Projekt: Automatiklager für EWPS-Ladungsträger entwickelt

Nahtlose Kommissionierprozesse und eine Verdichtung der Lagerfläche von 15.000 auf 2.300 m2: Davon profitiert die international tätige OTTO FUCHS Gruppe am Standort Meinerzhagen (Nordrhein-Westfalen). Im nahegelegenen Gewerbepark Grünewald ist vor kurzem das weltweit erste automatisierte Palettenhochregallager für EWPS-Ladungsträger in Betrieb genommen worden. Die Spezialladungsträger kommen insbesondere beim Transport von Lkw- und Pkw-Rädern zum Einsatz. Die maßgeschneiderte Lösung für den Transport der Ladungsträger in Sondergrößen stammt von Unitechnik.

Um den Wachstumsprozess im Geschäftsbereich Automotive voranzutreiben, investierte OTTO FUCHS in ein 21.000 m² großes Oberflächen- und Logistikzentrum. Mit dem Neubau in direkter Nähe zum Hauptsitz in Meinerzhagen will das Unternehmen auch zukünftig gestiegenen Kundenanforderungen hinsichtlich Produktionsvolumen, Variantenvielfalt und Oberflächenausführungen gerecht werden. Bis zu 1,3 Millionen Schmiederäder erhalten jährlich auf hochmodernen Lackier- und Polieranlagen ihr Oberflächenfinish, werden im neuen Hochregallager eingelagert und für den Versand vorbereitet. Das Automatiklager in Silobauweise hat Unitechnik schlüsselfertig realisiert. „Unsere Zusammenarbeit mit Unitechnik war von Anfang an von Professionalität geprägt“, so Bernd Großmann, Werksleiter des neuen Standorts Grünewald bei OTTO FUCHS. „Überzeugt haben uns neben der räumlichen Nähe auch die umfangreichen Erfahrungen im Automobilbereich und die hohe Innovationsfähigkeit, die notwendig ist, um ein komplett neues Lagersystem für EWPS-Paletten zu entwickeln.“

Automatisches Fertigteilelager sichert Zukunftsfähigkeit
Vor dem Bau des neuen Lagerstandortes brachte OTTO FUCHS seine Fertigteile auf rund 15.000 m² Hallenfläche blockgelagert unter. „Insgesamt profitieren wir mit dem Automatiklager von einem wesentlich geringeren Aufwand in der Kommissionierung und einer hohen Diebstahl- und Warensicherheit, wie sie auf der unübersichtlichen Fläche zuvor nicht gegeben war“, so Bernd Großmann. Platzsparend untergebracht lagern auf 2.300 m² in 8.100 Stellplätzen rund 150.000 Räder. Nach dem Lackierprozess werden die fertigen Räder automatisch auf Systempaletten verpackt und dem als Versandpufferlager angelegten Hochregallager zugeführt. Bei 75 Wechselspielen pro Stunde werden pro Tag etwa 4.000 versandfertige Pkw-Räder aus geschmiedetem Aluminium auf Lkws verladen. Drei Regalbediengeräte übernehmen dabei die Ein- und Auslagerung auf 13 Ebenen. „Im Falle der technischen Störung eines RBGs können wir das mit den zwei weiteren RGBs abfangen. So stellen wir die Warenverfügbarkeit für unsere Kunden just in time sicher“, erklärt Großmann. „Besonders als Zulieferer für Premiumfahrzeuge ist das eine wichtige Voraussetzung.“ Auf vier Versandbahnen können bis zu 18 Paletten für die Lkw-Verladung bereitgestellt werden.

Maßanfertigungen für EWPS-Paletten
Vor eine besondere Herausforderung stellte den Generalunternehmer das automatisierte Handling der EWPS-Paletten (EWPS = European Wheel Pallet System). Diese speziellen Ladungsträger für den Automotive-Bereich entsprechen nicht den Standardgrößen und kommen im Lager von OTTO FUCHS in vier unterschiedlichen Varianten (EWPS Typ 2, 3 und 4 sowie eine Sonderpalette von OTTO FUCHS) zum Einsatz. Die Abmessungen der Palettentypen variieren von 1,19 m bis zu 1,90 m und sind für die Lagerung von 14 bis 24 Zoll großen Rädern ausgelegt. Das Logistikzentrum in Grünewald ist das weltweit erste als automatisiertes EWPS-Palettenlager realisierte Projekt. Für die Transportmittel der Paletten waren daher keine Standardausführungen der Fördertechnik vorhanden. Die Rahmenkonstruktion der Ladungsträger besteht aus 30-mm-Vierkantrohren. Aufgrund des filigranen Aufbaus sowie der unterschiedlichen Breite, Länge und Höhe der Ladungsträger sind sie für die Sensorik sehr schwer zu erfassen. „Komplex war besonders die Konzipierung der Konturenkontrollen. Auf diesen Plätzen wird vor der Einlagerung geprüft, um welchen Palettentyp es sich handelt, wie hoch die Ladung gestapelt ist, ob die zulässigen Überhänge eingehalten werden und ob der Ladungsträger beschädigt ist“, erklärt Rüdiger Groß, Projektmanager bei Unitechnik. Gelöst hat das Unternehmen die Herausforderung mit Hilfe dreier Lichtbandsensoren an jedem Konturenprüfplatz. Die Auswertung der charakteristischen Muster durch die Steuerung erlaubt die zuverlässige Identifikation und Vermessung der Paletten.

Fachfeinpositionierung mit intelligenten Sensoren
Bei der Einlagerung der unterschiedlichen Palettengrößen in die Hochregalfächer waren ebenfalls verschiedene Anforderungen zu berücksichtigen. „Uns war wichtig, dass wir alle Palettengrößen in allen Fächern einlagern können, damit wir möglichst flexibel sind“, so Großmann. Die Lösung von Unitechnik sieht eine doppeltiefe Quereinlagerung der unterschiedlich langen Ladungsträger vor. Innerhalb der geplanten Systemfächer können verschiedene Kombinationen von EWPS-Paletten abgestellt werden. Möglich sind beispielsweise drei kleine oder zwei große Paletten innerhalb eines Systemfachs. Die Belegung von vorderem und hinterem Fach wird immer aufeinander abgestimmt.

Außerdem führt die Lagerung der zum Teil 500 kg schweren Paletten zu einer Durchbiegung der Fachriegel um bis zu 15 mm. Für das exakte Justieren der Anfahrposition setzt Unitechnik intelligente Sensorik ein. Ist das Regalbediengerät auf der Zielposition angekommen, erkennt das kamerabasierte System Markierungen an den Fachriegeln, bestimmt die Positionsabweichung aufgrund der Durchbiegung und korrigiert die vertikale Position.

Ein Fall für zwei: UniWare und SAP steuern Lagerabläufe

Die Steuerung des Materialflusses koordiniert bei OTTO FUCHS das Lagerverwaltungssystem UniWare. Es dient der Lagerplatzverwaltung und der Koordination aller Transportvorgänge. Die integrierte Anlagenvisualisierung bildet den Leitstand des automatisierten Hochregallagers. Auf der grafischen Oberfläche können die Mitarbeiter von der Anlagenübersicht bis zum Schaltzustand eines Sensors zoomen. Die Schnittstelle zum übergeordneten SAP-System wurde mit OTTO FUCHS individuell abgestimmt. UniWare stellt SAP in Echtzeit ein Lagerabbild zur Verfügung. Die Arbeitsplatzdialoge gestaltete OTTO FUCHS mittels SAP-Applikationen.
Das störungsfreie Zusammenspiel beider Systeme stellte der Generalunternehmer noch vor der Inbetriebnahme der Anlage durch eine Emulation auf LVS-Basis sicher. Mit der 3D-Emulation testete das Unternehmen die komplette Funktionalität inklusive SAP-Anbindung. Auch auf Steuerungsebene wurde eine maßstabsgerechte Simulation erstellt, um die Funktion der Software vor dem Start der Inbetriebnahme zu prüfen. „Vor Ort nehmen wir in der Regel nur noch die Mechatronik in Betrieb“, so Rüdiger Groß. Konzeptionelle Softwareänderungen erfolgen nicht mehr während der Inbetriebnahme. So ist gewährleistet, dass die Prozesse ab dem ersten Tag verzögerungsfrei ablaufen.