BSH Hausgeräte schließt mit FTS von DS AUTOMOTION Automatisierungs-lücke: Cooler Türtransport
Im Werk Giengen an der Brenz von Bosch Siemens Hausgeräte müssen Kühl- und Gefrierschranktüren lange Wege zurücklegen, ehe sie mit den Schränken vereint werden können. Der bisher manuell durchgeführte Transport bildete eine Automatisierungslücke innerhalb der Gerätemontage. Nun sorgt ein fahrerloses Transportsystem von DS AUTOMOTION für den vollautomatischen, bedarfsgerechten Türtransport, bei dem Unterfahr-FTF des Typs OSCAR spin die Landungsträger huckepack von der Türen- zur Endmontage bringen. Das setzt bisher dafür eingesetztes Personal für sinnvollere Aufgaben frei und trägt durch garantiert pünktliche Anlieferung, reduzierte Unfallgefahr und geringen Energieeinsatz zur reibungslosen, nachhaltigen Hausgeräteproduktion bei.
Artikel teilen
BSH Hausgeräte schließt mit FTS von DS AUTOMOTION Automatisierungs-lücke: Cooler Türtransport
Wenige Dinge haben den Alltag so stark verändert wie der Kühlschrank und die Gefriertruhe. Sie ermöglichen Haushalten, Dinge für den täglichen Bedarf auf Vorrat einzukaufen und empfindliche Lebensmittel auch später so gut wie frisch zu genießen. Diese können daher nicht nur während kurzer saisonaler Erntezeiten auf dem Speiseplan stehen. Das dadurch veränderte Einkaufsverhalten mit längeren Intervallen und weniger Zeitbedarf hat die Vereinbarkeit von Beruf und Haushalt gestärkt.
Kompetenz in Kälte
Der größte Hausgerätehersteller in Europa ist die BSH Hausgeräte GmbH (BSH), ein Unternehmen der Bosch Gruppe mit rund 62.000 Mitarbeitenden. In weltweit 40 Fabriken produziert BSH das gesamte Spektrum moderner Hausgeräte. Am Standort Giengen an der Brenz (D) werden seit über 70 Jahren hochwertige Kältegeräte entwickelt und produziert. Die rund 2.750 Mitarbeitenden im dortigen Kompetenzzentrum Kältegeräte der BSH entwickeln und produzieren jährlich rund 1,5 Millionen Kühl- und Gefriergeräte.
Die Fertigungslinien für Kühl- und Gefriergeräte am BSH-Standort Giengen erfüllen alle Anforderungen an eine moderne, CO2-neutrale Produktion. Voneinander getrennt entstehen zunächst einerseits die eigentlichen Kühlschränke, Gefrierschränke oder Kühl- und Gefrierkombinationen mit den Kühlaggregaten und andererseits die Türen. Diese werden in zwei Linien mit der Innenverkleidung aus Kunststoff sowie mit einem isolierenden Polyurethan-Kern und der Türdichtung versehen. Die Türen entstehen dabei – ebenso wie die Kühl- und Gefrierschränke selbst – in verschiedenen Größen für ein- oder zweitürige bzw. ein- oder zweiflügelige Modellvarianten.
Schrank braucht Tür
BSH setzt in Giengen konsequent auf die Fertigungsmethoden von Industrie 4.0. Schränke und Türen entstehen in auftragsbezogener Mischproduktion mit teilweise sehr geringen Losgrößen. Jede Produktionslinie umfasst je eine Türen- und Endmontagelinien, diese sind jedoch örtlich getrennt. Die in jeder Anlage pro Schicht erzeugten rund 600 Türen mussten daher zur „Hochzeit“ mit den Korpussen mehrere hundert Meter zu diesen gebracht werden..
Während die Prozesse davor und danach bereits einen hohen Automatisierungsgrad aufwiesen, erfolgte dieser Transport in der Vergangenheit in Transportgestellen, die per Seitsitz-Hochhubwagen befördert wurden. „Diese Transportart hatte gewisse Nachteile, vor allem band sie Personal, für das das an anderer Stelle Bedarf vorhanden war“, sagt Steffen Baur, Intralogistikplaner bei BSH. „Wir machten uns daher daran, diese Automatisierungslücke zu schließen.“
Den Ausschlag für die Auftragserteilung gaben die Erkenntnisse über die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Systeme aus Österreich, die wir anlässlich eines Referenzbesuches in einem großen Molkereibetrieb gewinnen konnten.
Zwei FTS in einem
Die örtlichen Verhältnisse, vor allem die sehr beengte Situation an den Aufnahme- und Abgabestationen, machten diese Aufgabe nicht leicht. BSH führte daher vor der Erstellung eines Lastenheftes, auch mit Unterstützung durch einen externen Berater, umfangreiche Voruntersuchungen und Analysen durch. Die Methodenwahl war bereits zugunsten eines fahrerlosen Transportsystems (FTS) gefallen, als BSH die Ausschreibung an einige etablierte FTS-Hersteller versendete.
Sehr schnell trennte sich die Spreu vom Weizen. „Von den drei Anbietern, die es in die engere Wahl geschafft hatten, zeigte DS AUTOMOTION bereits im Vorfeld höchste Kompetenz und lieferte das seriöseste Angebot ab“, erinnert sich Steffen Baur.
„Den Ausschlag für die Auftragserteilung gaben die Erkenntnisse über die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Systeme aus Österreich, die wir anlässlich eines Referenzbesuches in einem großen Molkereibetrieb gewinnen konnten.“
DS AUTOMOTION entwickelt und produziert seit beinahe 40 Jahren ausschließlich fahrerlose Transportsysteme und konnte diese Erfahrung in das Projekt bei BSH einbringen. So entstand ein Gesamtsystem, das in einem gemeinsamen Rundkurs beide Linien anbindet und gewährleistet so die größtmögliche Wirtschaftlichkeit und Flexibilität beim Einsatz der fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF).
Bedarfsgesteuerter Transport
In den Türmontagelinien werden Kühlschrank- und Gefrierschranktüren sortenrein in Ladungsträger geschlichtet zum Abtransport an die jeweils zugeordnete Endmontagelinie bereitgestellt. Dort werden diese in einem Fall von Personal, im andere von einem Roboter zur Weiterverarbeitung entnommen und anschließend auf einen Leergutplatz verschoben.
Die Vollgutplätze sind mit Belegt-Sensoren versehen. Besteht an einer Endmontagelinie Bedarf und ist an der zugeordneten Türmontagelinie zugleich ein gefüllter Ladungsträger abholbereit, erstellt die Leitsteuerung NAVIOS automatisch einen Transportauftrag. Diesen weist es dem FTF zu, das sich in der günstigsten Position befindet, um ihn mit größtmöglicher Wegeffizienz abzuarbeiten.
Die Leergutplätze an den Endmontagelinien sind ebenfalls mit Sensoren überwacht. So bezieht der Flottenmanager NAVIOS auch die Rücktransporte automatisch in die Auftragsabwicklung mit ein. Da es sein kann, dass nicht alle Türen auf die gesamte Ladung eines Ladungsträgers verarbeitet wurde, sind die Leergutplätze zusätzlich mit einer Füllstandsüberwachung ausgestattet. Nicht gänzlich entleerte Ladungsträger werden von NAVIOS zu eigenen Ausschleuseplätzen an den Türmontagelinien geleitet.
Da die FTF bei BSH an vier Stellen Brandschutztore durchfahren, musste in NAVIOS auch eine Verknüpfung mit der Brandmeldezentrale erfolgen. Ebenfalls im System integriert sind mehrere Warnblinkleuchten und eine Ampel.
Die FTF der Baureihe OSCAR können ohne eigens installierte Landmarken konturbasiert (SLAM) per KBL-Technologie navigieren.
Mit Sicherheit von A nach B
Durchgeführt werden diese Transporte von acht Unterfahr-FTF der Baureihe OSCAR von DS AUTOMOTION. Diese transportieren huckepack die Ladungsträger. Bei diesen handelt es sich um standardisierte Trolleys, die anlässlich der Automatisierung des Türtransportes angeschafft wurden. Darin werden die Türen je nach Höhe in ein oder zwei Ebenen stehend transportiert, angelehnt an Querstreben.
Damit es auch bei abrupten Bremsvorgängen nicht zu Lageveränderungen kommt, erfolgt der Transport immer diesen Streben voraus. An den Stationen werden die Trolleys andererseits mit den Türen voraus positioniert, sodass die Werker bzw. der Roboter diese besser be- und entladen können. Deshalb und weil die Be- und Entladepositionen quer zur Fahrtrichtung an den teilweise recht engen Gängen angeordnet sind, fiel die Wahl auf den Typ OSCAR spin, da dieser am Stand drehen und sehr enge Kurven fahren kann.„Die FTF der Baureihe OSCAR können ohne eigens installierte Landmarken konturbasiert (SLAM) per KBL-Technologie navigieren“, erläutert Karl Rapp, Bereichsleitung Vertrieb, Produktmanagement und Marketing bei DS AUTOMOTION. „Für höhere Präzision in den Bereichen wurden zusätzlich Magnetpunkte im Boden installiert, welche im Layout exakt vermessen wurden.
“Sie befahren Gänge, die nicht eigens für den FTF-Verkehr präpariert wurden. Seine robuste Konstruktion mit 25 mm Bodenfreiheit und ein solides Antriebskonzept verleihen OSCAR die kompromisslose Industrietauglichkeit und Langlebigkeit auch im Betrieb auf unebenen Hallenböden.
Die Gänge müssen sich die FTF mit verschiedenen anderen Verkehrsteilnehmern teilen. Zu diesen gehören Fußgänger mit und ohne Hubwagen ebenso wie bemannte Stapler oder Milkrun-Routenzüge sowie Radfahrer. Der Kommunikation mit dem Umfeld dienen nahtlos im Gehäuse eingelassene LED-Leuchten. Sie sorgen ebenso wie ein farbiges Bodenlicht für die nötige Aufmerksamkeit der anderen Verkehrsteilnehmer.
Für deren Sicherheit sorgen in den bis zu 1,2 m/s schnell verkehrenden FTF integrierte Sicherheits-Laserscanner mit 2 x 180 ° Blickwinkel und Trittschutzleisten für Bereiche, in denen die Schutzfelder deaktiviert werden müssen. Je eine TOF-Kamera vorne und hinten erweitert den Sichtbereich in die dritte Dimension, um auch Kollisionen mit Hindernissen zuverlässig zu vermeiden, die nicht bis zum Boden reichen, etwa von Staplern angehobene Lasten oder Routenzüge.
Innovatives Warte- und Ladekonzept
Die Ladung der integrierten Batterien erfolgt im Fahrzeug über Bodenkontakte. Diese sind an einer der Endmontagelinien in einige der FTF-Wartepositionen integriert, sodass der Ladevorgang ohne weiteren Zeitbedarf erfolgen kann. An einer der Türmontagelinien ist reichlich Platz für die Bereitstellung der vollen Trolleys vorhanden, an der anderen nicht. Um den Verkehr im Gang nicht durch wartende Fahrzeuge zu blockieren, wurde bei dieser jenseits des Ganges ein Wartebereich eingerichtet. Auch dessen Plätze dienen zugleich der Batterieladung. So muss nur in seltenen Ausnahmefällen ein FTF mit niedrigem Batterieladestand dem automatisierten Transport entzogen werden, um zu einer Ladestation zu fahren.
„Die Anlage von DS AUTOMOTION ermöglichte uns die vollständige Automatisierung des Türtransportes innerhalb von zwei Kühl- und Gefrierschranklinien“, resümiert Steffen Baur. „Mit bemerkenswerter Kompetenz und Erfahrung meisterte das Unternehmen unsere Herausforderungen und führte das System über mehrere Optimierungsschritte zum Erfolg.“