Blick in die Kiste

Ein automatisches, funkgestütztes Materialabrufsystem (AMS) behält den exakten Überblick über Bestände z. B. in den Materialsupermärkten und -bahnhöfen der Automobilproduktion und anderen Anwendungen in der Intralogistik. Bei diesem System übernehmen unterschiedliche, speziell für diese Anwendung entwickelte Funksensoren das Erfassen von Paletten, Behältern und Füllständen.  

Der (zielgerichtete) „Griff in die Kiste“ ist immer noch eine Königsdisziplin in der automatisierten Intralogistik und Handhabungstechnik: Ein Roboter greift in einen Behälter mit Schüttgut und pickt – geleitet von einem Bildverarbeitungssystem – exakt ein Teil heraus.  

Der „Blick in die Kiste“ scheint hingegen weniger spektakulär. Aber er kann dazu führen, dass z. B. Automobilhersteller und -zulieferer ein sehr viel genaueres Echtzeit-Abbild des Materialflusses in den „Supermärkten“ oder an den Montagelinien der Fahrzeugproduktion erhalten. Diese Aufgabe übernimmt das vom steute-Geschäftsbereich Leantec entwickelte nexy-system.  

Automatische Steuerung von Materialbewegungen 

Das funkbasierte Automatische Materialabrufsystem (AMS) wurde mit dem Ziel entwickelt, Informationslücken zu schließen – nicht nur in Materialsupermärkten, sondern z. B. auch in eKanban-Regalen oder bei der Nachschubsteuerung durch Fahrerlose Transportsysteme (FTS). Sensoren im Feld erfassen Materialbestände und -bewegungen. Sie senden die Informationen über ein industriegerechtes Funksystem zunächst an Access Points, die die Daten an eine Sensor Bridge weitergeben. Die Sensor Bridge ist wiederum mit der IT-Plattform z.B. für die Lagerverwaltung oder die Produktionsplanung (LVS, ERP, MES…) verbunden.  

So entsteht ein Echtzeit-Informationsfluss, der auf der Feldebene bis zu den Palettenstellplätzen, ins eKanban-Regal oder in einzelne Behälter reicht. Damit adressiert nexy ein Problem, das in der Praxis häufig auftritt: Ungenau erfasste oder nur mit Zeitversatz ermittelte Bestände führen mittelfristig entweder zu Fehlbeständen oder zu einer Überversorgung. Das gilt insbesondere für nicht bestandsgeführte Waren wie etwa C-Teile, die aber dennoch nötig für den Montageprozess sind.  

Gut etabliert in der Intralogistik 

Das nexy-System hat sich in der Intralogistik gut etabliert – nicht nur in der Automobilindustrie, sondern u. a. auch im Maschinenbau, in der Medizintechnik und bei der Herstellung von Produkten der Elektrotechnik/Elektronik. Die neueste Version bietet u.a. neue Logikfunktionen und ein Dashboard, das den Betriebszustand des kompletten Systems mit allen Sensoren und Aktoren visualisiert. Außerdem kann nexy jetzt auch als „On premise“-Version ohne eigene Hardware installiert und betrieben werden.  

Das System ermöglicht den Datenaustausch mit den marktüblichen Flottenmanagementsystemen. u.a. von Agilox, Idealworks, M. Hartwall, MHP und Synaos. Damit entsteht ein immer aktueller „Digitaler Zwilling“ der Situation im Lager bzw. in den Kommissionierzonen und Bereitstellungsflächen. In diesen lückenlosen Informationsfluss sind auch mobile Transporteinheiten – eben die Fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF) oder auch Autonome Mobile Roboter (AMR) – eingebunden. 

Die „Augen“ des AMS 

Ein typisches Anwendungsbeispiel von nexy ist die Detektion freier Stellplätze für Paletten in den Materialbahnhöfen oder -supermärkten. Üblicherweise übernehmen FTS diese Aufgabe quasi „im Vorbeifahren“. Ihre Daten sind aber nicht valide, weil z. B. ein Bediener eine Palette an einem vorher freien Platz abgestellt haben kann und der Platz belegt ist, wenn ein FTS die eigentlich vorgesehene Palette dort absetzen möchte.  

Für diese Aufgabe kommt der Funk-Lasersensor RF LDS ZONE zum Einsatz. Der kompakte Sensor erfasst per Laser-Laufzeitmessung und mit einer Matrix von 8 x 4 Messpunkten Objekte wie Paletten und andere Ladungsträger auf einer definierten Fläche. Das „Time-of-Flight“-Prinzip der Laufzeitmessung bietet den Vorteil, dass der Schaltpunkt des Sensors nur in geringem Maße von der Farbe und vom Material des Objektes abhängig ist. Der optimale Messabstand liegt in einem breiten Bereich von 0,4 bis 5 m. 

Blick in den Behälter – mit dem SPOT-Lasersensor 

Der RF LDS SPOT nutzt das gleiche Messprinzip wie der RF LDS ZONE, aber er erfasst die Objekte punktförmig. So kann er z. B. die Stapelhöhe auf verschiedenen Ladungsträgern überwachen oder auch den Füllstand in einem Großladungsträger – auf Entfernungen bis 10 m. Beim Unterschreiten eines individuell festgelegten Grenzwertes gibt das System per Funk eine Meldung aus und fordert damit Nachschub an.  

Einfache Installation, Ausrichtung und Parametrierung 

Beide Lasersensoren werden über ein separates Funkmodul RF 96 BU-NET in das Funksystem integriert. Die Parametrierung und Auswertung der Sensordaten erfolgt – wie bei allen Sensoren und Aktoren im nexy-Funknetzwerk – komfortabel über die zentrale „Sensor Bridge“-Software.  

Die Installation des RF LDS SPOT wird durch ein Klemmstativ erleichtert, das die präzise Positionierung der Sensoren an verschiedenen Befestigungspunkten erlaubt – sowohl unter der Decke als auch seitlich an einer Wand und auf unterschiedlichen Oberflächen. Somit ist der Anwender flexibel, wenn es um die Montage des Lasersensors geht. Ein Setup-Tool erlaubt die einfache Ausrichtung des Sensors auf den zu erkennenden Ladungsträger. Zum nexy-Programm gehören auch kompakte Funk-Lasersensoren für kurze Messabstände. 

Vorkonfigurierte Applikationen  

Für die Echtzeit-Detektion von Ladungsträgern per Lasersensor hat steute Leantec eine vorkonfigurierte Applikation entwickelt, die eine schnelle Inbetriebnahme von nexy sowie eine nahtlose Einbindung in die IT-Infrastruktur der Materialflusssteuerung und des Flottenmanagements ermöglicht. Dasselbe gilt für andere Anwendungsfälle in der Intralogistik, z.B. die Nachschubversorgung über (auch mobile) eKanban-Regale, die Verwaltung von Rollwagen (Dollys) sowie die Übergabe von Ladungsträgern und Paketen zwischen stationärer Fördertechnik und Fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF). Für diese Einsatzfälle hat steute ebenfalls robuste Funksensoren entwickelt. 

Zu den großen Vorteilen des Funksystems gehört es, dass diese Anwendungen parallel betrieben werden können – auf einer gemeinsamen Funk-Infrastruktur. Dies ermöglicht es dem Anwender, das vorhandene System vielseitig zu nutzen, um unterschiedlichste Anforderungen im Materialfluss zu bewältigen.  

Autor: Andreas Schenk, Division Manager Leantec, steute Technologies 

Bilder: steute Technologies GmbH & Co. KG, Löhne