Robot-Anbieter Safelog setzt bei einem Projekt mit acht mobilen Geräten in der Kunststoff verarbeitenden Industrie darauf, dass jedes Fahrzeug seine eigene Recheneinheit hat. Damit können sie als Agenten im Schwarm kommunizieren und untereinander Informationen austauschen.

Der Kunststoffspezialist Pöppelmann mit Stammsitz in Lohne beschäftigt knapp 2500 Mitarbeitende und hat  an sechs Produktions-Standorten rund 700 kunststoffverarbeitende Maschinen in verschiedenen Fertigungsstufen im Einsatz. Die Norddeutschen bieten ein breites Sortiment an Kunststoffartikeln, das sich auf vier Geschäftsbereiche verteilt und zahlreiche Märkte bedient. Hierzu gehören die Automotive-, Elektro- und Lebensmittelindustrie sowie die Medizintechnik und der Gartenbau. Durch eine unternehmensweite Initiative «Pöppelmann blue» hat sich das Unternehmen zum Vorreiter der Kreislaufwirtschaft entwickelt mit dem klaren Ziel, Ressourcen zu schonen und das Klima zu schützen.

Neugestaltung der Prozesse

Im Rahmen ihrer Initiative Pöppelmann digital werden verschiedene Unternehmensbereiche regelmässig auf den Prüfstand gestellt, um Potentiale für Effizienzsteigerungen zu eruieren. Das jüngste Beispiel betrifft die Division K-Tech, in der qualitativ hochwertige Spritzgussteile für die Automobil- und Industriebranche hergestellt werden. Die Fertigung in einer der Produktionshallen erfolgt auf 30 Maschinen, die permanent mit leeren Behältern versorgt werden müssen. Gleichzeitig werden die gefüllten Behälter an den Maschinen  zur Abholung positioniert.

Trolley-Abgabe

Der Prozess startet im Lager am sogenannten Bahnhof, wo leere Ladungsträger von einem Elektro- Hubwagen in 12 Positionen auf Bodenrollern bereitgestellt werden. Früher wurden sie von einem Routenzug mit drei Anhängern in die Produktion transportiert, an den Zielpositionen manuell abgekoppelt und mit den Spritzgussteilen befüllt. Alle Ladungsträger, die auf einem Anhänger platziert waren, wurden an einer Maschine abgestellt. Mit einem Routenzug konnten somit drei Maschinen nacheinander bedient werden.  Anschliessend wurden volle Behälter zurück in das Lager transportiert und von dort aus an nachgelagerte Prozesse übergeben.

Lärm reduziert

«Die Routenzüge waren sehr laut, eine echte Lärmbelästigung in den Hallen», beschreibt Michael Czwaluk,  Teamleiter Logistik bei Pöppelmann, die frühere Situation. Ausserdem war das Beladen und Entladen der  Anhänger für die Mitarbeitenden eine körperliche Herausforderung, die mit ergonomischen Gesichtspunkten  nicht mehr vereinbar war. «Neben der Effizienzsteigerung war es uns wichtig, eine Lösung zu finden, die die körperliche Belastung der Mitarbeitenden reduziert», so Czwaluk.

Trolley-Aufnahme

Und schliesslich war die Skalierbarkeit und Flexibilität des Routenzugsystems mangelhaft. Die Transportsequenz liess sich nicht an den Output der Produktionsanlage anpassen, wodurch es an den Maschinen beim Behältertausch zu Wartezeiten kam. Nach  rund fünf Jahren Routenzug war es an der Zeit, den Prozess mit mobilen Robotern zu modernisieren, dabei  die Effizienz zu steigern und konsequent weiter neue Technologien zu erproben.

Kompakte Bauweise

Pöppelmann entschied sich schliesslich für den mobilen M4 lift von Safelog, der ein breites Spektrum an  intralogistischen Aufgaben abdecken kann. Entscheidend für die Wahl waren zwei technische Merkmale des  Modells. Erstens ist der M4 lift so flach konstruiert, dass er die Bodenroller von Pöppelmann unterfahren  und ausheben kann. Und zweitens ist das Fahrzeug mit einem Kurvenradius von einem Meter extrem wendig und kann in den teilweise engen Gängen von Pöppelmann problemlos rangieren. «Die kompakte Bauweise  unserer Fahrzeuge gehört zu unseren Stärken», ergänzt Moritz Schmidt, Head of Sales bei Safelog.  «Deswegen kommen die mobilen Roboter auch mit begrenzten Platzverhältnissen gut zurecht.» Der M4 lift  ist für eine maximale Traglast von 1000 kg ausgelegt, was für die Aufgaben bei Pöppelmann mehr als ausreichend ist.

Verkehrssituation

Mittlerweile sind acht mobile Roboter bei Pöppelmann im Einsatz. Fahrzeug Nummer neun wird als  Backupgerät verwendet und nur in produktionsstarken Phasen in den Zirkel eingeschleust. Im Lager nehmen  sie die Bodenroller mit leeren Behältern auf, fahren damit zu den Produktionsmaschinen und setzen sie dort  ab. Die an den Maschinen bereitgestellten Vollgutbehälter werden anschliessend von den Robotern aufgenommen und zum Bahnhof im Lagerbereich verbracht, wo sich der Versorgungskreislauf schliesst. Auf diese Weise werden Leerfahrten der Roboter weitgehend vermieden. Die Installation der Roboterflotte  erfolgte im laufenden Betrieb. Dabei wurden nicht alle Modelle gleichzeitig implementiert, sondern eines  nach dem anderen in Betrieb genommen. «Wir haben uns langsam herangetastet», sagt Dierken. «Mit unserer Beauftragungs-Software konnten wir einzelne Roboter live nehmen, was in kurzer Zeit zum Erfolg führte.»

Orientierung an Konturpunkten

Damit sich die Fahrzeuge auf ihrem Rundkurs zurechtfinden, wurden die Hallen im Vorfeld digital kartiert und die Daten auf die Roboter überspielt. Anhand der Karte orientieren sich die Geräte nun an bestimmten,  unveränderlichen Konturpunkten wie beispielsweise Säulen, Spritzgussmaschinen oder Hallentoren. Die mobilen Roboter bewegen sich dabei auf festen, virtuellen Routen, die in der digitalen Karte hinterlegt sind.

«Das funktioniert so gut, dass wir auf eine zusätzliche Magnetspur verzichten konnten», freut sich Dierken. Bei Pöppelmann herrscht Mischverkehr. Die mobilen Roboter müssen also mit anderen Verkehrsteilnehmern wie Gabelstaplern oder Werkern interagieren. Um Unfälle zu vermeiden, sind die Geräte mit  Sicherheitssensoren ausgestattet. Befindet sich ein Hindernis innerhalb der Sicherheitsbereiche,  verlangsamen die Roboter ihre Fahrt oder bleiben stehen, bis das Hindernis beseitigt ist.

Die mobilen Roboter brauchen keinen Leitstand. Das System arbeitet zuverlässig, denn wenn ein Roboter ausfällt, übernehmen die übrigen Geräte die Aufgaben. «Wenn hingegen ein zentraler Leitstand versagt, steht die gesamte Flotte», so Moritz Schmid. «Bei einer agentenbasierten Steuerung kann im schlimmsten Fall sogar jede Einheit alleine weitermachen», versichert er.

www.safelog.de