Automatisierte Laborlogistik

Die Testo Industrial Services GmbH ist Deutschlands führender Anbieter von Kalibrierdienstleistungen. Gegründet wurde die Tochterfirma der Testo SE & Co. KGaA vor über 20 Jahren, im Jahr 1999. Das Unternehmen produziert im Gegensatz zum Mutterkonzern selbst keine Messgeräte, sondern kümmert sich um die Messinstrumente seiner Kunden. Neben der Kalibrierung sind im Laufe der Zeit noch weitere qualitätssichernde Dienstleistungen wie Qualifizierung, Validierung und Prüfmittelmanagement hinzugekommen.

Labore wurden vorher als Lager zweckentfremdet

Zur Gründungszeit zählte das Unternehmen 20 Mitarbeiter; heute beschäftigt es mehr als 1.200 Angestellte – und das Wachstum hält weiter an.

Bei rund 300 eingehenden Kundenpaketen am Tag stellte sich dem Unternehmen ein immer größer werdendes Platzproblem am Firmenhauptsitz in Kirchzarten. Die Folge: Die Kundengeräte mussten am Ende des internen Materialflusses in den Laboren zwischengelagert werden. Teilweise standen Messgeräte bis zu eine Woche in den Räumen, bis sie bearbeitet werden konnten. So wurden 10 bis 20 Prozent der Laborfläche als Lager zweckentfremdet. Diese Räumlichkeiten müssen allerdings sehr kostenaufwendig klimatisiert werden, da sonst keine Kalibrierung der Messgeräte möglich ist. Aus diesem Grund sollten sie so effizient wie möglich genutzt werden.

Eine weitere Herausforderung in dieser ungewollten Lagersituation war der fehlende Überblick. Die Such- und Sortierzeit für die Angestellten war viel zu lang.

Mit automatisierter Intralogistik zum Erfolg

Das war einer der Gründe, warum sich Testo Industrial Services bei ihrem neuen Firmengebäude für ein performantes automatisiertes Logistiksystem entschieden hat. Eine wichtige Rahmenbedingung lautete, dass die Kundenmessgeräte zwischen drei Tage und maximal vier Wochen in der „Calibration Factory“ bleiben. Die Lösung für das Platzproblem: Ware, die sich nicht in der Bearbeitung befindet, in einem zentralen Lager unterbringen. Damit wird die Such- und Sortierzeit reduziert und die Mitarbeiter können effizienter arbeiten. Um zusätzlich die Produktivität zu steigern, sollten alle am Prozess beteiligten Abteilungen in dem Neubau untergebracht werden: mehrere Kalibrierlabore, eine große Auftragsabwicklung sowie die Logistikbereiche. Dabei legte Testo großen Wert darauf, einen Komplex ohne Fabrikcharakter zu errichten. Das Motto: Qualität trifft Effizienz.

Das robustere Prinzip überzeugt

Auf diese spezifischen Anforderungen bewarben sich neben der Unitechnik Systems GmbH noch vier weitere Anbieter. Nach einer Angebotsphase mit vielen Workshops konnte das Bewerberfeld dann auf zwei Anbieter mit unterschiedlichen Lösungsansätzen eingegrenzt werden. Der Vorschlag von Unitechnik mit einer klassischen Fördertechnik und einem Shuttlehochlager erhielt schließlich den Zuschlag. „Unitechnik hat das robustere Prinzip mit der höheren Verfügbarkeit angeboten. Es hat unserem Unternehmen von den Leistungskomponenten her am meisten Spielraum eingeräumt“, so Markus Salemink, Projektleiter Prozessgestaltung bei Testo Industrial Services.

„Calibration Factory“ entsteht in der Nachbarschaft

In ungefähr einem Kilometer Entfernung zum ursprünglichen Firmengelände in Kirchzarten steht nun die neue „Calibration Factory“. Das Gebäude wurde im Sommer 2021 fertiggestellt und bezogen. Logistisches Herzstück des Neubaus ist das Shuttlesystem. „Im Bereich der Kalibrierdienstleistungen ist es wohl einzigartig, dass ein Automatisiertes Kleinteilelager verwendet wird, um Messinstrumente zu organisieren, zwischenzulagern und rechtzeitig den einzelnen Arbeitsschritten zuzuführen“, so Guido Quast, Projektleiter bei Unitechnik.

Das neue Hochregallager mit seinen 6.840 Stellplätzen ist in einem eigenen Gebäudeteil untergebracht. 16 Shuttlefahrzeuge sind für das Verstauen der Kundenware auf insgesamt 30 Ebenen verantwortlich. Ein Fahrzeugheber ermöglicht das Wechseln der Fahrzeuge auf die verschiedenen Ebenen. Über die Anzahl der Fahrzeuge kann der Kunde die Leistung der Anlage nachträglich einfach erhöhen. Um auf kleinem Raum möglichst viele Behälterstellplätze unterzubringen, lagern immer drei Behälter hintereinander. Man spricht auch von dreifachtiefer Lagerung. Im Lagerbereich ist eine CO2-Löschanlage installiert. Denn die Wasserlöschung über eine normale Sprinkleranlage würde im Brandfall die teuren Messinstrumente beschädigen. Da es sich bei jedem Prüfobjekt um ein Unikat handelt, wäre der Schaden immens.

Kurze „Lieferzeit“ dank Förderband

Vom Lager aus führen ca. 300 Meter Fördertechnik durch das Gebäude zum Wareneingang, Warenausgang und zum Routenzugbahnhof. Die leistungsfähige Förder- und Lagertechnik kann sowohl in Einlager- als auch in Auslagerrichtung ungefähr 380 Behälter pro Stunde in sequenzierter Reihenfolge durchsetzen. Bei Anforderung eines Messinstruments durch ein Labor braucht das System weniger als zwei Minuten, um den entsprechenden Behälter anzuliefern. Die Labormitarbeiter erhalten die Geräte genau dann, wenn sie benötigt werden. Die Folge ist, dass keine Messinstrumente mehr in den Laboren auf ihre Bearbeitung warten und Raum blockieren. Die logistische Herausforderung: Durch die dreifachtiefe Lagerung der Behälter bei gleichzeitig hohem Füllungsgrad im gesamten Lager müssen die Auslagerungen vorausschauend geplant werden. Die Lösung ist eine rechtzeitige Ankündigung der Transportaufträge, was eine Vorsortierung des Lagers ermöglicht. Um eine hohe Förderleistung zu erreichen, übernehmen sogenannte Loops auf der Förderstrecke die finale Sortierung. Dadurch sind Routenanpassungen noch während der Zuführung zu verschiedenen Arbeitsplätzen möglich.

„Uniware“ regelt den Verkehr

Für die Koordinierung der Ein- und Auslagerung zu kalibrierender, bereits kalibrierter und versandfertiger Geräte ist das Lagerverwaltungssystem (LVS) UniWare von Unitechnik verantwortlich. Das System steuert jeden Schritt vom Wareneingang über die Routenzuganbindung bis zum anschließenden Versand. Dafür hat es integrierte Module für das Materialflusssteuerungssystem und die Anlagenvisualisierung. Wenn ein neues Kundeninstrument beim Wareneingang ankommt, wird es in einen mit Schaumstoff gepolsterten Behälter gelegt und über die Fördertechnik ins Shuttlelager gebracht. Bei Abruf wird es automatisch zu den Laboren für Elektronik, Thermodynamik, Mechanik, dimensionelle Messgrößen oder Durchfluss transportiert. Dort lagert es meist noch über Nacht, um die Temperatur der klimatisierten Umgebung anzunehmen. Nach der Kalibrierung kommt das Instrument über die Förderstrecken ins Lager, bevor es zurück an den Kunden geschickt wird.

Logistikzentrum ohne Fabrikcharakter

Da in der „Calibration Factory“ Logistikzentrum und Labore zusammengelegt wurden, musste eine einheitliche Gestaltung für den Innenraum gefunden werden. Die Verantwortlichen wollten es dabei vermeiden, dass durch die Intralogistik ein Fabrikcharakter entsteht. Die Lösung: Die Förderstrecken wurden nicht wie normalerweise üblich auf dem Boden installiert, sondern unter die Decke montiert. Die Fördertechnik fügt sich so nahtlos und geräuscharm ins Büroumfeld ein. Lediglich an einigen wenigen Stellen wird das Lieferband auf eine für Angestellte ergonomische Höhe herabgesetzt. Zudem werden die sensiblen Geräte wesentlich erschütterungsärmer transportiert, als dies beim manuellen Handling der Fall wäre. Polster in den Transportbehältern schützen die Ware zusätzlich.

Nachhaltigkeit: Neubau im Zeichen der Zeit

Neben der Effizienz und Qualität stand auch die Nachhaltigkeit im Fokus. Hohe Leistung und Kapazität bei möglichst niedrigem Energiebedarf und geringer Raumnutzung: Nach dieser Vorgabe wurde das neue, automatisierte Lager- und Fördersystem konstruiert. Weiterhin hervorzuheben sind die getriebelosen Motorrollen der Behälterfördertechnik, die sehr leise arbeiten und ein intelligentes System zur Energierückgewinnung besitzen. Sie senken den Energieverbrauch um bis zu 15 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Antriebsrollen. Auch sind im Shuttlelager sämtliche Antriebskomponenten mit einem System zur Energierückgewinnung ausgestattet.

Fazit: mehr Platz und Effizienz

„Insbesondere dank der engen Zusammenarbeit mit Unitechnik konnte das Projekt erfolgreich abgeschlossen werden“, resümiert Markus Salemink. „Unitechnik war zu jeder Zeit engagiert und hat auf neue Anforderungen stets flexibel reagiert. Die neue Logistik funktioniert von Beginn an sehr zuverlässig. Für unsere Mitarbeiter bedeutet dies eine große Erleichterung und eine massiv gesteigerte Produktivität in der täglichen Arbeit.“

In Zukunft sollen auch die wenigen Labore, die noch am alten Standort verblieben sind, in die neuen Räumlichkeiten umziehen. Unter anderem zu diesem Zweck wurde die Förderanlage von Unitechnik modular gestaltet, sodass Erweiterungen problemlos möglich sind. Die Lagerfläche kann bis auf das Vierfache vergrößert und eine weitere Shuttlegasse unkompliziert nachgerüstet werden. Insgesamt erweitert die „Calibration Factory“ nicht nur die Kapazitäten, sondern auch die Effizienz von Testo Industrial Services. In dem modernen Komplex werden die Prozesse schnell und übersichtlich umgesetzt. So wird das Projekt seinem Slogan „Qualität trifft Effizienz“ gerecht. (ck)