Effizientes Zusammenspiel

Optimierte Intralogistik mit FTS-Lösungen von EK Robotics sorgt beim Tabakverarbeiter JTI für signifikante Vorteile beim Materialfluss. 

JTI, ein Unternehmen innerhalb des Konzernverbunds der Japan Tobacco International, stellt am Produktionsstandort in Trier Tabakwaren für den deutschen und globalen Markt her. Auf dem umfangreichen Werksgelände sind tägliche Materialtransporte zwischen Produktions- und Lagerhallen erforderlich. Um die Effizienz zu steigern, Unfälle zu reduzieren und die Produktqualität zu sichern, entschied sich JTI im Jahr 2015 für die Implementierung eines Outdoor-FTS. Die komplexen Anforderungen umfassten eine witterungsgeschützte und präzise getaktete Automatisierung der Materialflüsse auf dem Gelände. 

„Wir waren auf der Suche nach einem kompetenten Intralogistikpartner, der in der Lage ist, ein Outdoorsystem passgenau auf unsere Bedürfnisse zu entwickeln. Nachdem wir die Referenzanlage beim Anwender Gerolsteiner Brunnen besucht haben, war uns klar, dass EK Robotics, als einer der ältesten und erfahrensten FTS-Hersteller, die notwendige Expertise besitzt, um diese Nischenlösung umzusetzen“, erklärt Sven Janser, Process Control Lead bei JTI. 

Realisierung und Technologie 

Bodenarbeiten und Infrastruktur: Die Realisierung des Outdoor-FTS bei JTI brachte umfangreiche Bodenarbeiten mit sich. Um auf dem 2 500 Meter langen Fahrkurs eine optimale Traktion und definierte Bremswege zu gewährleisten, wurde die Fahrbahn zunächst aus festem Beton gegossen. Eine zudem integrierte Bodenheizung, die ihre Energie aus der Abwärme der Produktion bezieht, hält den Untergrund von Schnee und Eis frei.  

Diese Maßnahmen gewährleisten die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Transportfahrzeuge auch unter wechselnden Witterungsbedingungen. „Die Realisierung dieser Maßnahmen konnten wir nach gut eineinhalb Jahren abschließen. Sie gewährleisten heute die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Transportfahrzeuge auch unter wechselnden Witterungsbedingungen und jahreszeitlichen Temperaturschwankungen von - 5 bis zu + 35 °C“, erläutert Johannes Permesang, Projektleiter bei JTI. 

„Die fahrerlosen Transportfahrzeuge benötigen einen festen Untergrundbelag, um eine optimale Bodenhaftung und damit einen definierten Bremsweg sicherzustellen. Jedoch finden wir meist keine glatte Betonstraße vor, dafür häufig Pflastersteine oder Asphalt“, erklärt Ronald Kretschmer, Chief Sales Officer bei EK Robotics. „Ganz gleich, ob ein FTS Indoor oder Outdoor eingesetzt wird, unsere Transportroboter fahren mit höchster Präzision immer dieselben Routen und Übergabestationen an. Bei einem verformbaren Asphaltuntergrund werden sich, wie im Straßenverkehr, auf Dauer Spurrillen bilden.“ 

Navigationstechnologien: Die Navigation der Outdoor-Transportroboter erforderte besondere Lösungen. Aufgrund der Distanzen und potenzieller Störungen durch Reflexionen im Freien erwiesen sich traditionelle Lasernavigationssysteme als ungeeignet. Stattdessen wurden bei JTI damals induktive Spurführungen eingesetzt, bei denen sich die Fahrzeuge an einer im Boden verlegten Kontaktschleife orientieren. Für mehr Flexibilität würde heute die RFID-Tag-Navigation zum Einsatz kommen, bei der sich die Fahrzeuge in festen Abständen an den im Boden installierten Tags orientieren. 

Transportroboter: Die heute mittlerweile 18 eingesetzten, speziell angefertigten Transportroboter der Baureihe Out Move sind wetterfest und verfügen über kundenspezifische Innenraumkonzepte. Um die Leistungsfähigkeit der Systeme langfristig zu gewährleisten, wurden Modernisierungsmaßnahmen durchgeführt. Unter anderem wurden die bisherigen mechanischen Sicherheitssysteme durch lasergestützte ersetzt, was die Fahrgeschwindigkeit und Transportleistung signifikant erhöhte. Mit elektrisch angetriebenen Rollenförderern können sie bis zu sechs Produktkartons mit bis zu 1 400 kg Lastgewicht transportieren. Ausgestattet mit modernster Sensorik und Sicherheitsmechanismen, erkennen die Fahrzeuge Hindernisse und gewährleisten innen sowie außen einen sicheren Betrieb im Mischverkehr. 

Integration der Indoor-FTS 

Neben der Automatisierung der Außenlogistik wurde auch die innerbetriebliche Logistik in den Produktions- und Lagerhallen optimiert. Die Flotte mit inzwischen 27 knallgelben Transportrobotern verantwortet täglich 8.500 Transporte. Ausgestattet mit speziellen Klammern des Anbaugerätespezialisten Kaup GmbH & Co. KG, übernehmen sie den Transport innerhalb der Hallen. Die Indoor-Transportroboter navigieren auf 5 000 Meter Fahrkurs über Reflektoren und wechseln innerhalb der Lagergassen zur Magnetpunktnavigation. Bereits während der Einfahrt in eine Gasse wird eine freie Abgabeposition über zwei Sensoren geprüft. Mit Materialfluss-Simulationen konnte ein optimales Fahrkurslayout mit idealen Platzverhältnissen und 55 000  Stellplätzen sichergestellt werden. „Wir wollten auch die Logistik innerhalb der Hallen zukunftssicher gestalten und entschieden uns deshalb für eine weitere Transportlösung von EK Robotics“, sagt Johannes Permesang, Projektleiter bei JTI. 

Prozesssicheres Stapeln und Lastübergabe 

Eine besondere Herausforderung war das prozesssichere Stapeln von bis zu sechs Kartons. Die Transportroboter führen über ihre Distanz- und Lastsensoren mehrere Prüfungen durch, um sicherzustellen, dass die Abgabeposition frei ist und die Kartons stabil übereinandergestapelt werden.  

Mit ihren modifizierten Klammern heben die Fahrzeuge drei Kartons mit bis zu 700 kg Lastgewicht auf die vorgegebene Höhe an. Sensoren erfassen die Entfernung zu den bereits gelagerten Kartons. Danach fährt das Fahrzeug aus der Gasse heraus, prüft mit den Lastsensoren, dass sich keine Kartons mehr zwischen den Klammern befinden, und führt eine Synchronisation der Klammerflügel durch, um weitere reibungslose Lastübergaben zu gewährleisten. 

Autor: Timmo Jacobi, ek robotics GmbH 

Bilder: ek robotics GmbH