Zukunft im Visier

Zukunft im Visier
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06.12.2017 | Die Hans Kohler AG, grösster Edelstahlhändler der Schweiz, hat 4,5 Mio. CHF in das neue Fittinglager am Standort Dietikon investiert. Auf Basis automatisierter Prozesse kann das Unternehmen heute wesentlich effizienter und schlagkräftiger agieren. Gleichzeitig wurde eine solide Basis dafür geschaffen, dass dies auch in Zukunft so sein wird.

Hochregallager, die sich unter optischen Gesichtspunkten harmonisch in die Landschaft einfügen, sind nach wie vor eher selten. Um sehenswerter präsentiert sich das neue Fittinglager von Hans Kohler in Dietikon. Aber auch die integrierte Logistik hat es in sich. Nach erfolgreichem Go-Live im August 2012 kann das mit Hauptsitz in Zürich ansässige, mittelständische Edelstahlhandelsunternehmen seine Aufträge heute wesentlich schneller und effizienter abarbeiten. Voraussetzung hierfür war eine Automatisierung der Gesamtanlage, von der man sich neben deutlich erhöhter Verfügbarkeit auch ein Plus an Arbeitssicherheit versprach.

Höchstmögliche Kapazität und Leistung auf kleinem Raum


Das neue Fittinglager ist Teil eines umfassenden Reorganisationsprojekts. Bereits im Jahr 2008 startete die Hans Kohler AG mit den ersten Planungen für GIZELA (GiessenZentralLager). Benno Kündig, Projektleiter Logistik, fasst die ursprüngliche Ausgangssituation zusammen: „Wir betreiben in Schlieren und Dietikon drei Lagerstandorte, welche alle nicht mehr den heutigen Anforderungen entsprachen. Die Lagerkapazität war knapp und auf das zukünftige Wachstum nicht ausgerichtet.“ Auch die logistischen Anlagen hätten den modernen Standards nicht mehr entsprochen und ein höherer Automatisierungsgrad sei in den bestehenden Räumlichkeiten nicht sinnvoll realisierbar gewesen.


Die Herausforderung bestand also darin, auf einem vorhandenen, jedoch relativ schmalen Grundstück eine neue, das Grundstück voll nutzende und somit optimal gestaltete Anlage für die Lagerung, Kommissionierung und den Umschlag von rund 7.500 Produkten, unterteilt in ca. 25.000 verschiedene Chargen, zu errichten. Entstanden ist ein 8.000 m³ umfassender Neubau mit einem integrierten, automatisch betriebenen Paletten-Hochregallager (HRL) in drei Höhenklassen und einem automatischen Kleinteilelager (AKL). Im Erdgeschoss (EG) ist in einem ersten Schritt auf 1.200 m² ein Kommissionierbereich mit vier Arbeitsplätzen eingerichtet worden.


Die gleiche Fläche im Obergeschoss (OG), die bei Bedarf zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden kann, wurde für eine eventuell spätere Anbindung der Fördertechnik soweit vorbereitet.  „Durch die gezielte Dimensionierung von Gebäude und installierter Technik haben wir die bestehende Fläche gänzlich und zugleich optimal genutzt“, erklärt Kündig. Der Forderung nach Erweiterbarkeit sei Rechnung getragen worden, indem man das AKL quasi seitlich angehängt habe und es somit Richtung Osten weiter ausbaufähig ist.

Die gesamte „Palette“ aus einer Hand


Ende Juni 2011 wurde die Stöcklin Logistik AG mit der Realisierung eines geeigneten Lagerkonzepts für das Fittinglager beauftragt. Konzeption und Ausführungsspezifikationen zielten jedoch nicht nur auf das HRL und AKL. Vielmehr vertraute die Hans Kohler AG auch bei den weiteren Gewerken auf die Schweizer Intralogistikspezialisten: eine Behälter-Regalanlage, Lagerbehälter für das AKL, SPS-Steuerungen sowie Materialflussrechner inkl. Anlagenvisualisierung und auch die Brandschutztore.


Darüber hinaus orderte das Handelsunternehmen eine Flotte verschiedenster Flurförderzeuge „made by Stöcklin“ bei dem Generalunternehmer und Systemintegrator gleich mit, die heute verschiedenste Handhabungs- und Transportaufgaben abwickeln. „Es ist bekannt, dass Stöcklin für Qualität und Prozess-Know-how steht“, sagt Hans Kohler, Geschäftsführer und Delegierter des Verwaltungsrates. Ausschlaggebend für die Auftragsvergabe sei zudem die von Stöcklin Logistik gewährleistete Lebensdauerbetrachtung von über 10 Jahren gewesen. Stöcklin-Projektleiter Thierry Briswalter ergänzt: „Ein weiterer Faktor ist sicherlich die lokale Nähe. Lange Transportwege zwischen Produktions- und Einsatzort entfallen.“

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Verfügbarkeit gesteigert, Durchsatz erhöht


Auf einer Länge von 62 m ist das automatische HRL auf eine Kapazität von 6.200 Palettenstellplätzen bei einfachtiefer Lagerung ausgelegt. In den drei Gassen verfahren drei Regalbediengeräte (RBG) aus der MASTer-Baureihe von Stöcklin Logistik, die Paletten mir einer Zuladung bis max. 1.350 kg aufnehmen können. Die Teleskopgabeln bestückten Ein-Mast-Geräte sind analog der vorgeschriebenen, unterschiedlichen Höhe aller drei Gassen in 12,5 m, 17,0 m und 21,5 m ausgeführt. Gehandhabt werden sowohl Euro-Paletten als auch Chemie-Paletten mit den abweichenden Maßen 1.200 x 1.200 mm. Die MASTer 24-RBG sind auf Fahrgeschwindigkeiten bis 2,0 m/s bei einer Beschleunigung von 0,45 m/s2 ausgelegt und erreichen beim Heben und Senken 0,50 m/s. Die mögliche Durchsatzleistung wird auf 900 Palettenbewegungen pro Tag beziffert.


Nach Anlieferung im Wareneingang (WE) werden die Paletten auf die Fördertechnik aufgegeben und über automatisch Hubumsetzer zentriert. Gleichzeitig wird mittels Lichtschanke der Palettentyp bestimmt. Unterstützt durch einseitig angeordnete Laser-Scanner lässt sich im Anschluss die Paletten-Identität erfassen. Hier befindet sich auch eine installierte Effektivgewichtswaage, die der Plausibilitätskontrolle durch das Lagerverwaltungssystem (LVS) dient. Nach Vereinnahmung werden die Paletten der den Übergabeplätzen zu Einlagerung in das HRL zugeführt. Wie bereits zuvor am WE-Aufgabeplatz werden Euro-Paletten auch an diesen Übergabeplätzen um 200 Millimeter zurückgefahren, so dass die Paletten im HRL stets von der gleichen Position übernommen werden können.


Die dem HRL vorgelagerte Paletten-Förderanlage setzt sich aus zwei Doppel-Kommissionierstationen und jeweils einer Eingangs-/Ausgangsförderstrecke zusammen. Zur Kommissionierung angeforderte Paletten werden von einem Verteilwagen übernommen und an den jeweiligen Arbeitsplätzen bereitgestellt, die ebenfalls mit einer Effektiv-Gewichtswaage ausgestattet sind, um die Plausibilität der Kommissionierstückzahlen zu prüfen. Die Fahrgeschwindigkeit des Verteilwagens beträgt 1,0 m/s, bei Beschleunigungswerten von 0,5 m/s2. „Höhere Geschwindigkeiten sind zwar möglich, machen auf Grund der kurzen Fahrwege an dieser Stelle keinen Sinn, da diese im Betrieb gar nicht erreicht werden können“, so Briswalter. Sowohl an den Kommissionier- als auch Umlager- und Abnahmeplätzen im Warenausgang werden die Paletten mit Handscannern erfasst. Diese Plätze werden vom Verteilwagen stets so angefahren, dass die Grifftiefe für die Mitarbeiter optimal ist, d.h., auf der Rollenbahn wird die Palettenkante – sowohl von Euro- als auch Chemie-Paletten - jeweils stets zum Kommissionierer hin positioniert. Über vier Sicherheits-Lichtschranken, sogenannte Mutingsysteme, zwischen den Kommissionierplätzen und dem Verteilwagen ist sichergestellt, dass auch im Eifer des „Gefechts“ keine Personen zu Schaden zu kommen. 


Das AKL wird von fünf 12,5 m hohen RBG des in Leichtbauweise konzipierten Typs BOXer bedient. Für die einfachtiefe Kleinteilelagerung in Behältern sind in den fünf, jeweils 35 m langen Gassen mit einer lichten Breite von 784 mm 22.000 Behälterstellplätze geschaffen worden. Das Lastaufnahmemittel ist als Telekoptisch mit stationärem Riemenförderer augeführt. Über die BOXer E1-RBG ist sichergestellt, dass täglich rund 2.800 Behälter zu den Kommissionierstationen übergeben werden können. Pro Tag sind insgesamt ca. 6.000 Behälterbewegungen möglich. Voraussetzung sind Fahrgeschwindigkeiten von 4,0 m/s und Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswerte von 1,7 m/s2 . Mit 1,5 m/s ist auch beim Heben Senken Tempo garantiert.


Die Verbindung zu den Kommissionierarbeitsplätzen wurde über Behälterfördertechnik realisiert. Die Gesamtanlage besteht aus sieben Mehrbehälterbahnen mit integrierten Wareneingangs-, Umlager-, Auslager- und Packstationen. Auf Grund der geforderten Lärmemissionsgrenzen hat Stöcklin Logistik hier auf den Einsatz von Druckluft verzichtet. Alle Antriebe arbeiten daher elektromechanisch. Die Zuführung von Leerbehältern erfolgt hingegen über Staudrucksysteme. Dort, wo Lagerbehälter mit einem Gewicht bis 50 kg umgesetzt werden müssen, kommen elektromechanische Riemen-Hubumsetzer zum Einsatz.


Im Zuge der Kommissionierung wird via „Pick-to-Light“ die aus den bereitgestellten Behältern zu entnehmende Stückzahl angezeigt Um eine fehlerfreie “Pick-to-Light“-Funktion an den Kommissionierbehältern sicherzustellen, ist an jedem Füllplatz ein automatischer Laser-Scanner installiert worden, der den aufgebrachten Barcode identifiziert. Darüber ist gewährleistet, dass die zu befüllenden Leerbehälter an den WE-Plätzen sowie am HRL-Umlagerplatz in der richtigen Richtung aufgesetzt werden. Erst wenn diese Identifikation erfolgreich abgeschlossen ist, wird über das LVS angezeigt, wie dieser Behälter zu unterteilen bzw. zu befüllen ist. Zur Initiierung eines neuen Auftrags wird die „Verheiratung“ eines neuen Leerbehälters mit einem Auftrag via dann mit Hand-Scannern angestossen. Im Zuge des Leerbehälter-Rückschubs von Auftragsbehältern aus dem Warenausgang erfolgt die Aufgabe der Ladungsträger rein visuell, d.h., sobald die Aufgabezone frei ist, kann er eingeschoben werden. Behälter, die z.B. aufgrund eines Barcode- oder Höhenfehlers als „nicht in Ordnung“ (NIO) zu kategorisieren sind, werden über eine NIO-Strecke ausgeschleust und Behebung des entsprechenden Mankos wieder der Kommissionierstation zugeführt.


LVS-geführt werden die Auftragswaren auf die Warenausgangslinien übergeben. Der erste Behälter einer Linie wird durch den Bediener gescannt und somit sicher identifiziert. Die Entnahme der Waren wird am Anzeigemodul quittiert und der Behälter kann abgenommen werden. Im Warenausgang entstandene Leerbehälter werden auf der Einlagerungsstrecke abgesetzt und Richtung Leerbehälter-Puffer gefördert.

Für alle Eventualitäten gerüstet


Über das LVS werden alle Aufträge und Logistikprozesse inkl. Chargenverwaltung und interner Transporte bis zur Verladekontrolle gesteuert. Der angebundene Materialflussrechner (MFR) ist über die regulären Funktionalitäten hinaus mit einem Energie-Management-System für die im HRL und AKL verfahrenen RBG angereichert worden. So wird z.B. überschüssige Bremsenergie über eine Zwischenkreiskopplung in die anderen Fahrachsen übertragen. Um Stromspitzen zu vermeiden, fahren die RBG versetzt an und die Fahrsdynamik ist auftragsabhängig organisiert.

 

Der Energieverbrauch der RBG sowie die Anzahl an Fahrten werden zudem kontinuierlich gemessen und analysiert, so dass eine verbesserte Arbeitsaufteilung nach Stromtarifen möglich ist. Integriert im MFR ist auch eine 2D-Anlagenvisulisierung, über die das aktuelle Verhalten der Gesamtlage vom Leitstand aus jederzeit in Echtzeit abrufbar ist. Etwaige Störungen werden umgehend lokalisiert und dem Leitstand angezeigt, so dass die Mitarbeiter schnellstmöglich eingreifen und den reibungslosen Betrieb wiederherstellen können. Das Thema Visualisierung stand allerdings schon früh auf der Agenda. „Durch eine Simulation der Gesamtanlage mit realen Aufträgen zu Spitzenzeiten konnten die Dimensionierung und das Layout vorab genau verifiziert werden“, so Thierry Briswalter. Benno Kündig zeigt sich zufrieden mit diser nun umgesetzten Lösung: „Es ist uns gelungen, maximale Leistung auf vergleichsweise kleiner Fläche zu erzielen und dabei gleichzeitig die Lagerkapazität inklusive Reserven zu vergrössern.“ Dies seien schliesslich definierte Kernziele des von der Hans Kohler AG initiierten Projekts GIZELA. Über das Fittinglager in Dietikon werden schon jetzt täglich bis zu 1.200 Positionen gerüstet und etwa 50.000 Pakete pro Jahr auf den Weg zum Kunden gebracht.


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