Blechlager mit hohen Umschlagleistungen von Stopa Anlagenbau GmbH u. Co. KG

>> Durch die Investition in ein gut 100 Meter langes Automatiklager des Anbieters Stopa Anlagenbau profitiert dieser Blechbearbeiter von kurzen Wegen zu seinen Laserschneid- und Stanzanlagen, von einer geschlossenen Prozesskette, mannarmen Abläufen und einer höheren Produktivität. Zudem kann er mehr Material auf Vorrat puffern und dieses daher günstiger einkaufen.

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Der Geschäftsführer des Blechbearbeiters H. Schickling GmbH Maschinenbau, Hermann Schickling, macht es vor: Ein Knopfdruck am Bedienpult der Laserschneidanlage genügt, um den angelegten Bearbeitungsauftrag auszulösen. «Ab jetzt geht alles automatisch. Die Steuerung der Maschine fordert das Lager auf, die benötigten Bleche auszulagern. Das Regalbediengerät holt die Systempalette aus dem Regal und übergibt sie an den Transportwagen, der in die Beladeposition fährt. Dort wartet die Beladekomponente der Laserschneidanlage, welche die Maschine kontinuierlich mit Blechtafeln versorgt», erläutert Schickling.

Über 40 Tonnen Material im Tag

Angesichts des täglichen Materialumschlags von 40 bis 45 Tonnen ist die im Sommer 2010 in Betrieb gegangene Automationslösung nicht mehr wegzudenken. Sämtliche Bleche laufen über das von der Stopa Anlagenbau GmbH & Co. KG gelieferte System, an fünf Tagen in der Woche rund um die Uhr. Ausserdem jeden Samstag bis mittags und danach, zusammen mit drei oder vier Maschinen und wenig Überwachungspersonal, bis zum Montagmorgen. Die Leistungsgrenze ist aber keineswegs erreicht, denn der Betreiber nutzt bislang erst knapp die Hälfte des Lagervolumens.

Die Entscheidung des Unternehmens, in das automatische Blechlager zu investieren, zugleich weitere Bearbeitungsmaschinen zu kaufen und sie gemeinsam mit den alten Anlagen an das Lager anzubinden, ist aufgrund der guten Geschäftsentwicklung gefallen. «Ohne zentrales Lager hätten wir unsere Prozesskette auseinanderreissen müssen», betont Schickling. «Jetzt fertigen wir produktiver, flexibler und wirtschaftlicher. Denn nun ist es möglich, Bleche zurückzulagern, mannarm zu arbeiten und grössere Mengen Material auf Vorrat zu puffern. Ein Vorteil, durch den wir günstigere Einkaufspreise erzielen.» Das Lagersystem beschränkt obendrein den Einsatz von Gabelstaplern auf den Wareneingang und auf Transporte von Fertigteilen. Früher haben Stapler auch die Maschinen beliefert sowie Tafeln in einem alten Regal zwischengelagert und hierbei häufig Material beschädigt.

Umfangreicher Maschinenpark

An das Lager, in dem hauptsächlich verzinkte Bleche mit Dicken von 0,5 bis 20 mm liegen, sind über kurze Wege und Zugriffszeiten sieben Laserflachbettmaschinen und drei kombinierte Laserschneid- und Stanzanlagen von Trumpf angeschlossen. «Abhängig von der Grösse des Arbeitsbereichs, in dem die jeweilige Handlingkomponente verfährt, hat Stopa parallele Be- und Entladewagen oder übereinander angeordnete Doppelwagen einschliesslich Konturenkontrolle installiert», erklärt Schickling. Der Unterwagen einer Doppelwagenstation liefert Material an, der Oberwagen bringt gelaserte Teile ins Lager zurück. Alle Transportwagen arbeiten hauptzeitparallel und mannlos. Zwei der Stationen, die Kombimaschinen versorgen, sind zudem an ihren Scherenhubtischen, die als Beladewagen dienen, mit einer Spreizmagneteinrichtung zur sicheren Blechvereinzelung ausgerüstet. Die zum Entladen eingesetzten Transportwagen nutzen Drehgeber zum positionsgenauen Ablegen. Abgesehen davon wird an jeder Beladestation automatisch das letzte Blech erkannt.

Ein Highlight der Automationslösung, die Laserflachbettmaschine «TruLaser 5030 fiber» von Trumpf wurde Anfang März 2011 über einen «LiftMaster compact» direkt an das Lager angebunden. Ein Teil der Handlingkomponente ist sogar in einen Lagerblock integriert worden, den der Lagerlieferant zu diesem Zweck umgebaut hat. Dadurch entfällt selbst der kurze Verfahrweg vom Lager zur Bearbeitungsmaschine.

Zum Automatiklager gehören zudem fünf reine Aus- und Rücklagerstationen. Damit das Unternehmen die Flexibilität des Lagers noch stärker ausschöpfen kann, setzt es Ablagegestelle ein, in denen es neben allen Rohblechqualitäten geschnittene und gekantete Halbfabrikate zurücklagert.

Vollautomatisierte Abläufe

Das Lager ist 107,5 Meter lang, 9,5 Meter hoch und 5,2 Meter breit. Es verfügt über 1464 Stellplätze in 56 Regalblöcken, die zweireihig an einer Regalgasse angeordnet sind. In der oberen Ebene lässt sich Material bis zur vierfachen Beladehöhe einlagern. Zurzeit laufen 480 Flachpaletten mit einer Auflagefläche von 1525 x 3050 mm im System. Die Ladungsträger werden mit gross- und mittelformatigen Tafeln bis zur vollen Nutzlast von 3000 kg beladen. Fährt der Betreiber Bleche oder Halbfabrikate in das Lager zurück, die nicht sicher auf mindestens zwei Palettenlängsprofilen liegen, oder lagert er Gitterboxen ein, muss er gelochte Bodenbleche auf die Systempaletten legen.

Das stabile Zweimast-Regalbediengerät lagert mit einer beidseitig teleskopierbaren Gabel ein und aus. Ein digitales Wegmesssystem garantiert exakte Längspositionierungen. Ein weiteres digitales Wegmesssystem, das absolut und lastunabhängig arbeitet, ermöglicht, präzise in der Höhe zu positionieren, ohne einen Referenzpunkt anzufahren. Daten fliessen berührungslos via Lichtschranke zum Regalbediengerät. Ein verschleiss- und geräuscharmer Betrieb des Lagers ist gewährleistet, indem die Energie über eine oben verlaufende Stromschiene zugeführt wird. Eine in die Lasttraverse eingefügte Wiegeeinrichtung erfasst ausserdem beim Ein- oder Rücklagern das Gewicht. Und durch eine Konturenkontrolle prüft das System vor dem Rücklagern, ob die Tafeln seitlich über den Rand der Palette hinausragen.

Bei Schickling ist das Lager für maximale Beladehöhen von 130, 410 und 970 mm ausgelegt. Aus Sicherheitsgründen lässt der Blechbearbeiter die Stellplätze unter- und oberhalb eines angewählten Einlagerplatzes durch eine automatische Kollisionskontrolle hinsichtlich ihrer Belegung überwachen. Auf freie Plätze, für die keine Einschränkung besteht, lagert das System dynamisch beziehungsweise chaotisch ein. Eine Ausnahme bilden Gitterboxen, für die ausschliesslich die obere Ebene reserviert ist. Beim Auslagern sorgt die Steuerung mithilfe einer Lichtschranke dafür, dass die zulässige Beladehöhe des jeweiligen Transportwagens oder Scherenhubtisches eingehalten wird.

Transparente Steuerung und Visualisierung

Eine Realtime-Soft-SPS steuert die Systemkomponenten des Lagers. Den in die SPS integrierten Industrie-PC verwendet der Betreiber zum Bedienen und Anzeigen der Anlagenzustände. Die Anlagensteuerung kommuniziert über eine von Stopa gelieferte Schnittstelle mit dem Lagerverwaltungsrechner. Dessen Software verwaltet die Bestände und die Blechdaten und erlaubt durch eine permanente Inventur jederzeit Einsicht in die aktuellen Bestände. Bedient wird das System komfortabel über leicht verständliche Funktionstasten. Am 12-Zoll-TFT-Display des ergonomischen Bedienpults lässt sich ständig und in Klartext der Status des Regalbediengeräts ablesen. Sollte einmal eine Störung auftreten, kann der Lagerhersteller auf die Fernwartungs-Software und das Modem der Steuerung zugreifen, um vom eigenen Standort aus den Fehler zu analysieren und zu beheben.

Wirtschaftliche Gesamtlösung

Mit dem beschriebenen System wählte man allein deshalb eine sehr ökonomische Lösung, weil das Blechlager eine wesentlich längere Laufzeit erreicht als die angegliederten Bearbeitungsmaschinen. Wirtschaftlichkeit verspricht das System auch angesichts der schnelleren Materialbereitstellung und der somit gesicherten kontinuierlichen Anlagenauslastung. Durch mannarme Schichten ist dem Blechbearbeiter zudem möglich, seine Kapazität zu vergrössern. Abgesehen davon kann er bei identischer Personalstärke mehr Maschinen und gleichzeitig das Lager bedienen.

Ausserdem versetzt das System den Betreiber in die Lage, die Bearbeitungszeiten und die gesamte Auftragsabwicklung einfacher und genauer zu planen. Zur Wirtschaftlichkeit des Lagers trägt ebenso eine bessere Teilequalität bei, die sich aus dem schonenderen Blechhandling ergibt. Einen weiteren ökonomischen Vorteil bringen die etwa 50% kürzeren Durchlaufzeiten. Manuelle Nebentätigkeiten, wie die Materialsuche und -bereitstellung, entfallen aufgrund optimaler organisatorischer Abläufe. Obendrein ist das modulare System ausbaufähig. Zudem resultiert aus der Automation mehr Arbeitssicherheit. Hinzu kommt ein erheblich geringerer Flächenbedarf bei unveränderter Materialmenge, da das Lager den Raum der Halle in seiner ganzen Höhe nutzt. <<

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