Ein leistungsstarkes System

TGW Logistics bietet ein skalierbar aufgebautes Portfolio, mit dem sich eine große Bandbreite an Anforderungen abdecken lässt – mit einer maximalen Gassenlänge von 150 Metern und einer standardmäßig realisierbaren Höhe von 30 Metern. Bei einer Maximalbestückung mit 112 Shuttles in 14 Wartungsebenen und dem Einsatz des patentierten Doppelgondelhebers mit zwei voneinander unabhängigen Lastaufnahmemitteln wird mit dem „Stingray“-Shuttle eine Leistungssteigerung des gesamten Systems von zehn Prozent erreicht.

Der Allradantrieb ermöglicht eine Geschwindigkeit von fünf Metern pro Sekunde, eine Beschleunigung von drei Metern pro Quadratsekunde und sorgt für eine hohe Positionierungsgenauigkeit mit einer um 25 Prozent gesteigerten Dynamik. Durch die Möglichkeit zum gleichzeitigen Transport von zwei Ladehilfsmitteln wird auch bei teilbestückten Systemen eine hohe Leistung erzielt. Die jederzeit anpassbare Anzahl an „Stingrays“ pro Gasse erlaubt einen flexibel skalierbaren Lagerdurchsatz bei niedrigsten Kosten pro Stellplatz.

Geeignet für Behälter, Kartons und Tablare

Das Produktportfolio von TGW Logistics ist hochmodular aufgebaut: bei der Mechanik und den Hardware-Komponenten ebenso wie bei der Software. Als Teil des „Flashpick“-Systems spielen Shuttles eine wesentliche Rolle. Bei „Flashpick“ handelt es sich um eine flexible Lösung für die vollautomatische Einzelstück-Kommissionierung. Der auf Single Orders aufgebaute Steuerungsansatz steht für schnelle Durchlaufzeiten sowie hohe Flexibilität und ist ideal für kleine sowie große Aufträge in jeder Kombination. Mit dem „Stingray“ können sowohl Behälter und Kartons als auch Tablare ein- und ausgelagert werden – und das bis zu einem Gewicht von 50 Kilogramm und einer Größe zwischen 150 × 200 und 860 × 660 Millimeter, die erforderliche Mindesthöhe beträgt nur 50 Millimeter.

Grundsätzlich gibt es bei TGW Logistics die Shuttle-Ausführungen N (für normal) sowie V (für variabel), damit können Ladehilfsmittel zweifachtief gelagert werden. Die Variante N hat eine fixe Teleskoplichte und kommt typischerweise in Behälterlagern zum Einsatz. Entsprechend der LHM-Dimension und der Ausrichtung wird der Radstand konfiguriert und die passende Sensorik gewählt. Der Großteil der Projektanforderungen lässt sich mit diesem Modell abdecken. Vor allem in Lagern mit großer Kartonvielfalt zeigt das „Stingray V“ (für variabel) seine Stärke. Diese Version kann die Teleskoplichte vollautomatisch anpassen und Ladehilfsmittel unterschiedlicher Dimension flexibel im Regal platzieren. So lässt sich ein maximales Delta von 660 Millimeter zwischen größtem und kleinstem Ladehilfsmittel abdecken. Darüber hinaus steht auch eine Ausführung zur mehrfachtiefen Lagerung bei einer weiteren Ganglichte zur Verfügung – und das sowohl für das „Stingray N“ als auch für das „Stingray V“. Eine solche Ganglichte ermöglicht eine größere Lagertiefe der LHM im Regal, erhöht somit die Lagerdichte und reduziert Betriebskosten. Diese Option ist gerade für stellplatzgetriebene Anwendungen sehr attraktiv – und je nach Anforderung sogar eine Alternative zum klassischen Regalbediengerät. Mit diesem „Stingray“ können 680 Millimeter lange LHM dreifachtief längs im Regal gelagert werden – bei kleineren Abmessungen ist eine bis zu sechsfachtiefe Lagerung möglich.

Auf maximale Energie-Rekuperation ausgerichtet

Shuttle-Systeme können entweder voll- oder teilbestückt werden. Bei letzterer Variante transportiert ein Heber die Shuttles zwischen den einzelnen Ebenen hin und her. Jeder Heber verfügt im Standard über ein Rückspeisemodul, durch das sich Energie zurückgewinnen lässt, um sie je nach Bedarf sofort im Heberverbund, in der Gasse beziehungsweise in Anlagenteilen wiederzuverwenden oder ins Versorgungsnetz zurückzuspeisen.

Das „Stingray“ ist auf maximale Energie-Rekuperation ausgerichtet und verfügt über eine smarte Super-Cap-Lösung zur Rückgewinnung der Bremsenergie und zur Reduktion von Leistungsspitzen. Der Superkondensator deckt je nach Auslastung 25 bis 40 Prozent der benötigten Gesamtleistung ab, der Rest wird vom Transformator bereitgestellt. Auch die Rückgewinnung der Bremsenergie wird so möglich. Bei Stromausfällen durch überlastete Netze oder Naturereignisse nutzt „Stingray“ die Super Caps dazu, die Shuttles kontrolliert zum Stillstand zu bringen, um mögliche Schäden zu begrenzen ein schnelles Wiederhochfahren der Anlage zu unterstützen.

Selbstheilungsfähigkeit und automatische Health Checks

In der Entwicklung lag ein besonderer Fokus auf der Maximierung der Anlagenverfügbarkeit. Beim Zutritt in eine Wartungsebene werden immer nur die Shuttles in der jeweils betroffenen Ebene in den Stand-by-Modus geschickt. Bei einem Zutritt wird das Spannungsniveau von 60 auf 24 Volt reduziert: CPU und Sensorik bleiben aktiv, das System lässt sich schnell wieder hochfahren und die Verfügbarkeit optimieren.

Um der Zukunftsvision von vollständig automatisierten Fulfillment Centern gerecht zu werden, können „Stingrays“ zunehmend autonom agieren und Störungen selbst beheben: Bevor es zu einem Gassenzutritt kommt, wird das Fahrzeug definierte Routinen abfahren, um ohne externe Hilfe den Betrieb fortsetzen zu können. Zusätzlich wird durch weitere smarte Funktionen wie die automatischen Checks des „Health Status“ der unterbrechungsfreie Betrieb sichergestellt, durch Predictive und Usage Based Maintenance der Aufwand für Wartungs- und Reparaturarbeiten signifikant reduziert und die Systemverfügbarkeit damit optimiert. Durch die neue Selbstheilungsfähigkeit werden bis zu 90 Prozent weniger manuelle Eingriffe nötig.

Software: cloudbasierte Updates, höchste Netzwerksicherheit

Shuttles stellen auch an die Logistik-Software hohe Anforderungen. Die einzelnen Module sind im Materialflussrechner im Baukasten-Prinzip verfügbar und je nach Kundenanforderung variabel konfigurierbar. Die unterschiedlichen Varianten von Behälterhebern mit jeweils unterschiedlicher Anzahl an Lastaufnahmemitteln können mit dem Shuttle-Block kombiniert werden.

Aktorik, Sensorik und Steuerung der mechatronischen Geräte sind optimal auf die logistischen Prozesse abgestimmt. Dadurch lassen sich die Bewegungen von Shuttle-Fahrzeugen, Behälter-Hebern sowie Fördertechnik optimieren. Darüber hinaus können mechatronische Geräte in Schwachlastphasen vom Performance in den Eco Mode versetzt werden. Das bedeutet, es wird Energie gespart, die Bauteilabnutzung vermindert sowie die Betriebslautstärke reduziert. Die durch Simulation ermittelten Strategien für Auftragsfreigabe sowie Allokation von Bestand und Ladehilfsmittel können per Konfiguration ausgetauscht und kundenspezifisch erweitert werden. Analog wird der Transport der LHM durch den Materialflussrechner gesteuert – und zwar durch Ermittlung des geeigneten Zeitpunkts für den Transport. Dabei berücksichtigt das System unterschiedliche Kriterien wie Transportzeit, Sequenzierung und Zielverfügbarkeit. Die Benutzeroberflächen ermöglichen optimalen Überblick über den aktuellen Zustand inklusive Bestandsübersicht, Lagerkapazität sowie Auslastung. Durch cloudbasierte Updates und eine einheitliche Plattform kann die Software mit geringem Aufwand auf dem neuesten Stand gehalten werden und garantiert höchste Netzwerksicherheit, einfache Verfügbarkeit von Upgrades und rasche Unterstützung im Störungsfall durch Ferndiagnose.

Lösungen für eine automatisierte Tiefkühllogistik

Die Automatisierung von Tiefkühllagern wird im Lebensmittelhandel immer mehr zum Thema – nicht zuletzt aufgrund der fordernden Arbeitsbedingungen für die Mitarbeiter. TGW Logistics hat sein Lösungsspektrum bereits früh konsequent auf die Tiefkühlkette ausgerichtet: jedes System, jede Komponente und jedes Produkt kann problemlos bei bis zu –30 Grad Celsius eingesetzt werden.

„Stingray“-Shuttles werden bereits in der Entwicklung auf einen Temperatur-Bereich von –30 bis +40 Grad Celsius ausgelegt und sind somit sowohl für das Trocken- und Frische- als auch für das Kühl- und Tiefkühlsortiment geeignet. Neben der hohen Systemleistung war ein Fokus auf der einfachen Wartung: Service-Mitarbeiter müssen sich dank cleverer Strategien nur sehr kurz im TK-Bereich aufhalten. Mittlerweile befinden sich laut TGW bereits mehr als 1.000 „Stingray“-Shuttles in der Tiefkühl-Variante bei verschiedenen Kunden im Einsatz; darunter der Schweizer Lebensmittel-Händler Coop, der deutsche Marktführer für Tiefkühllogistik Nordfrost und der niederländische Online-Lebensmittelhändler Picnic.

Regal als tragende Struktur: Shuttle-Lager in Silobauweise

Eine weitere Möglichkeit ist die Ausführung in Silobauweise. Größter Unterschied dieser sogenannten Warehouse Solution im Vergleich zur klassischen Ausführung: Das Shuttle-Regal selbst ist die tragende Struktur für die Dach- und Wandelemente des Gebäudes. Die Errichtungskosten lassen sich so deutlich reduzieren – mit positiven Effekten auf die Betriebskosten über die gesamte Lebensdauer (Total Cost of Ownership), die Bodenversiegelung und den ökologischen Fußabdruck. Je nach Ausführung kann die durch das Silo versiegelte Bodenfläche um bis zu drei Prozent geringer als bei einer herkömmlichen Bauweise ausfallen, eine zusätzliche Begrünung des Silodachs ist ebenso möglich.

Der Stahlbau muss neben der statischen Last der Gebäudeteile auch den dynamischen Lasten durch die Bewegung des Equipments und der Wind- sowie Schneelast standhalten. Entscheidend für die Widerstandsfähigkeit sind vor allem die Anbindungen der Wand- bzw. Dachkonstruktion an das Regal und die Schnittstelle zur Bodenplatte. Große Vorteile sind die extrem kompakte Bauweise und die geringeren Errichtungskosten. Hier sorgt die TGW-Fachbereich für Stahlbau für die Reduzierung von externen Schnittstellen und somit für eine Vereinfachung des Projektes. (ck)