Auto-ID Tablar-Management mit RFID optimiert spart Lagerfläche

Autor / Redakteur: Christian Kosmak und Johannes Traub / Dipl.-Betriebswirt (FH) Bernd Maienschein

Die Erweiterung des Produktions- und Logistiksystems beim Schweißgeräte-Hersteller Cloos schließt die Integration der Produktionsplanung und -versorgung in das bestehende SAP-System ein. Statt Barcodes einfach zu ersetzen, wird RFID-Technik zum Tablar-Management für kleine Kisten verwendet. Das spart Lagerfläche durch effektive Raumausnutzung.

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Metalle begleiten den Menschen schon seit Tausenden von Jahren. Das Verbinden dieser Materialien stellt die Menschheit seit jeher vor eine große Herausforderung. Möchte man Metalle dauerhaft fügen, kommt man um das Schweißen nicht herum. Einer der führenden internationalen Anbieter auf diesem Gebiet ist die Carl Cloos Schweißtechnik GmbH aus Haiger. Seit neun Jahrzehnten bietet das Familienunternehmen mit weltweit über 700 Mitarbeitern Lösungen auf dem Gebiet der Lichtbogenbahn-Schweißtechnik und der Robotertechnologie. Im Stammhaus in Haiger wird von Schutzgas-Schweißgeräten und Schweißbrennern bis hin zu mechanisierten Sonderanlagen und schlüsselfertigen Robotersystemen die gesamte Cloos-Produktpalette gefertigt.

So zukunftsweisend die Schweißanlagen von Cloos am Markt sind, galt es dennoch, die Lagerinfrastruktur zur Produktionsversorgung und zur Auslieferung der Produkte an die Kunden zu optimieren.

Automatisches Kleinteilelager in Betrieb genommen

Deshalb entschied sich das Unternehmen, die gesamte Intralogistik und Auftragssteuerung am Standort Haiger zu modernisieren. Schwerpunkte stellten dabei die Installation eines Manufacturing-Execution-Systems (MES) und die Inbetriebnahme eines automatischen Kleinteilelagers zur Materialversorgung der Produktion dar, wobei Cloos auf eine Abbildung des Materialflussrechners innerhalb von SAP ohne separate „black box“ Wert legte.

Die Besonderheit: Das Lager muss auf möglichst wenig Fläche so viel Kapazität wie möglich bieten. Das doppelttiefe Lager besitzt mehrere seitliche Ein- und Auslagerstiche. Kanban-Regale werden direkt vom Regalbediengerät (RBG) beliefert.

Langjährige Erfahrung im Customizing von IT-Lösungen

Durch den jahrelangen Einsatz von SAP als ERP-System hatte die IT-Abteilung bei Cloos bereits eine Menge Erfahrung in Administration und Customizing gesammelt. Nun ging es darum, den passenden Umsetzungspartner mit Know-how der proprietären Programmiersprache ABAP (Advanced Business Application Programming) und Logistikverständnis zu finden.

Nach einem umfangreichen Entscheidungsprozess wurde der Auftrag zur Erweiterung ihres Produktions- und Logistiksystems an die Salt Solutions GmbH und die AM-Automation GmbH vergeben. Die Partner boten gemeinsam die Integration der Produktionsplanung und -versorgung in das SAP-System an und werden das automatische Kleinteilelager anbinden.

Manufacturing-Execution-System auf SAP-Basis

Die gesamte Materialflusssteuerung, das Auftragsmanagement und die Reihenfolgeplanung in der Fertigung und Montage werden vom Intralogistikspezialisten Salt Solutions aus Würzburg übernommen. Ziel ist die komplette Umstellung der Produktionsprozesse zur Durchlaufzeit-Verkürzung und zur Verringerung der Bestände. Die Produktion wird in Montageinseln gegliedert, die nach dem Ware-zum-Mann-Prinzip per „Milkrunner“ mit Material versorgt werden.

Zum Einsatz kommt das Manufacturing-Execution-System S-Production für SAP-Anwender. S-Production ist das einzige Manufacturing-Execution-System, das vollständig in ABAP entwickelt wurde und das Produktionssteuerung, Bestandsverwaltung mit Materialflusssteuerung sowie MDE und BDE in einer Lösung auf einer einzigen SAP-Instanz vereint und an die Kundenprozesse angepasst wird. So muss Cloos Schweißtechnik nicht seine Prozesse an die der Software anpassen. S-Production liefert zudem automatisiert Daten aus der Maschinen- und Betriebsdatenerfassung zur Weiterverarbeitung an SAP HR, PP und QM.

Das Kleinteilelager mit zirka 3400 Lagerplätzen für Tablare und Behälter wurde in die vorhandene Produktionshalle integriert (Bild 1). Dabei war es für Cloos ausschlaggebend, dass der zur Verfügung stehende Raum optimal ausgenutzt wird. An dieser Stelle konnte AM-Automation mit seinen kleinen RBG-Anfahrmaßen punkten.

Wichtig ist dabei nicht nur das untere Anfahrmaß des Regalbediengerätes (Bild 2) von inzwischen kleiner 550 mm, sondern vor allem das geringe Zwischenmaß von 65 mm. Diese geringen Anfahrmaße ermöglichen es bei Cloos zum Beispiel, bei einer Raumhöhe von 5,5 m, zwölf Behälter mit einer Höhe von bis zu 420 mm übereinander zu lagern. Durch die doppelttiefe Lagerung konnte eine weitere Raumausnutzung erreicht werden.

RFID-Transponder fest in die Behälter integriert

Um weitere Lagerfläche zu sparen, kommt für die effektive Raumausnutzung bei Cloos erstmals das RFID-Tablarmanagement von AM-Automation zum Einsatz. Die Umsetzung wird gemeinsam von AM-Automation und Salt Solutions realisiert. Die Transponder sind fest in die Behälter integriert und steuern den Materialfluss auf der Fördertechnik des automatischen Kleinteilelagers. Das Projekt startete in einer ersten Stufe im Januar 2009, in einer zweiten Phase soll dann ab April 2009 die Materialversorgung weiterer Teile der Fertigung, die nach dem Kanban-Prinzip erfolgt, durch RFID unterstützt werden.

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RFID ersetzt in dieser Anwendung nicht einfach nur den Barcode. Vielmehr wird die Technik von AM-Automation für das Tablarmanagement der Kleinladungsträger genutzt. Jeweils bis zu acht Behälter unterschiedlicher Größe befinden sich auf den Tablaren. Diese werden so zusammengestellt, dass mehrere Einzelteile, die gleichzeitig für die Produktion eines Gerätes benötigt werden, auf einem Tablar verfügbar sind.

Mithilfe dieser RFID-Technologie ist jederzeit verfolgbar, wo sich die kleinen Behälter auf dem Tablar befinden. Auch die richtige Entnahme der Kleinteile aus den Kisten wird zukünftig durch den RFID-Einsatz sichergestellt. Der manuelle Aufwand im Wareneingang reduziert sich bei Verwendung vieler kleiner Behälter um mehr als 50%.

RFID ist die Zukunft

Cloos prüft für die Zukunft neben den genannten Anwendungen einen weiteren Einsatz der RFID-Technik: Die Einführung eines Produkt-Passes auf RFID-Basis für die Schweißgeräte. Somit lässt sich jederzeit und weltweit auslesen, welche Komponenten verbaut wurden und welche Software auf das Gerät gespielt wurde.

Christian Kosmak ist Projektleiter bei der Salt Solutions GmbH in Würzburg. Johannes Traub ist Projektleiter bei der AM-Automation GmbH in Offenau.

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