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Lagertechnik Optimierte Prozessautomationszelle

Redakteur: Hermann Jörg

>> Die Produktion kleiner und mittlerer Losgrössen ist für Lohnfertiger mit hohem personellem Aufwand verbunden. Um unterschiedliche Baugruppen wirtschaftlich im 3-Schicht-Betrieb zu fertigen und Stillstandszeiten zu reduzieren, hat der Automatisierungsexperte Goodj AG seine Fertigungszelle optimiert. Die Rundregale wurden durch einen Lagerlift Shuttle XP 500 von Kardex ersetzt. Die Zelle ermöglicht jetzt einen mannlosen 3-Schicht-Betrieb und eine kosteneffiziente Bearbeitung unterschiedlicher Aufträge auch am Wochenende.

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Im integrierten Shuttle XP 500 können 180 Goodj-Paletten mit Rohteilen, Halbzeugen, Werkstücken sowie Spannsystemen und Haltevorrichtungen bevorratet werden.
Im integrierten Shuttle XP 500 können 180 Goodj-Paletten mit Rohteilen, Halbzeugen, Werkstücken sowie Spannsystemen und Haltevorrichtungen bevorratet werden.
(Bild: Kardex)

joe. Die Firma Goodj Spanntechnik AG fertigt seit 1985 am Firmenstandort Sargans Spannmittel und entsprechendes Zubehör. Neben diesem Kerngeschäft hat sich das Unternehmen seit 2001 einen Namen als Integrator von Automatisierungslösungen gemacht. Basierend auf den eigenen Erfahrungen als Produktionsbetrieb entwickelte Goodj eine eigene Fertigungszelle mit automatisiert-verketteten Arbeitsschritten für Lohnfertiger, welche flexibel auf Losgrössen und Bauteilvarianz reagiert. Diese Prozessautomationszelle besteht aus praxisbewährten Software- und Mechanikkomponenten und kann vom Hersteller durch Konfiguration an die jeweiligen Bedürfnisse und Erfordernisse der Kunden angepasst werden.

Die Automationszelle Goodj WHS+

Bis anhin besteht die Einheit WHS+ aus einer CNC-gesteuerten 5-Achs-Fräsmaschine, einem 6-Achs-Knickarmroboter, drei oder vier Rundregalen sowie je einer Rüst- und Reinigungsstation. Gesteuert wird die Prozessautomationszelle von einer standardisierten Leitstandssoftware, welche die Produktionsdaten und Auftragspläne verwaltet und koordiniert. Alle benötigten Spannsysteme und Haltevorrichtungen sowie Halbzeuge und Rohteile werden auf eigens entwickelten, unterschiedlich grossen Paletten in den Rundregalen der Fertigungszelle bevorratet. Wird ein Auftrag gestartet, lagert der Roboter einen Ladeträger aus und bestückt die Fräsmaschine mit dem benötigten Betriebsmittel. Im Anschluss werden die Rohteile oder Halbzeuge dem Bearbeitungszentrum zugeführt und die Zerspanung startet. Nach der Bearbeitung werden die Werkstücke in der integrierten Reinigungsstation von Emulsion und Spänen befreit, auf einer Palette gesammelt und anschliessend wieder auf ihrem Lagerplatz zwischengelagert. Ladeträger mit fertig bearbeiteten Werkstücken werden später über die Rüststation durch einen Mitarbeiter entnommen.

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Der Flaschenhals: die Rundregale

«Die Leistungsfähigkeit dieser Fertigungszelle konnte nicht voll ausgeschöpft werden, da die Lagerkapazitäten der verwendeten Rundregale begrenzt waren», erläutert Michael Lendi, Verantwortlicher der Automationsentwicklung bei Goodj Spanntechnik AG. «Der eingesetzte Knickarmroboter erreichte aufgrund seines eingeschränkten Bewegungsradius nur vier Regalebenen. Daher konnten maximal 40 Paletten in den zur Verfügung stehenden Rundregalen bevorratet werden.» Je nach Auftragsvielfalt mussten die eingesetzten Spannsysteme sowie die verwendeten Paletten mit Halbzeugen und Werkstücken dementsprechend oft ausgetauscht werden. Eine mannlose Produktion über einen längeren Zeitraum beziehungsweise über ein gesamtes Wochenende war unter diesen Voraussetzungen nicht möglich. Um die Fertigungskapazitäten spürbar zu erhöhen, suchte man deshalb ein Lagersystem, das auf der begrenzten Grundfläche von gerade einmal 8 m2 eine deutlich höhere Lagerkapazität bot. Eine adäquate Lösung für diese Aufgabe fand der Automatisierungsexperte im praxisbewährten Lagersystem Shuttle XP des Herstellers von Lager- und Bereitstellungslösungen Kardex Remstar.

Die Lösung: Kardex Shuttle XP

«Wir haben bereits bei anderen Projekten mit Shuttles von Kardex Remstar gearbeitet und waren mit der Leistung dieser praxisbewährten Systeme sehr zufrieden», erklärt Lendi. «Das bei diesem Projekt eingesetzte Shuttle XP 500 erfüllt alle gestellten Anforderungen. Die Lagerlösung bietet enorme Lagerkapazitäten, arbeitet schnell und zuverlässig und kann mannlos betrieben werden.» Beim Shuttle der XP-Serie handelt es sich um ein automatisiertes vertikales Liftsystem in modularer Bauweise. Auf minimaler Grundfläche nutzt das System die maximale Raumhöhe aus und kann so im Vergleich zu konventionellen Regalsystemen bis zu 85 % mehr Arbeit bevorraten.

Das Lagergut wird auf Tablaren an der Vorder- und Rückseite des Liftes gelagert, in der Mitte befindet sich ein Extraktor, der die Tablare entnimmt und automatisch zu einer Bedienöffnung transportiert. Das integrierte Shuttle hat eine Gesamthöhe von 5 m. Insgesamt können 30 Tablare mit einer Traglast von jeweils bis zu 680 kg bestückt und eingelagert werden. Auf jedem Tablar finden bis zu 6 Paletten mit Rohteilen, Halbzeugen und Werkstücken sowie Spannsystemen und Haltevorrichtungen Platz. Während früher nur 40 solcher Paletten in den Rundregalen lagerten, werden heute insgesamt 180 Paletten bevorratet. Bei der Einlagerung erfasst die Optiflex-Technologie des Shuttles die Lagerguthöhe, weist dem Tablar einen Platz im System zu und ermöglicht so eine optimale und hochverdichtete Lagerung. Die maximale Bauhöhe des Shuttles liegt bei 30 m, daher ist eine Kapazitätserweiterung problemlos möglich.

Individuelle Anforderungen – überzeugende Ergebnisse

«Eine wichtige Anforderung für den Einsatz in der Fertigungszelle bestand darin, dass die Tablare immer positionsgenau in die Bedienöffnung einfahren, damit der Roboter die Ladeträger ohne Probleme greifen kann», erzählt Martin Fausch, Projektleiter bei der Kardex Systems AG. «Wir haben das Shuttle XP 500 daher mit einer pneumatischen Fixierung ausgestattet. So können wir bei jedem Auslagerprozess die bis auf einen Millimeter genaue Positionierung der Tablare garantieren.» Die Verwaltung der Lagerplätze wird von der verwendeten Leitstandssoftware Soflex PCS übernommen, die für die Steuerung der gesamten Fertigungszelle verantwortlich ist. In dem automatischen Lagersystem lagern heute viermal mehr Materialien als in den früheren Rundregalen. Dadurch werden nach Aussage von Michael Lendi überflüssige Stillstandszeiten ausgeschlossen. «Unsere Kunden können im 3-Schicht-Betrieb und mannlos über das Wochenende fertigen.»

Durch das platzsparende Liftsystem auf 8 m2 Grundfläche kann die Fertigungszelle ausserdem um weitere Bearbeitungszentren erweitert werden. Dank der praxisbewährten Technik hat das Shuttle einen geringen Wartungsaufwand und ist dadurch absolut investitionssicher. «Die angebotenen Serviceleistungen waren für uns ein entscheidendes Auswahlkriterium», resümiert Lendi. «Kardex Remstar bietet sowohl in der Schweiz als auch im europäischen Einzugsgebiet einen 24-Stunden-Support. Sollte es wider Erwarten doch einmal Probleme mit dem Shuttle geben, werden unsere Kunden innerhalb von vier Stunden durch einen Servicemitarbeiter betreut.» <<

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