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f+h fördern und heben 9/2015

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MATERIALFLUSS

MATERIALFLUSS Intelligente Teilebehälter C-Teile-Management im Zeitalter von Industrie 4.0 In der Fabrik der Zukunft werden sich moderne IT-Technologien mit klassischen Produktionsprozessen vernetzen. Effiziente, flexible Prozesse, eine maximale Versorgungssicherheit, zielgenaue Konzentration auf das Kern geschäft sowie ein schlankes C-Teile-Management beeinflussen die produzierende Industrie. Der Wandel in der industriellen Produktion hin zur Smart Factory (sich selbstorganisierende Fertigung und Logistik) ist in vollem Gange. Eine zunehmende Digitalisierung verändert die Produktionsabläufe sowie die Materialversorgung. Produkte werden schneller verfügbar, Prozesse effizienter, die Kommunikation intensiver, Daten transparenter und das Datenmanagement umfassender. Neben schlanken Produktionsprozessen werden in Zukunft vor allem individuelle (technische) Lösungen gefragt sein, die sich im Gesamtsystem und mit dem Menschen vernetzen. Die Anforderungen an die Partner der Industrie wie die Intralogistik gestalten sich daher zukünftig noch vielschichtiger. Intelligente Kanban-Behälter Am Beispiel der Würth Industrie Service GmbH & Co. KG, C-Teile-Anbieter aus Bad Mergentheim, lässt sich der Wandel im C-Teile-Management in Richtung Industrie 4.0 mithilfe neuer Technologien verdeutlichen. Ausgangspunkt ist auch hier das Kanban-Prinzip: Das Merkmal der Innovation ist ein rollierendes Zwei-Behälter-System, das C-Teile „just in time“ direkt in der Produktion zur Verfügung stellt, ein hohes Anpassungspotenzial bei Änderungen des Bedarfs und eine große Liefer- und Versorgungssicherheit bei reduzierten Lagerbeständen und geringer Kapitalbindung aufweist. Hierbei sind die Grundlage für die Lagerung, die Entnahme sowie den Transport der C-Teile, die Kanban-Behälter. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lagersichtkästen oder VDA-genormte Kleinladungsträger hat das Unternehmen eigene, patentierte Behälter entwickelt und dadurch auf die Bedürfnisse des Markts reagiert. Diese Kleinladungsträger der zweiten Generation vom Typ W-KLT2.0, sind auf die Anforderungen der produzierenden Industrie ausgelegt und bereits seit 2009 im Einsatz. Die Frontklappe dieser an die VDA-Norm angeund autonome Flurförderzeuge stehen gemeinsam mit Cloud-basierten-Lösungen stellvertretend für diesen grundlegenden Wandel im operativen wie im organisatorischen Bereich. Auch im C-Teile-Management gewinnen daher digitale und intelligente Lösungen an Bedeutung. Platzoptimierung im Fokus der Betreiber C-Teile sind Artikel mit untergeordneter Bedeutung für das Endprodukt, z. B. Schrauben, Muttern oder Unterlegscheiben. Ihr Beschaffungsaufwand ist im Verhältnis zum Beschaffungswert hoch. Bei hohen Bedarfen sind das Handling der Nachbestellungen sowie die Koordination dieser Artikel für Industrieunternehmen beinahe unüberschaubar. Daraus resultierend gehen heute die Anforderungen der Industrie über die Reduzierung der Prozesskosten, die Bestandsoptimierung, die Verringerung und somit die Bündelung der Anzahl an Lieferanten sowie die Mengenbündelung und Standardisierung von unterschiedlichen Artikeln weit hinaus. Vor allem die effiziente Ausnutzung der Produktionsflächen hat in den Fertigungshallen zugenommen. Ebenso sind eine dynamische Bestandsanpassung, eine Anpassung an kürzere Konjunkturzyklen und Bedarfsschwankungen sowie ein schnellerer Informationsaustausch entscheidende Kriterien eines sicheren C-Teile-Managements. Ein konven­ tionelles Zwei-Behälter-Kanban-System als Antwort auf diese sich verändernden Marktbedürfnisse reicht hier schon lange nicht mehr aus. Auf Bedarfsänderungen flexibel reagieren 34 f+h 9/2015

MATERIALFLUSS lehnten Behälter lässt sich mit zwei Rasterstufen in eine nahezu horizontale Position bringen und ermöglicht so einen barrierefreien Zugriff auf die Kleinteile. Aufgrund der zweistufigen Frontklappe verringern sich die Abstände der Fachböden im Kanban- Regal, was für eine effiziente Lagerplatznutzung in der Fertigung sorgt. Intelligente, autonome Behälter und Systeme Die Steuerung des Materialflusses funktionierte früher primär mithilfe von an den Behältern angebrachten Kanban-Karten oder Kanban-Etiketten sowie eines handels - üb lichen Scanners. Dieses Verfahren ist seit den 90er-Jahren im Einsatz und im Laufe der Zeit an seine Grenzen gestoßen. Bereits seit 2011 setzt das Unternehmen Würth auf RFID-gestützte Kanban-Systeme. Standardmäßig bringt der Hersteller auf jedem Behälter einen RFID-Tag zur Bedarfssteuerung, permanenten Datenübertragung per Funk und zur automatisierten Nachbestellung an. Dies ermöglicht ein schnelles Erkennen von Bedarfsschwankungen und -spitzen, permanente Bestell- und Datenübertragung sowie den Verzicht auf eine manuelle Datenerfassung. Der neue Kanban-Behälter „iBin“ (Bild), der von der Würth Industrie Service und der Würth Elektronik ICS entwickelt wurde, geht noch einen Schritt weiter: Ein im Kleinladungsträger integriertes Kameramodul überwacht eigenständig den Bestand im Behälterinneren und löst automatisch die Bestellung aus. Bestände lassen sich durch eine regelmäßige optische Prüfung und eine integrierte Zählfunktion zeitpunktgenau und ab Erkennen einzelner Artikel stückgenau ermitteln. Damit ist eine verbrauchsgesteuerte Lieferung von Kleinteilen für den Produktionsbedarf nicht nur „just in time“ möglich, sondern die C-Teile- Versorgung geschieht per Echtzeitüber tragung mit Bildformat. Als Cyber-Physical-System, CPS (Vernetzung der Automatisierungskomponenten über das Internet) schafft der „iBin“-Behälter somit die logistischen Voraussetzungen, Industrieunternehmen bis an den Arbeitsplatz in der Fertigung zu beliefern. Vom Bestell- zum Interaktionssystem Die heutigen Systeme sind in der Lage, Bestellungen per RFID oder vollkommen eigenständig über das Kameramodul an das Warenwirtschaftssystem zu übermitteln. Damit ist die Kommunikation in eine Richtung beschränkt und ermöglicht nur bedingt eine Interaktion zwischen den Einzel systemen. Wie kann eine Entwicklung aber von Bestell- hin zu Interaktionssystemen aussehen? Würth Industrie Service leistet deshalb zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML) Entwicklungsarbeit an der Studie zum neuen „iDisplay“ und der App CPS Mobile. In Zukunft werden in der Produktion an Kanban- Regalen „iDisplays“ platziert. Über diese Anzeigetechnik lässt sich direkt am Lagerort interagieren und Prozesse der Wertschöpfungskette unmittelbar anstoßen. Ein Prozess soll hier als Beispiel stellvertretend für weitere Funktionen dienen: Die App gibt Auskunft über den Status und ermöglicht gleichzeitig eine transparente Regalplatzverwaltung. Werden heute neue Artikel im Kanban-System aufgenommen, ist eine manuelle Anpassung der Regalplanung erforderlich. Das „iDisplay“ hingegen erkennt seine Position und übermittelt diese an das Warenwirtschaftssystem. Jede nachträgliche Änderung sowie das Entfernen eines Displays werden an die App zurückgemeldet. Durch diesen ständigen Abgleich kommt es zu einer Aktualisierung der Positionsdaten und damit einer automatischen Regalplanung. So gelingt nicht nur ein Austausch von der digitalen in die reale Welt, sondern auch eine Kommunikation von der Wirklichkeit in die Virtualität. Der Betreiber hat damit umfassende Transparenz und Der intelligente Kanban-Behälter „iBin“ ermöglicht mithilfe eines optischen Bestellsystems die C-Teile-Versorgung per Echtzeit spart Zeit: Über Desktop, Tablet oder Smartphone − mobil, von jedem Ort der Welt, zu jeder Zeit. Fotos: Würth www.wuerth-industrie.com Ryll.indd 1 09.09.2015 11:13:32 f+h 9/2015 35

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