Automatisierung Bessere Zykluszeiten in der Kommissionierung von Aluminiumprofilen

Von Gerhard Reichert

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Der Luxemburger Intralogistikentwickler CTI Systems konzipierte ein neuartiges Kommissioniersystem für einen international tätigen Hersteller von Aluminiumprofilen und untermauert damit seine Rolle als weltweiter technischer Vorreiter.

Kommissionierpuffer für Kassetten mit Multi-Shuttles in Lift-and-run-Anordnung.
Kommissionierpuffer für Kassetten mit Multi-Shuttles in Lift-and-run-Anordnung.
(Bild: CTI )

CTI Systems S.à r.l. konzipiert und realisiert maßgeschneiderte Intralogistiksysteme für unterschiedliche Branchen. Je nach Aufgabenstellung und Raumverhältnissen liefern die Experten aus Luxemburg innovative und immer wieder wegweisende Lösungen. Beispielhaft dafür steht ein Auftrag, der im letzten Jahr abgeschlossen wurde. Ausgangspunkt war eine Ausschreibung eines international tätigen Unternehmens in Frankreich aus dem November 2019.

Der Auftraggeber zählt zu den führenden französischen Herstellern auf diesem Gebiet mit Kunden in aller Welt und erfreut sich einer anhaltend steigenden Nachfrage. Das Portfolio umfasst Profile für Fassadenelemente, Fenster und Türen, Trennwände, Sonnenschutzsysteme, Wintergärten und verwandte Produkte.

Von manuell zu automatisch

Ziel der Modernisierungsmaßnahme war die Umstellung der Vorbereitungs- und Kommissionierprozesse in der Lagerhalle von manueller auf automatische Bedienung. Bislang wurden dort die unterschiedlichen Aluminiumprofile manuell kommissioniert.

Umlaufförderer (Karussell) im Kommissionierbereich für Schnellläufer.
Umlaufförderer (Karussell) im Kommissionierbereich für Schnellläufer.
(Bild: CTI )

Um zugesagte Lieferzeiten für mehrfarbige Aufträge zu gewährleisten, wurden zunächst Mindestleistungskriterien hinsichtlich der nötigen Anzahl von Zugriffen pro Stunde auf die Lagereinheiten zur optimalen Beschickung der Lackierstraße ermittelt. Es sollte eine wesentliche Steigerung der Produktivität erreicht werden. Zusätzlich sollte damit die Pufferkapazität erweitert werden, damit die Lackierstraße während zwei Tagen (Wochenende) ohne Unterbrechung versorgt werden kann. Mit der Inbetriebnahme der neuen Anlage wurden die Zykluszeiten der laufenden Aktivitäten wesentlich verbessert und so Steigerungen des Produktionsvolumens erzielt.

Besondere Herausforderungen gemeistert

Vorgegeben als herausfordernde Rahmenbedingungen waren einerseits die limitierten Platzverhältnisse im bestehenden Gebäude (Höhe 7,5 Meter, Breite 17,5 Meter, Länge 29 Meter) und andererseits ein eng begrenztes zeitliches Installationsfenster, in dem die Einbindung und Inbetriebnahme des automatischen Systems bei laufendem Betrieb stattfinden sollte.

Wie gewünscht lieferte CTI eine professionelle, maßgeschneiderte Lösung für das Kundenanliegen. Dazu kombinierten die Luxemburger erstmals im Langgutbereich einen Umlaufförderer („Karussell“) im Kommissionierbereich mit einer Lift-and-run-Anordnung. Mit diesen beiden Anlagenkomponenten werden die Profilkassetten und Kragarmgestelle automatisch zum Kommissionierplatz geführt und dort gemäß dem späteren Produktionszyklus beladen. Schnellläuferkassetten durchlaufen dabei das in der Kommissionierzone befindliche Karussell, bevor sie wie die anderen Kassetten im Puffer zwischengelagert werden. Somit können Bereitstellungszeiten von 60 Kassetten pro Stunde erreicht werden.

Virtuelle Inbetriebnahme „CTI-VICO“.
Virtuelle Inbetriebnahme „CTI-VICO“.
(Bild: CTI )

Das schlüsselfertig gelieferte System beinhaltet im Kern einen Kassettenpuffer mit 60 Stellplätzen, der in stabiler Stahlrahmenkonstruktion mit Laufstegen ausgeführt wurde. Die Versorgung der vier (4) Lagerebenen erfolgt mit Multi-Shuttles, die auch die Lifte in der Kommissionier- und der separaten Entnahmezone bedienen. Letztere dient als Schnittstelle zur nachgelagerten Lackierlinie.

Ein weiterer Vorteil des installierten Kommissioniersystems ist die Handhabung von üblichen Profilkassetten, die jedoch gleichermaßen den Betrieb mit Kragarmbehältern gewährleisten kann.

Wie bei CTI Systems üblich wird sämtliche Software im eigenen Haus erstellt und gemäß der Aufgabenstellung konfiguriert: Das beinhaltet sicherheitsrelevante Ausrüstungen ebenso wie die Programmierung der SPS-Steuerung und die Erstellung der kompletten Prozessautomations-Software der Ebenen 2 und 3.

Software mit dem gewissen Extra

Die enge und direkte Abstimmung des CTI-Teams mit dem Kunden war es auch, die die Anlagensteuerung problemlos in die kundenseitig vorhandene Lagerverwaltung einbinden und mit der übergeordneten Materialflusssteuerung kombinieren ließ: Sämtliche werksseitigen Produktionsparameter werden von der CTI-Software den Vorgaben entsprechend verarbeitet und sorgen für die Bereitstellung der Kassetten gemäß der geplanten Produktionssequenz.

Die hauseigenen Kapazitäten ermöglichten es dem CTI-Team auch, die Inbetriebnahme in kürzester Zeit und im laufenden Betrieb zu meistern. Die eigens und vorab programmierte „CTI-VICO“ (virtuelle Inbetriebnahme) ist eine virtuelle Variante der tatsächlichen Anlage, die die Schnittstelle zur Steuerung simulierte und die Gewerke mit den vorgegebenen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten fahren ließ. Somit war es möglich, sämtliche Betriebsabläufe zu simulieren, vorab zu testen und noch vor dem Aufspielen auf die Anlage zu optimieren.

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Nach einem kurzen Probelauf konnte der Kommissionierpuffer erfolgreich und störungsfrei in die vorhandenen Betriebsabläufe integriert werden.

Beim Kunden wurde eine weitere Software – CTI-TWIN (digitaler Zwilling) – auf ein Testsystem aufgespielt, mit dem der Kunde Produktionsvarianten testen kann, bevor diese dann auf dem Produktivsystem zum Einsatz kommen. Auch können damit Software-Updates getestet werden, bevor diese für das operative System freigegeben werden können.

100 Prozent Zielerfüllung

Als weiteres Highlight entwickelte die IT-Abteilung ein Software-Feature, das ein detailliertes „Record/Replay“ in 3D ermöglicht. Damit werden vorangegangene Abläufe sowohl steuerungs- als auch prozessseitig aufgezeichnet und nachvollziehbar. Ursachen für eventuell auftretende Engpässe oder Störungen in den Abläufen können identifiziert und beseitigt werden, was zu einer kontinuierlichen Verbesserung beiträgt.

Seitdem es im Januar 2021 in Betrieb genommen wurde, funktioniert das System fehlerfrei und zur vollsten Zufriedenheit der Betreiber. Die Vorgaben hinsichtlich Zykluszeiten, Durchsatz, Verfügbarkeit und Qualität werden zu 100 Prozent erfüllt. Die neue Lagerlogistik verfügt nun über eine erweiterte Pufferkapazität zwischen Auftragsvorbereitung und Lackierstraße. Mit der Automation verringerte sich zudem messbar der Anteil der manuellen Tätigkeiten.

Mit dem Projekt waren seitens CTI mehr als ein Dutzend Fachkräfte betraut. Die Konstruktion und Fertigung des Systems nahmen etwa zehn Monate in Anspruch, die Installation und Inbetriebnahme drei Monate.

Dieses erfolgreich abgeschlossene Projekt stellt eine Weiterentwicklung langjährig bewährter, aber stetig weiterentwickelter CTI-Technologie im Fensterbau und verwandten Branchen dar. Es eröffnet CTI die Fortführung langjährig bestehender Kundenbeziehungen in diesen Geschäftsfeldern. Dabei profitieren die CTI-Kunden von der gesteigerten Effizienz der offerierten CTI-Lösungen, die sich stets auf dem neuesten Stand der Technik befinden. ■

* Gerhard Reichert ist Sales Director Aviation MRO bei CTI Systems S.à.r.l. in 9779 Lentzweiler (Luxemburg), Tel. +352 2685 2501, g.reichert@ctisystems.com

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