Der Hersteller von Verpackungssystemen SIG Combibloc setzt beim Materialtransport in seinen Werken in Linnich und Wittenberg auf fahrerlose Transportfahrzeuge. In Linnich läuft zudem die Palettierung automatisch ab. Als Datendrehscheibe dient dabei das Manufacturing Execution System von Zeiss Guardus.
(Bild: Carl Zeiss MES Solutions GmbH)
Seit mehr als 10 Jahren arbeitet SIG Combibloc, ein Hersteller von aseptischen Verpackungssystemen für Lebensmittel und Getränke, an der Optimierung seiner Produktionslandschaft sowie dem Auf- und Ausbau seiner IT-Umgebung. Als Schaltzentrale fungiert dabei das Manufacturing Execution System Zeiss Guardus. Durch dessen integrierte Datenbasis wird jeder Prozessteilnehmer entlang der Herstellung mit den qualitäts- und produktionsrelevanten Informationen versorgt. Das Ziel: Null Fehler bei bestmöglicher Produktionsperformance und -produktivität. „Blickt man auf die jüngste Vergangenheit, so haben wir uns zuerst darauf konzentriert, mithilfe von Vernetzung und Automatisierung unsere Maschinen noch schneller und effizienter zu betreiben. Der nächste logische Schritt betraf dann die umgebenden Prozesse, allen voran die Materiallogistik. Hier haben wir uns ganz aktuell mit der Frage auseinandergesetzt, wie autonome Systeme und Robotik unseren Digitalisierungsgrad – also unsere Agilität und Effizienz – weiter vorantreiben können“, so Thomas Scheermesser, Head of Production Process Improvement bei SIG Combibloc.
Zur Herstellung der Packungsmäntel werden Kartonrollen mit einem Durchmesser von bis zu 2 Metern und einem Gewicht von rund 2,5 Tonnen bewegt und verarbeitet. In der ersten Stufe wird in einem Beschichtungsprozess die sogenannte Halbfertigware 1 hergestellt, der anschließende Druckprozess bringt das kundenspezifische Dekor auf die Rollen. In der dritten Stufe werden einzelne Zuschnitte aus der Rollenware herausgestanzt und im letzten Schritt erhalten die Zuschnitte ihre Siegelnaht. Anschließend werden die fertigen Packungsmäntel automatisch in Umkartons verpackt. Dieser Prozess wurde zum Start der neuen Digitalisierungs-Stufe mittels einer Value-Stream-Analyse untersucht, wobei das größte Optimierungspotenzial in der Intralogistik verborgen lag. In der Konsequenz stand der Einsatz von Automated Guided Vehicles (AGVs) zum Transport der Rollen und Druckzylinder oben auf der Automatisierungsagenda.
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Die Umsetzung dieses Szenarios erfolgte in mehreren Schritten. In der ersten Phase konzentrierte sich das Projektteam auf den Transport der beschichteten und bedruckten Rollen entlang der Produktionswege. Abhängig von der aktuellen Produktion sollten die richtigen Rollen zur richtigen Zeit von den AGVs an den Anlagen bereitgestellt bzw. abgeholt werden. Das gilt sowohl für die Materialanlieferung zum Produktionsstart und die bedarfsorientierte Materialbestückung der Anlagen als auch für den Transport der fertig beschichteten und bedruckten Rollen ins Lager. Heute übernehmen in den Standorten Linnich und Wittenberg insgesamt zwölf Fahrzeuge die Beförderung der Rollen. Die AGVs holen die Rollen als Halbfertigwaren an den Produktionsanlagen ab, transportieren sie ins Lager und stapeln sie dort. Gleiche Autonomie gilt für die Belieferung der Anlagen. Die Anlieferung der Rollen wird über Bodensensoren vor den Maschinen gesteuert.
Damit die AGV-Systeme ihren Weg automatisch finden, besteht eine direkte Integration mit dem MES-System. Dieses versorgt die Steuerungssoftware der Fahrzeuge mit den notwendigen Informationen zu den Fertigungsaufträgen, deren Reihenfolgen und Stücklisten sowie Material-Daten. Meldet im Produktionsverlauf der Bodensensor vor einer Maschine freie Kapazität, erzeugt die AGV-Steuerungssoftware einen Transportauftrag und fährt gemäß Stückliste und Arbeitsfortschritt die benötigte Rolle an ihren Platz. Steht hingegen eine produzierte Rolle an einem Pickpoint, wird die Rollennummer automatisch oder durch den Shopfloor-Mitarbeiter gescannt, wodurch das AGV wiederum einen Abholauftrag erhält. Durch die Rollennummer-Logik erkennt das System bei der Datenübergabe, um welche Rolle es sich handelt und wohin diese zu transportieren ist. Eine integrierte, regelbasierte Lagerverwaltung sorgt zudem dafür, dass die AGVs selbstständig entscheiden können, wo die Rolle im Lager platziert wird.
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