Produktionssysteme der Zukunft: Unbemannt zu mehr Effizienz und Flexibilität

Als Entwickler moderner Produktions- und Logistikkonzepte sind wir täglich Zeuge einer Revolution der Herstellungsprozesse durch fahrerlose Transportsysteme. Aber was genau macht die Leistungsfähigkeit dieser Systeme eigentlich aus? Und wie lässt sich eine effiziente Interaktion mit stationärer Fördertechnik sicherstellen? Der Beantwortung dieser Fragen widmen wir uns nachfolgend anhand eines realen Fallbeispiels. 

Logistikkonzepte von ALTRATEC: Ein Fallbeispiel aus der Elektromobilität

Bei dem gewählten Fallbeispiel handelt es sich um ein durch uns umgesetztes Transportsystem für die Produktionsstätte eines deutschen Herstellers von Lithium-Ionen-Batterien. Das Grundprinzip des intralogistischen Konzepts: Die angelieferte Ware wird zuerst im System registriert, sortiert und an die stationäre zugeordnete Fördertechnik übergeben. Ab diesem Punkt kommen (bis zum Erreichen des Warenausgangs) keine Staplerfahrzeuge mehr zum Einsatz – die gesamte Koordination der Beförderung erfolgt über die Leitsteuerung des fahrerlosen Transportsystems (nachfolgend FTS genannt).

Das System kommuniziert mit der stationären Fördertechnik, die Fahrzeuge nehmen Material bedarfsgerecht auf und können die jeweiligen Fertigungsbereiche flexibel erreichen. Im Montagebereich angekommen, treffen die FTF erneut auf Übergabepositionen in Form von ALTRATEC Behälterwechselsystemen, die das Material direkt in die Fertigungsanlage einspeisen. Anschließend können die fertigen Produkte auf identische Weise bis zum Warenausgang transportiert werden – und der logistische Kreis schließt sich.

Schritt 1: Vom Wareneingang in das Logistiksystem

Der intralogistische Prozess beginnt mit der Anlieferung der Ware durch einen Lkw. Das Material wird mithilfe von Staplerfahrzeugen abgeladen und zu den ALTRATEC Rollenförderern transportiert. Diesem Schritt schließen sich das zugeordnete Aufbringen der Materialien auf die jeweilige Förderspur und die Registrierung der Ware im System an. Das Material wird mittels Fördertechnik an seinen Bestimmungsort transportiert und steht nun zur Übergabe an die Montage bereit.

Schritt 2: Von der Logistik zur Montage

Die Beförderung der Ware zur Montagelinie erfolgt via FTS. Was wie ein simpler Arbeitsschritt klingt, ist in Wahrheit ein Netzwerk komplexer, perfekt aufeinander abgestimmter Einzelprozesse:

1. Die Linien-SPS (= speicherprogrammierbare Steuerung) erkennt, dass ein Vormaterial leerläuft. Parallel werden Pufferkapazitäten in der Linie abgefragt.
2. Die Linien-SPS gibt eine Meldung an das übergeordnete SAP-System ab und erbittet Nachschub mit Materialnummer XY an Linie YZ.
3. Das SAP-System schickt eine Transportanforderung für Material XY an die FTS-Leitsteuerung.
4. Die Leisteuerung sendet einen Fahrbefehl an ein verfügbares Logistik-FTF zur Abholstelle im Wareneingang.
5. Das FTF fährt zum Übergabepunkt an der stationären Fördertechnik.
6. Fahrzeugsteuerung und Fördertechnik-SPS werden mittels Datenlichtschranke gekoppelt.
7. Der Ladungsträger wird von der stationären Fördertechnik an das FTF übergeben.
8. Das FTF transportiert die Ware an die Übergabestelle der Montagelinie.
9. Die Fahrzeugsteuerung und Fördertechnik-SPS werden an der Montagelinie mittels Datenlichtschranke gekoppelt.
10. Der Ladungsträger wird vom FTF an die Fördertechnik der Montagelinie übergeben.
11. Die Linien-SPS meldet dem SAP-System die erfolgreiche Übergabe des Materials.
12. Das FTF ist nun bereit, weitere Aufträge auszuführen.

Schritt 3: Im Montageprozess

An den Montagelinien angekommen, bringen Behälterwechselsysteme von ALTRATEC das Material in die Montage ein. Dieses wird dem FTF abgenommen und (dem Bedarf entsprechend) zielgerichtet an den Montagebereich weitergegeben.

Auch beim Anfahren der einzelnen Montagestationen können FTF als Grundwarenträger genutzt werden. Weil sie nicht an einzelne Montagepositionen gebunden sind, sondern beliebige Stationen anfahren können, erhöht ihr Einsatz die Flexibilität von Montagereihenfolge und Materialfluss bei großer Bauteilvielfalt in den Endprodukten ganz erheblich. Gleichzeitig können die Fertigungskapazitäten in der Montage bei Bedarf jederzeit erhöht werden.

Ein starkes Team: ALTRATEC Fördersysteme (z. B. Staurollenkettenförderer oder Rollenfördersysteme) interagieren auf durchdachte Weise mit FTF und sind daher optimal für eine flexible, hochproduktive Gestaltung von Montageanlagen geeignet.

Schritt 4: Von der Montage zum Warenausgang

Im Anschluss an die Montage transportieren FTF die Ware zum Logistiksystem des Warenausgangs. Auch dieser Arbeitsschritt setzt sich wieder aus zahlreichen Einzelprozessen zusammen:

1. Das Linien-SPS erkennt, dass eine fertige Batterie abholbereit ist und meldet dies dem übergeordneten SAP-System.
2. Das SAP-System schickt eine Transportanforderung für die Batterie ZX an die FTS-Leitsteuerung.
3. Die Leitsteuerung sendet einen Fahrbefehl an ein verfügbares Logistik-FTF zur Abholstelle an der Montagelinie.
4. Das FTF fährt zum Übergabepunkt an der Montagelinie.
5. Die Fahrzeugsteuerung und Fördertechnik-SPS werden an der Linie mittels Datenlichtschranke gekoppelt.
6. Der Ladungsträger wird von der Fördertechnik der Montagelinie an das FTF übergeben.
7. Das FTF fährt die Übergabestelle der stationären Fördertechnik im Warenausgang an.
8. Die Fahrzeugsteuerung und stationäre Fördertechnik-SPS im Warenausgang werden mittels Datenlichtschranke gekoppelt.
9. Der Ladungsträger wird vom FTF an die stationäre Fördertechnik im Warenausgang übergeben.
10. Die Fördertechnik-SPS meldet die erfolgreiche Übergabe der Batterie ZX an das SAP-System.
11. Die Batterie ZX wird im Fertigwarenbestand des SAP-Systems registriert.
12. Das FTF ist nun bereit, weitere Aufträge auszuführen.

Im Warenausgang angekommen, wird das fertige Produkt unter Nutzung stationärer Fördertechnik zum Gabelstapler transportiert. Dieser wiederum befördert es in einen Lkw – ab hier übernimmt die externe Logistik.

Vier gute Gründe für die Kombination von FTF mit ALTRATEC Basiskomponenten

Der beschriebene Produktionsweg verdeutlicht: Durch die konsequente Interaktion von ALTRATEC Basiskomponenten und FTF-Systemen im Rahmen eines zentralen Leitsystems entsteht ein geschlossener und transparenter Kreislauf, von dessen Effizienz und Flexibilität der gesamte Fertigungs- und Montagebereich profitiert:

• Die Intelligenzleistung fahrerloser Transportlösungen erhöht die Effizienz der Produktionsprozesse auf signifikante Weise.
• Auf Staplerverkehr innerhalb der Montage kann komplett verzichtet werden. So wird der Produktionsweg sicherer, flexibler und dank der höheren möglichen Transportgeschwindigkeit auch schneller.
• Alle Prozesse arbeiten maximal wirtschaftlich und können trotzdem flexibel auf Veränderungen im Logistik- und Produktionsprozess reagieren (z. B. hinsichtlich der Materialmenge). Benötigtes Material befindet sich immer genau dort, wo es gerade gebraucht wird, die Prozesse innerhalb der Produktionslinie sind aber nicht starr aneinander gekoppelt.
• Verschiedene Produkte und Produktgrößen können durch das System ohne Probleme abgebildet werden.

Unser Fallbeispiel zeigt: Die Leistungsstärke stationärer Fördertechnik lässt sich hervorragend mit der Schnelligkeit und Effizienz von FTF kombinieren. Damit alle Prozesse störungsfrei ineinandergreifen, muss die eingesetzte Technik natürlich höchsten Anforderungen hinsichtlich ihrer Konstruktionsqualität und Konzeption gerecht werden. Dank unserer langjährigen Erfahrung in der Entwicklung komplexer Transportlösungen sehen wir hier unsere größte Stärke.