Zukunftsgerichtet und flexibel

Zukunftsgerichtet und flexibel

Automatisierte Produktionsversorgung rund um die Uhr

Um flexibel und kurzfristig auch kleine Losgrößen effizient fertigen zu können, führte die Business Unit PCC von Phoenix Contact im ostwestfälischen Blomberg ein Fahrerloses Transportsystem (FTS) zur Produktionsversorgung ein. Das Ergebnis: 85 Prozent weniger Umlaufbestände, mehr Fläche für weitere Fertigungsanlagen, die Mitarbeiter sind körperlich entlastet.

1. Die Fördertechnik am AKL wurde so modifiziert, dass die Behälter mit den kommissionierten Artikeln automatisch an das Fahrerlosen Transportfahrzeuge übergeben werden können.  (Quelle: Phoenix Contact)
2. Kern des neuen Materialfluss-Konzepts ist ein FTS. Es transportiert die Artikel zu den Fertigungsautomaten. Die Fahrzeuge nehmen dabei gleich mehrere Behälter in Stapeln auf. (Quelle: Phoenix Contact)
3. Mit der Einführung der FTS haben sich die für den Umlaufbestand reservierten Flächen reduziert. Zusätzlich entfällt das Handling rund um die Rollwagen – das spart weitere Fläche und entlastet die Mitarbeiter. (Quelle: Phoenix Contact)

Ein Trend beschäftigt heute nahezu alle Fertigungsbetriebe: Kunden bestellen immer häufiger und in immer kleineren Losgrößen. Das gilt auch für die Business Unit PCC von Phoenix Contact: Diese produziert Leiterplattenklemmen und Steckverbinder für die Signal-, Daten und Leistungsübertragung. „Der Markt ist in den vergangenen Jahren stark gewachsen“, sagt Bereichsleiter Bernd Reiff, Bereichsleiter Produktion am Standort Blomberg.

"Typische Auftragsgrößen gibt es bei uns nicht, die Mengen reichen von 100 bis zu 100.000 Stück. Nur circa 20 Prozent der Produkte laufen in großen Stückzahlen, der Rest geht in Richtung Kleinmenge. Daher ist eine flexible und effiziente Produktion für uns das A und O. Bernd Reiff, Bereichsleiter Produktion am Standort Blomberg

Produktionsversorgung auf große Stückzahlen ausgelegt

Die Fertigung der Leiterplattenklemmen und Steckverbinder war jedoch auf Massenfertigung ausgelegt, der Materialfluss entsprechend organisiert: Seit dem Jahr 2005 versorgt ein Automatisches Kleinteilelager (AKL) die Arbeitsplätze mit Komponenten und Baugruppen. Es wurde im Verlauf der Jahre mehrmals erweitert und bietet jetzt in neun Gassen Raum für 130.000 Behälter. 15.000 unterschiedliche Artikel sind mit einer Gesamtmenge von 500 Millionen Teilen dort im Schnitt gelagert. Bisher brachten Stapler die in Rollwagen transportierten Teile vom Lager- in den Montagebereich. „Das Material wurde dort auf Vorrat bestellt – üblicherweise in einer für einen Tag ausreichenden Menge –, im AKL kommissioniert und dem Bedarfsort sortiert zugewiesen“, beschreibt Dr. Björn Eilert, Projektleiter bei Phoenix Contact, den Prozess. Die KLT (Kleinladungsträger) wurden dazu manuell auf die Rollwagen gestellt und am Zielort abgenommen. „Diese Transport-Organisation ist eher auf Durchsatz und Masse ausgelegt und nur mit möglichst wenig Fahrten effizient“, erklärt Eilert.

Die Folgen waren hohe Umlaufbestände, relativ lange Transport- und damit Durchlaufzeiten sowie ein hoher Flächenverbrauch durch die an den Produktionsstationen gepufferten Materialien. „Wir brauchten eine kontinuierliche, bedarfsorientierte und flexiblere Versorgung der Produktion“, umreißt Eilert. Die Alternative wäre gewesen, mit mehr Personalaufwand mehr Transportfahrten mit weniger Ladung durchzuführen – eine alles andere als wirtschaftliche Lösung. Also entschloss sich Phoenix Contact, gemeinsam mit Viastore die Produktionslogistik auf neue Beine zu stellen.

Mehr Flexibilität dank Fahrerlosem Transportsystem

Kern des neuen Materialfluss-Konzepts ist ein Fahrerloses Transportsystem (FTS): In Zukunft transportieren mobile Roboter die Artikel zu den Fertigungsautomaten, wobei sie gleich mehrere Behälter in Stapeln aufnehmen. „Ein FTS bietet uns die benötigte Flexibilität, auch in puncto Skalierung“, erklärt Dr. Björn Eilert. Die Fahrzeuge bringen rund um die Uhr unterschiedlich große Mengen an Material kontinuierlich in die Produktion. Für einen durchgehend automatisierten Prozess sollte auch die Übergabe der Behälter am AKL und an den Produktionsanlagen ohne menschliches Zutun erfolgen. „Wir brauchten also eine automatische Anbindung des FTS an das AKL“, unterstreicht Dr. Eilert.

Automatische Be- und Entladestation

Dazu holte Phoenix Contact frühzeitig Viastore ins Projekt – den Partner, der die Prozesse genau kannte. Der erste Schritt war der Umbau der Fördertechnik im AKL, so dass die Behälter mit den kommissionierten Artikeln automatisch an das Transportsystem übergeben werden können. Viastore installierte dazu zwei Übergabestationen: Eine ist nur für die Leerbehälter-Logistik vorgesehen – die Roboter können hier Leerbehälter für die Produktion mitnehmen. Die zweite arbeitet bidirektional, das Fahrzeug kann dort Behälterstapel abgeben und anschließend gefüllte KLT für die Produktion mitnehmen. Der Übergabestation ist zudem ein Bereich vorgeschaltet, in dem die Behälter automatisch gestapelt werden.

Viele Komponenten spielen zusammen

„Die Mechanik ist bei der Anbindung des FTS an das AKL sehr wichtig“, erklärt Jochen Rettig, Projektleiter von Viastore. „Doch die Schnittstelle zwischen den verschiedenen Softwaresystemen – von SAP über das Lagerverwaltungs- und Materialflusssystem viadat bis zur SPS der Fördertechnik plus dem Handshake zur Steuerung der Fahrzeuge – war die eigentliche Aufgabe.“ Gemeinsam mit Phoenix Contact und dem FTS-Hersteller definierte Viastore die Schnittstellen und passte Warehouse-Management-System, Materialflussrechner und Fördertechniksteuerung an. Dabei waren weitere logische Prozesse abzubilden, wie Dr. Eilert erläutert: „Die verschiedenen für einen Auftrag benötigten Bauteile – zum Beispiel Gehäuse-Ober- und Unterteile – müssen in einer gemeinsamen Lieferung ankommen, so dass wir direkt mit dem Fertigungsauftrag anfangen können.“ Neu ist auch, dass die Mitarbeiter an den Produktionsanlagen die Bestellungen für das Material auslösen, nicht wie früher Disponenten über SAP.

Umlaufbestand um 85 Prozent gesenkt

Viastore hat das FTS ohne Störung der laufenden Produktion integriert. „Das AKL war so flexibel konzipiert, dass die Ein- und Auslagerung jeweils auf zwei Seiten erfolgen kann“, erläutert Viastore-Projektleiter Rettig. So konnte Viastore das AKL aufteilen: Während auf der einen Seite die Be- und Entladung nach dem alten Verfahren weiterlief, wurde die andere Seite umgerüstet. Nach vier Wochen waren der Umbau und die Integration des FTS in die Produktionslogistik abgeschlossen. Mit Erfolg, wie Dr. Björn Eilert bestätigt: „Wir haben die Ergebnisse detailliert evaluiert: Unsere Ziele wurden erreicht.“ Am deutlichsten sichtbar wird das bei den Umlaufbeständen: Während vorher ein Warenbestand für 27 Stunden an den Produktionsanlagen gepuffert wurde, ist diese Zeit heute auf vier Stunden gesunken. Damit haben sich auch die für den Umlaufbestand reservierten Flächen reduziert. So konnten Anlagen näher aneinanderrücken und Abläufe verbessert werden. Zusätzlich entfällt das Handling rund um die Rollwagen – das spart weitere Fläche und entlastet die Mitarbeiter, die vorher die Wagen bereitstellen und die Behälter manuell aufstapeln mussten. „Für uns war Ergonomie ein wichtiger Aspekt“, betont Eilert. „Heute müssen unsere Mitarbeiter keine Behälter mehr heben – das übernehmen FTS und die Übergabestationen am AKL.“

Effizienzpotenziale gehoben

Insgesamt wurden die Durchlaufzeiten verringert, die Ware ist in kürzerer Zeit im Versandlager und damit für die Kunden von Phoenix Contact schneller verfügbar. „Mit der automatisierten Anbindung des FTS an das AKL konnten wir deutliche Effizienzpotenziale heben und bleiben zukunftsgerichtet flexibel – ganz gleich, wie sich die Anforderungen der Kunden bezüglich der Losgrößen entwickeln“, unterstreicht Bernd Reiff. Kein Wunder also, dass die FTS-Anbindung jetzt auch in anderen Werksabschnitten von Phoenix Contact übernommen werden soll. (ck)

Ein Beitrag der Viastore Group

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