Bis eine Waschmaschine zu Hause Wäsche wäscht, haben in der Produktion viele Schritte ineinander gegriffen. Damit das funktioniert, sorgen bei Miele Fahrerlose Transportfahrzeuge dafür, die Fertigungslinien für den Rohbau mit Bauteilen zu versorgen.
Per Lasernavigation sind die Fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF) auf ihrem vorgesehenen Fahrkurs unterwegs. (Bild: Miele & Cie. KG)
Die Miele & Cie. KG stellt hochwertige Hausgeräte her. Am Hauptsitz in Gütersloh beschäftigt das Unternehmen 2.300 Mitarbeiter. Innerhalb der Miele Gruppe findet sich dort auch das Kompetenzzentrum für Wäschepflege. Dort entwickelt und fertigt das Unternehmen seine Waschvollautomaten. Etwa 850.000 Geräte laufen jährlich vom Band.
Materialfluss verbessern
Im Rohbau der Waschvollautomaten wird deren Gehäuse aus diversen Bauteilen vorgefertigt. Dazu müssen unter anderem die Seitenwände in entsprechenden Sonderladungsträgern zunächst mit Hilfe einer Elektrohängebahn (EHB) aus dem zentralen Hochregallager gebäudeübergreifend in den Rohbau gefördert werden. Ab dem zentralen EHB-Hubwerk erfolgt dann der flurgebundene Transport bis zur Fertigungsanlage. Für den Materialfluss vom EHB-Hubwerk zu den Fertigungslinien suchte Miele eine automatisierte Transportlösung. Mit der Entwicklung und Umsetzung eines Fahrerlosen Transportsystems (FTS) wurde E&K Automation beauftragt. Felix Schad, Projektleiter bei EK Automation sagt: „Die Aufgabenstellung war klar: Miele wollte einen automatisierten und vor allem wandlungsfähigen Weitertransport der Materialien, ausgehend von einem hochfrequentierten EHB-Hubwerk, während die zu versorgenden Fertigungsanlagen nahezu direkt mit den Endmontagelinien verbunden sind.“
Komplexe Voraussetzungen
Die Anforderungen vor Ort erwiesen aufgrund komplexer räumlicher Begebenheiten anspruchsvoll. Für die Ausarbeitung des Verkehrskonzepts sowie für die Ermittlung der optimalen Anzahl von Transportrobotern nutzt der FTS-Spezialist 3D-Simulation. Dafür kommt das Planungstool Tecnomatix Plant Simulation sowie ein eigenentwickeltes Baukastensystem zum Einsatz. Anhand von möglichst genauen Layoutdatenwird ein Simulationsmodell in 2D oder 3D erstellt. Verknüpft mit den Daten der entsprechenden FTF können dann die Abläufe mit unterschiedlichen Streckenführungen, einer verschiedenen Anzahl von Fahrzeugen, diversen Puffergrößen und mehr abgebildet werden. Im Zeitraffer und aus der Vogelperspektive werden dann alle Möglichkeiten durchgespielt, um früh ungeahnte Herausforderungen, Planungsrisiken, Engpässe und Blockungen zu identifizieren. Auf diese Weise lässt sich das automatisierte Transportsystem exakt auf die räumlichen Gegebenheiten und hohe Produktivität zuschneiden. „In diesem Fall haben wir von Miele 3D-Daten erhalten“, so Schad.
Seit 2016 ist nun ein FTS für die Bauteil-Versorgung im Rohbau des Waschmaschinen-Werkes im Einsatz. Es wurden zunächst sechs Fahrzeuge aus der Smart Move L16-Reihe von Linde MH eingesetzt, die bis zu 1.600kg tragen können. Die bei EK Automation mit Navigations- und Steuerungssystemen ausgerüsteten Serienfahrzeuge zeichnen sich durch kurze Planungs-, Inbetriebnahme- und Lieferzeiten aus und können an verschiedene Aufgaben angepasst werden. Um die Fertigungslinien zu versorgen, werden die Ladungsträger dem EHB-Hubwerk entnommen und zunächst einem Entkopplungspuffer zugeführt. Erst wenn der Mitarbeiter an der Fertigungslinie die Bauteile anfordert, erfolgt der Ladungsträgerwechsel. Mit den automatisierten Staplern wird alle drei Minuten an der Linie ein leerer Ladungsträger gegen einen vollen ausgetauscht, wobei der Wechsel im Rahmen des Zweibehälterprinzips innerhalb von acht Minuten erfolgen muss. Sobald ein Transportroboter einen Leerbehälter aufgenommen hat, wird von dem Miele Logistics Execution System der Auftrag zur Versorgung des Platzes heruntergegeben. Da Paletten und Ladungsträger sowohl quer als auch längs transportiert werden müssen, ist es aus Gründen der Arbeitsplatzergonomie erforderlich, die Ladungsträger beim Quertransport weit vorn auf den Gabelspitzen zu transportieren. Die Lastaufnahme und -kontrolle wird durch einen optischen Sensor überwacht.
Navigation per Laser
Ihren Fahrkurs halten die Transportroboter per Lasernavigation ein. Ein auf dem Fahrzeug angebrachter Laserscanner vermisst dabei ortsfeste Reflexmarken. Dadurch kann die aktuelle Fahrzeugposition ständig ermittelt werden.
Welches Energiesystem
Die Gabelhochhubwagen sind bei Miele mit dem Lithium-Ionen-Energiesystem ausgerüstet. Sie werden automatisch geladen, das heißt je nach Auslastung fahren sie im laufenden Betrieb die Ladestationen an. So bleiben sie über den gesamten Batterielebenszyklus wartungsfrei, schildert Felix Schad. „Es ist für einen 24-stündigen Einsatz an 365 Tagen im Jahr ausgelegt.“
Zum Schutz der Mitarbeiter sind die Transportfahrzeuge mit Personenschutzscannern ausgerüstet, bei denen Warn- und Schutzfelder eingestellt werden können. Das Gabelfahrzeug leistet eine genaue Abtastung seiner Umgebung, auch wenn es mit den Zinken vorausfährt. Kommt eine Person oder ein Gegenstand in das Schutzfeld, bremst das FTF ab.
Flotte erweitert
Bei Miele zeigt man sich sehr zufrieden mit der Umsetzung und dem Ergebnis des Projekts, wie Mario Kuhn, Projektleiter bei beim Hausgeräteherstelelr unterstreicht: „Das Hauptziel des Projektes bestand in der Implementierung einer automatischen und wandlungsfähigen Transportlösung mit höchster Verfügbarkeit. Nach fast drei Jahren ohne nennenswerte technische Systemausfälle sowie diversen kleineren und größeren Erweiterungen kann ich dem System diese Eigenschaften attestieren.“ Felix Schad ergänzt: „Durch die gute und reibungslose Zusammenarbeit konnten wir das gesamte Projekt im geplanten Zeit- und Budgetrahmen umsetzen.“ Anfang 2017 wurde das bestehende Fahrerlose Transportsystem weiter ausgebaut – drei neue weitere Gabelfahrzeuge kamen hinzu. Dadurch sind nun insgesamt neun automatisierte Stapler für die Waschmaschinenfertigung bei Miele in Gütersloh im Dreischicht-Betrieb im Einsatz und führen bis zu 120 Transporte zu diversen Fertigungsanlagen pro Stunde aus.
Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Anbieter & Produkte
Wachstum durch Kundenorientierung: Das Geheimnis liegt in einem smarten Variantenkonfigurator
Make Lean Leaner
Weltweit führende APS-Technologie für alle industriellen Anforderungen
Work-in-Process-Management in S/4HANA
MPDV Mikrolab GmbH – WE CREATE SMART FACTORIES
becosEPS – Enterprise Planning System
Qualität, Lieferketten, Rückverfolgbarkeit – Nachhaltigkeit hat viele Facetten
IIoT in Stahl Service Centern
ANZEIGE
Whitepaper
Mit Kennzahlen die Produktion im Griff
Vom 4-Stufen-Modell zum Regelkreis
Monitoring IT, OT and IIoT with Paessler PRTG: use cases and dashboards
Smart Factory Elements
Vollautomatische Feinplanung
Videos
KSB: Digitale Lieferantendokumentation
Erfolgreiche Asprova APS Einführung bei Kontio, finnischer Hersteller von Blockhäusern
Erfolgreiche Asprova APS Einführung bei Panasonic, Hersteller von Komponenten für Autoelektronik
Erfolgreiche Asprova APS Einführung bei Prospera: Laserschneiden, Biegen und Stanzen. Aprova hat all unsere Planungsprobleme gelöst.
Specops Password Auditor – Evaluieren Sie kostenlos Ihre Passwortsicherheit in Active Directory
Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
Das Internet of Things verändert Produktwelten und die Vernetzung in der Fertigung gleichermaßen. Entstehende Ökosysteme laden zur einer neuen Form der Zusammenarbeit ein. Die Spezialausgabe IoT Wissen Kompakt informiert über die Technologie, Projektierung und Anbieter für die eigene Applikation, in- und außerhalb der Fabrik.
Um alle Potenziale eines MES umfassend ausnutzen zu können, beleuchten unsere Autoren in der Serie von MES Wissen Kompakt die erfolgskritischen Faktoren, um Fertigungsunternehmen präventiv zu steuern. Darüber hinaus präsentiert MES Wissen Kompakt ein breites Spektrum an Firmenportraits, Produkt- neuheiten und Dienst- leistungen im MES-Umfeld.