizienz und Sinnhaftigkeit der Automatisierung demonstrieren. Gleichzeitig legt er den Grundstein für nachfolgende Skalierungen.“
Skalierbare Intralogistiklösungen
Bei der Umsetzung unterscheidet cts zwei Hauptaufgabengebiete: Materiallagerung und Materialtransport. Für ersteres bietet der Fertigungsautomatisierer intelligente, skalierbare Lagersysteme, die Smart Warehouses, sowie Übergabestationen und Pufferlösungen. Für den Materialtransport realisiert cts anpassbare Transportsysteme in Form von Autonomen Mobilen Robotern (AMRs). In Kombination mit der Middleware-Integration entstehen so flexible und durchgängige Intralogistiklösungen – unabhängig von Branche, Produkttyp oder Produktionsvolumen. „Unsere Smart-Warehouse und AMR-Lösungen entbinden den Operator von Lager- und Kommissionier-Aufgaben, ebenso von Such- und Transportaufgaben. Damit helfen wir Unternehmen die Personalthematik zu managen und sich flexibel an Notwendigkeiten von Produktionsaufträgen anzupassen – ohne in Engpässe zu geraten“, erläutert Pammer. „Für unsere europäischen Kunden ist es zudem ein Vorteil, dass unsere Systeme energieeffizient ausgelegt sind. Auch das trägt zur Wettbewerbsfähigkeit bei.“
Smart Warehouse
„Idealerweise habe ich in der Fertigung einen One-Piece-Flow und damit keine Notwendigkeit irgendetwas zwischenzulagern. Die ideale Welt gibt es aber nicht“, sagt Pammer. „Somit müssen Bauteile zwischen den Prozessen geparkt werden. Geschieht das unstrukturiert führt das aber dazu, dass Produktionsfläche als Lagerplatz verschwendet wird. Gleichzeitig steigt der manuelle Mehraufwand durch nicht wertschöpfende Logistikaufgaben. Material muss mehrfach angefasst werden und geht leichter verloren. Das alles lastet am Mitarbeiter, dessen Hauptfokus aber die Produktionslinie ist – die Linie muss am Ende Laufen.“ Hier setzen die Smart-Warehouse-Lösungen von cts an: Sie übernehmen als eine Art ‚vollautomatische Verteilzentrale‘ die automatische Lagerung, Verwaltung und Nachverfolgbarkeit von Material. Dabei ist es entscheidend, dass dieses im Takt der Produktion bereitgestellt oder aufgenommen wird. Für die ideale Verteilung sorgen Algorithmen, Schnittstellen schaffen Transparenz: Weil übergeordnete ERP- oder Lagersysteme jederzeit wissen, was sich wo befindet, ist sichergestellt, dass das gerade benötigte Material immer griffbereit ist – auch wenn sich die Anforderungen ändern. Dieser kontinuierliche Materialfluss minimiert Ausfallzeiten und sorgt für einen höheren Durchsatz.
Das Smart Warehouse / Mini ist für enge Produktionsbereiche ausgelegt und lässt sich bei Bedarf schrittweise skalieren
Auf zukünftige Herausforderungen vorbereitet
cts passt die Lagersysteme individuell auf die jeweiligen Betreiberanforderungen an: „Unsere Smart Warehouses sind in der Höhe, die große Version auch in der Länge, flexibel anpassbar, sodass sich vorhandener Platz und Raumhöhe in der Produktion optimal nutzen lassen“, beschreibt Pammer. „Die Ein- und Ausgangsports sind ebenso an verschiedenen Stellen platzierbar, um sich optimal in den Materialfluss zu integrieren. Und auch die Anzahl der Ports ist variabel. Damit wird wertvoller Platz zur Nutzung für Produktionsanlagen gewonnen, welcher bei manueller Lagerung nicht nutzbar ist.“ Die Lagersysteme sind zudem in Bezug auf Funktionalität und Kapazität vollständig skalierbar. So können Produzenten ihre Anfangsinvestition niedrig halten und zunächst mit dem kompakten Smart Warehouse / Mini starten, dass zudem speziell für enge Produktionsbereiche ausgelegt ist. Steigt der Bedarf aufgrund geänderter Nachfrage oder Anforderungen, kann schrittweise skaliert werden. So sind Fertigungsunternehmen auch auf zukünftige Herausforderungen vorbereitet.
Transfer- und Pufferstationen
Ergänzend zu den Smart Warehouses bietet cts modulare Transfer- und Pufferlösungen, die als temporäre Zwischenlager für Bauteile, Gebinde oder Träger dienen und so den Materialfluss zwischen Lager, Linie und Transporteinheiten stabilisieren. Dadurch können beispielsweise schwankende Bedarfe ausgeglichen werden. Die Stationen sind als Linienpuffer, Umlaufpuffer oder Übergabestation einsetzbar. Automatisierte Lade- und Entladeschnittstellen sorgen dafür, dass sie direkt, ohne gesonderte Übergabeprozesse mit AMR-Systemen oder manuellen Transportsystemen verbunden werden können.
AMRs verbinden
AMR-Projekte setzt cts zusammen mit Partnern wie Omron, Agilox oder MiR um – herstellerneutral und individuell auf die Infrastruktur des Betreibers zugeschnitten. Über modulare Schnittstellen ist es möglich, bestehende Systeme zu integrieren. „In der Produktion können AMRs für wiederkehrende und deshalb standardisierbare Transportaufgaben zum Einsatz kommen“, erklärt Pammer. „Sie verbinden Lagersysteme sowie Transfer- und Pufferstationen mit den Verbrauchspunkten an der Linie – und stellen so eine kontinuierliche, taktgenaue Versorgung mit Komponenten, Trägern oder Behältern sicher.“ Dafür sind AMRs in der Lage, selbstständig in ihrer Umgebung zu navigieren und ihre Routen nach Bedarf anzupassen. Durch die automatisierte Bereitstellung des Materials können wiederum manuelle Transporte und Leerfahrten reduziert werden.
Die Grafik gibt einen Überblick bezüglich der Funktionen der Middleware sloXis
Zentrale Datendrehscheibe zu den Transportsystemen
Um die cts-Systeme nahtlos an das bestehende ERP- oder MES-Setup einbinden zu können, setzt cts auf die eigenentwickelte Middleware sloXis, die als zentrale Datendrehscheibe zu den Transportsystemen dient. sloXis verarbeitetet Informationen aus Auftragsdaten, Beständen oder Maschinenstatusmeldungen und konvertiert sie in steuerbare Aktionen für Smart Warehouses, Pufferstationen oder AMRs. Der Materialfluss wird so synchronisiert und nach Bedarf ausgeführt, ohne manuelle Eingriffe.
Angebunden wird sloXis herstellerunabhängig über bestehende Schnittstellen oder kundenspezifisch entwickelte Interfaces. Damit kann die Middleware flexibel, auch in gewachsene Systemumgebungen, integriert werden. „Materialflussautomatisierung funktioniert nicht als Insel“, resümiert Pammer. „Nur wenn alle Teilnehmer einer intelligenten Fertigung strukturiert und klar definiert miteinander kommunizieren, lässt sich der volle Nutzen aus der Automatisierung ziehen und die Wettbewerbsfähigkeit – auch im internationalen Kontext – optimieren.“
Text/Fotos: cts
