Automation Blechlager reduziert das Handling und fördert die Maschinenauslastung

Autor / Redakteur: Kirsten Haubert / Kirsten Nähle

Durch die Investition in ein automatisches Stopa-Compact-Blechlager hat die Waco Gerätetechnik GmbH, Hersteller kundenspezifischer Blechteile, Baugruppen und Geräte, ihren Handlingaufwand reduziert und somit ihre Produktivität gesteigert. Beleg dafür ist die Auslastung der Bearbeitungsmaschinen, die sich aufgrund der Automation um bis zu 30 % erhöht hat.

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(Bild: Waco)

Begleitet man Dipl.-Ing. Volker Wahl, Mitgründer und Geschäftsführender Gesellschafter der Waco Gerätetechnik GmbH, Dresden, und Dipl.-Ing. Dieter Bohnig, Fertigungsingenieur des Unternehmens, zu ihrem neuen Stopa-Compact-Lager, erhält man einen Einblick in die Zukunft ihrer Blechteileproduktion. „Das Lager ist ein nächster Schritt zu einer effizienten automatischen Fertigung“, betont Volker Wahl. „Gestartet sind wir in diese Richtung im Jahr 2000, als unser erstes Bearbeitungszentrum installiert wurde.“

Blechlager beseitigt Platzprobleme im Nu

Die Entscheidung für das Stopa-System hat Waco parallel zum Bau einer neuen Produktionshalle getroffen. Mit dem Ziel, eine Voraussetzung für die Kapazitätserweiterung zu schaffen, die mittelfristig geplant ist.

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Mit der Anlage habe sich sofort das Platzproblem des Unternehmens erledigt. Die Palettenregale in der alten Fertigung hatten nicht für das gesamte Rohmaterial ausgereicht und daher standen viele Blechpakete im Gang. Darüber hinaus war der Transport der Tafeln zu den Maschinen und das Be- und Entladen der Anlagen zu aufwendig.

Dieter Bohnig deutet auf die automatisch an das Lager angeschlossenen Maschinen, die gerade ausnahmslos arbeiten. „Wichtigstes Ergebnis der Umstellung ist unsere wesentlich gesteigerte Produktivität. Wegen des verringerten Handlingaufwands sind die Stillstandszeiten unserer Maschinen um bis zu 30 % gesunken, da Wartezeiten, die früher aufgrund zeitintensiver manueller Nebentätigkeiten entstanden sind, entfallen. Ein weiterer Vorteil sind die sehr kurzen Zugriffszeiten des Blechlagers.“

Automatische Anlage erhöht Mitarbeitermotivation

Der Betreiber profitiert außerdem von umfassenden, zeitnahen Bestandsübersichten, zumal die Anlagensteuerung jede Palette wiegt, die sie in das System einschleust. Das gilt auch für Rücklagerungen. Obendrein erhöhe die automatische Anlage, so Bohnig, die Motivation der Mitarbeiter, die in der Fertigung und Produktionsplanung tätig sind.

Als Lieferanten des Blechlagers hat Waco die Stopa Anlagenbau GmbH & Co. KG, Achern-Gamshurst, gewählt, ein Unternehmen, das die größten Erfahrungen in der Kooperation mit Trumpf, dem Hersteller der angegliederten Bearbeitungsmaschinen, vorweisen kann. Volker Wahl bleibt an einer Station stehen, an der ein Transportwagen eine mit Tafeln beladene Systempalette herausfährt. „Angesichts der komplexen Verbindung zwischen der Maschinen- und der Lagersteuerung ist es unabdingbar, dass Stopa die Schnittstelle beherrscht.“

Waco bevorratet 140 Blechsorten, die sich im Hinblick auf Qualität, Dicke und Material unterscheiden. Dazu gehören Stahlbleche, feuer- und elektrolytisch verzinkte Bleche sowie Aluminium-, Chromnickel-, Kupfer- und Messingtafeln. Die Materialdicken betragen 0,3 bis 8 mm, die gängigen Dicken 1 bis 2 mm. Darüber hinaus findet man im Lager Kunststoffplatten.

Lager schlägt 1000 t Bleche pro Jahr um

Der innerbetriebliche Ablauf beginnt an einem Auspacktisch, auf dem Waco die Blechpakete entpalettiert. Der Tisch besitzt verschiebbare Auflagestempel, die sich an die Holzpaletten, die man beim Lkw-Transport verwendet, anpassen lassen.

Ein Mitarbeiter holt die Pakete mit einem Gabelstapler ab und bringt sie zur Warenein- und -ausgangsstation. Deren Hubtisch ist ebenfalls mit Ablagestempeln und zusätzlich mit steckbaren Anschlägen für ein gemeinsames Koordinateneck ausgestattet, über das der Betreiber die Tafeln exakt ausrichtet.

„Aus dem Lager, das jährlich Bleche im Gewicht von 1000 t umschlägt, versorgen wir vier Bearbeitungsmaschinen.“ Dieter Bohnig nimmt ein gestanztes Teil von einer Palette und hält es hoch. „Ferner liefern wir von hier Halbfertigteile zur weiteren mechanischen Bearbeitung an unser Hauptwerk.“

Transportwagen arbeiten parallel und mannlos für höhere Produktivität

Direkt an das Lager sind je eine Stanzmaschine, eine Laserschneidanlage mit automatischer Beladung sowie zwei kombinierte Laserschneid- und Stanzanlagen, die automatisch be- und entladen werden, angeschlossen. Hinzu kommen drei Warenausgangsstationen, über die das Unternehmen auch Bleche zum Entgraten und Richten bringt.

Die Scherenhubtische und Transportwagen, die die Stationen ver- und entsorgen, arbeiten hauptzeitparallel und mannlos. Ein Vorteil, durch den die Produktivität weiter steigt. Gleichermaßen automatisch erfolgt die pneumatische Zentrierung der Flachpaletten auf den Wagen und Scherenhubtischen. Und Lichtschranken kontrollieren, ob das System jeweils die maximale Beladehöhe beachtet.

Spreizmagneteinrichtung zur sicheren Blechvereinzelung

Überdies hat Stopa die als Beladewagen dienenden Scherenhubtische der drei Stationen, die zu den Kombimaschinen und der Laserschneidanlage führen, mit einer Spreizmagneteinrichtung zur sicheren Blechvereinzelung versehen. Außerdem erkennt jede Beladestation das letzte Blech und die Entladewagen der Kombimaschinen sind mit Drehgebern ausgerüstet, damit die gestanzten und gelaserten Teile positionsgenau abgelegt werden.

Bei Waco setzt sich das Automatiklager aus 40 zweireihig angeordneten Regalblöcken zusammen, die, abzüglich der Stationen, Raum für 804 Lagerplätze bieten. Das System ist rund 67,5 m lang, 4,7 m breit und 6,2 m hoch. Die Flachpaletten der Anlage sind für Bleche im Mittelformat (1250 mm × 2500 mm) und Kleinformat (1000 mm x 2000 mm) beziehungsweise für Material im Gewicht von bis zu 3000 kg konzipiert.

Das Lager arbeitet sehr flexibel mit unterschiedlichen Beladehöhen von 130, 355, 580 und 805 mm sowie von 1030 mm für den Fall, dass Gitterboxen auf einer Palette stehen. Mithilfe von Anschlägen, die als Verschiebesicherung funktionieren, lassen sich die Paletten einfacher beladen. Zudem erreicht Stopa aufgrund einer engen Fachteilung einen besonders hohen Raumnutzungsgrad.

Regalbediengerät übernimmt Handling der Ladungsträger

Das Handling der Ladungsträger übernimmt ein Regalbediengerät in stabiler und robuster Zweimastausführung. Das mit einer Zieh-und Schiebeeinrichtung sowie mit einem verschleiß- und servicearmen Kettenhubwerk ausgestattete Regalbediengerät verfährt zwischen den Regalblöcken.

Dabei garantiert laut Atopa ein digitales Wegmesssystem exakte Längspositionierungen. Ein weiteres digitales Wegmesssystem, das absolut und lastunabhängig arbeitet, sorge für eine präzise Höhenpositionierung und erübrige folglich, einen Referenzpunkt anzufahren. Daten flössen berührungslos und verschleißfrei über eine Lichtschranke zum Regalbediengerät. Energie werde durch eine oben verlaufende Stromschiene geleitet, die ebenfalls einen verschleiß- und geräuscharmen Betrieb gewährleiste.

Um Kollisionen beim Einlagern zu vermeiden, kontrolliert das Regalbediengerät automatisch die Beladehöhe der Stellplätze, die unter- und oberhalb des angewählten Platzes liegen. Abgesehen davon habe der Hersteller das Regalbediengerät, dessen Funktionen die Steuerung betriebssicher überwache, mit einer seitlichen Konturenkontrolle zum Erkennen überstehender Tafeln ausgerüstet. Das Regalbediengerät erzielt bei der Längsfahrt Geschwindigkeiten von bis zu 150 m/min, beim Heben von 23 und beim Ziehen oder Schieben von 20. Die Wiegeeinheit der Lasttraverse erfasst bei Ein- und Rücklagerungen das Gewicht der Palette und des darauf abgelegten Materials und ist deshalb auch für eine effiziente Wareneingangskontrolle einsetzbar.

Aktuelle Bestände und Blechdaten in Echtzeit

Eine Realtime-Soft-SPS, die in einen Industrie-PC integriert ist, steuert die Systemkomponenten des Lagers. Den Industrie-PC verwendet der Betreiber zum Bedienen und zum Anzeigen der Anlagenzustände. Die speicherprogrammierbare Steuerung kommuniziert über eine von Stopa gelieferte Schnittstelle mit dem Lagerverwaltungsrechner Trumpf TC-Cell. Dessen Software vergibt dynamisch die Lagerplätze, verwaltet die Bestände und Blechdaten und hält dadurch permanent Inventurdaten bereit.

Bedient wird das System über leicht verständliche Funktionstasten. Am 12-Zoll-TFT-Display des ergonomischen Bedienpults lasse sich ständig und in Klartext der Status des Regalbediengeräts ablesen. Außerdem visualisiert die Software die Lagerblöcke und das Regalbediengerät in einer grafischen Darstellung. Dieter Bohnig bittet den Mitarbeiter an einer Auslagerstation, eine Gitterbox herauszufahren. „Unser Team kommt problemlos mit dem Lager klar. Die Bedienschritte sind logisch aufgebaut und daher sehr schnell erlernbar.“ Bei einer Störung kann Stopa auf die Fernwartungs-Software PC Anywhere und das Modem der Steuerung zugreifen, um vom eigenen Standort aus den Fehler zu analysieren und zu beheben.

Für das Lager stehen vier Betriebsarten zur Verfügung. Im Onlinebetrieb steuert ein übergeordneter Host das System. Entscheidet man sich für den Automatikbetrieb, arbeitet die Anlage selbsttätig Einzelaufträge ab, sobald der Bediener die jeweiligen Start- und Zielkoordinaten eingegeben hat. In dem Fall funktioniert das Lager sogar weiter, wenn am Host eine Störung auftritt. Möglich sind auch ein verriegelungsfreier Servicebetrieb, bei dem der Mitarbeiter die Befehle direkt am Regalbediengerät eingibt, und ein Handbetrieb mit aktiven Sicherheitsverriegelungen.

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