FTS bei der Walter AG

Das FTS als Transport- und Organisationsmittel:

Transportieren, Wiegen, Verwalten 

WALTER, TITEX, PROTOTYP – drei Produktmarken unter dem Dach der WALTER AG:

Als weltweit tätige Firmengruppe entwickelt, produziert und vertreibt die WALTER AG Präzisionswerkzeuge für die Metallbearbeitung. Unter dem Dach von WALTER sind die drei bekannten Produktmarken WALTER, TITEX und PROTOTYP vereint. Der weltweite Zusammenschluss der drei Brands ist vollzogen. Seit Januar 2008 sind auch in Deutschland die drei Unternehmen gemergt. Der Stammsitz der "neuen" WALTER AG ist in Tübingen/Deutschland. Der Standort der neuen deutschen Vertriebsgesellschaft ist Frankfurt am Main. Weltweit sind insgesamt ca. 2.500 Mitarbeiter beschäftigt. Mit rund 50 Tochtergesellschaften und Vertriebspartnern wird eine weltweite Präsenz auf allen Kontinenten gewährleistet. Die 1919 gegründete, 1990 in eine AG umgewandelte WALTER AG gehört zu den führenden Anbietern von extrem produktiven HM- und PKD-Wendeplatten-Werkzeugsysteme zum Drehen, Bohren und Fräsen. TITEX ist ein weltweit bekannter Markenname für Bohrwerkzeuge aus HSS (E) und Vollhartmetall. PROTOTYP ist eine führende Marke für innovative Gewinde- und Fräswerkzeuge aus HSS (E) und Vollhartmetall mit High-Tech-Beschichtungen.

Zur Ver- und Entsorgung von 20 Produktionsmaschinen wird ein Fahrerloses Transport System eingesetzt. Ein spezielles Leitsystem und zusätzliche Sensorik an den Fahrerlosen Transportfahrzeugen erhöhen die Intelligenz des Gesamtsystems und machen aus der klassischen Transportaufgabe eine integrierte Gesamtlösung.

Die Fertigung der Wendeschneidplatten erfolgt vollständig in Münsingen. Aus einer Pulvermischung, die sich aus Wolfram, Carbid und Kobalt zusammensetzt, werden die Rohlinge mit hohem Automatisierungsgrad gepresst und anschließend durch Sintern, Schleifen und Beschichten veredelt. Das Werk in Münsingen bietet eine 15.000 Quadratmeter große Produktionsfläche mit neuester Maschinen- und Gebäudetechnik. Die Zahl der Beschäftigten liegt bei 500 Mitarbeitern, die in Münsingen Hightech-Schneidstoffe für die gesamte Metallindustrie produzieren.

 

Das Projekt

Durch die über Jahre gewachsenen Strukturen in der Fertigung wurden die Transportwege immer länger und viele Materialbehälter (>100 kg) konnten nur noch mit einem Kran bewegt werden. Diese Situation erschwerte das Handling und ließ die Rüstzeit zusätzlich ansteigen.

An den Maschinen wurden beim Rüsten der Vorratsbehälter und die Füllvorrichtung gereinigt und anschließend mit dem nächsten Material befüllt. Beim Füllen selbst traten Stäube auf, die zwar abgesaugt wurden, aber es bestand dennoch eine erhöhte Staubbelastung in diesem Produktionsbereich. Es bestand auch die Gefahr, dass Pulver versehentlich verwechselt wurde, sowie durch unzureichendes Reinigen das Pulver kontaminiert wurde. 

Die Versorgung der Maschinen mit Hartmetallpulver wurde manuell vorgenommen:

1. Auftragsstart

2. Mitarbeiter bringt das Material aus dem Hochregallager

3. Mitarbeiter reinigt das gesamte Füllsystem der Presse

4. Mitarbeiter füllt das Material händisch in das Silo der Presse

5. Mitarbeiter verbindet das Füllsystem mit dem Werkzeug

Die gesamte Wechselzeit betrug ca. 15 Minuten und beschäftigte ein bis zwei Mitarbeiter.

Anforderungen, die wir an das neue System stellten:

  • Handhabung der Pulverbehälter bis 150 kg
  • Positioniergenauigkeit der Trichter an allen Übergabestellen von ± 10mm
  • Wiegen des Materials zur exakten Kommissionierung in einer Genauigkeit ± 150 g
  • 20 Bring- und 20 Holaufträge pro Stunde
  • Aus Platzgründen die Integration des Pulverlagers in das bestehende Lager

 => Eine möglichst vollständige Automatisierung des gesamten Pulvertransports

 

Wir haben verschiedene Möglichkeiten zur Automatisierung geprüft. Natürlich die FTS-Lösung, eine „Power & Free“-Hängebahn, eine Rollenbahn ebenfalls unter dem Dach, und Rohrleitungen von denen wir das Material direkt vom Lager an die Maschinen befördern wollten. Die Variante mit den Rohrleitungen wurde aufgrund der Kontaminationsgefahr, der Menge an verschiedenen Materialien und des Nichtvorhandenseins von Referenzen sehr schnell verworfen.

Die Entscheidung zwischen den Lösungen an der Decke und dem FTS fiel schließlich aus unterschiedlichsten Punkten zugunsten eines FTS der Firma MLR System GmbH:

  • Flexibilität des Systems
    • Einfache Integration von weiteren Maschinen
    • Einfache Erweiterung um weitere Transportaufgaben und Fahrzeuge
    • Änderungen im Layout sind leicht anzupassen
  • Ausfallsicherheit
    • Das System lässt sich durch mehrere FTF leichter absichern
    • Beim Stillstand können die Anlagen noch von Hand bestückt werden
  • Kosten
    • Anschaffungskosten waren geringer als bei den anderen Varianten
    • Keine Ausfallzeiten der Produktion während der Realisierung des Systems

 

Die Fahrerlosen Transportfahrzeuge und das Leitrechnersystem

Das System ist mit Magnetpillen-Navigation und WLAN ausgestattet. Da in der Fertigung auch auf erhöhten Plattformen gearbeitet wird haben wir uns, um unsere Mitarbeiter nicht mit evtl. Laserstrahlen in Augenhöhe zu gefährden, für die Magnetnavigation entschieden. Die Positioniergenauigkeit liegt bei ca. 5 - 10 mm, diese Toleranzen haben wir durch konstruktive Maßnahmen an den Behältern und Übergabestationen, sowie der Lastaufnahme an den FTF, entsprechend eingeplant. Die Fahrzeuge fahren in unserem Gebäude mit bis zu 1,5 m/sec, je nach Breite und Gefährdungsbeurteilung des Fahrbereichs. Die Lastaufnahme an den FTF ist mit einem Wiegesystem ausgestattet, d.h. mit 3 Wiegezellen und einem RFID-Reader zur Identifizierung. Die Übergabe in die unterschiedlichen Aufhängungen erfolgt mit der Seitenschubgabel, die mit einem Hydraulikhubmast kombiniert ist. Da die FTF sowohl vorwärts, wie auch rückwärts fahren haben sie beidseitig die Laserscanner (PLS) und vorne zusätzlich einen Bumper. Um eine vollständig automatisierte Lösung zu bekommen sind die Fahrzeuge mit NiCd-Akkumulatoren ausgestattet worden, die zyklisch und selbständig nachgeladen werden. 

Im bestehenden Hochregallager wird der Sicherheitsbestand an Hartmetallpulver gelagert. Das benötigte Pulver wird von einem Werker manuell an eine kleine Förderanlage übergeben. Diese Anlage puffert die frisch befüllten Trichter, sowie die entleerten Trichter und ist die Übergabestation an die fahrerlosen Transportfahrzeuge.

Ein Produktionslager, das vom MLR-System verwaltet wird und von dem die FTF die Produktion mit den neuen Trichtern beliefern, wurde neu aufgebaut.

Exakte Gewichtskontrolle aller Materialien

- Selbständige Lagerplatzvergabe und Verwaltung vom MLR-Leitsystem

- Gewichts- und Standortrückmeldung ans SAP-System

- Daten werden zur Inventur verwendet

Die Übergabe der Behälter erfolgt in ein eigens für diese Aufgabe konstruiertes Aufhängesystem, das jeweils zwei Übergabeplätze bietet. Diese sind mittels Kontaktschalter mit dem Leitrechner verbunden und teilen somit dem System automatisch mit, wann die Plätze für eine anstehende Übergabe bereit stehen. Dadurch werden sämtliche Transportaufträge von den Pressen ohne manuellen Eingriff ausgelöst.Sämtliche Behältnisse Transportsystem vor.

Das Verknüpfen erfolgt manuell durch den Mitarbeiter im Hochregallager, dabei werden die Daten  in die Datenbank des Leitrechnersystems geschrieben. Danach findet die Kommunikation mittels der RFID-Technik statt. Die einzelnen Übergabepositionen sind verfahr- und höhenverstellbar, um eine optimale Positionierung des Materials an den Anlagen sicherzustellen.  

Beim Auftragstart wird das Pulver im Produktionslager automatisch disponiert. Die Auftragsverwaltung im SAP übermittelt die benötigte Pulversorte und Menge und die Zielmaschine an das MLR-Leitsystem, welches daraufhin das Lager prüft, die benötigten Behälter reserviert und diese dann an die Maschine liefert. Welche der beiden Übergabepositionen angefahren wird, ist durch die Endschalter und das Leitsystem klar definiert. Um keine „Lagerleichen“ zu bekommen werden die Behälter mit dem niedrigsten Gewicht jeweils als erstes angeliefert. Damit ist gewährleistet, dass stets genug Material für die Fertigung vorhanden ist und die Behälter schnell mit neuem Material gefüllt werden.

Wenn alle reservierten Behälter geliefert wurden, wird der Auftrag für das Transportsystem als „fertig“ gebucht. Passiert im laufenden Auftrag ein Zwischenfall, wird der Auftrag durch „beenden“ im Produktionsplanungssystem auch im Transportsystem beendet und sämtliche Reservierungen werden rückgängig gemacht. Durch die einfache Auftragsabwicklung und die Kommunikation mittels einer einfachen Textdatei zwischen unserem SAP-System und dem MLR-Leitrechner, läuft das System zum einen sehr stabil und kann zum anderen auch einfach abgeändert werden, wie zum Beispiel bei einer Umstellung auf ein anderes PPS-System. 

 

Nachhaltigkeit

Die erste Inbetriebnahme des Systems erfolgte in der Weihnachtszeit 2004/2005 in der alten Produktionsstätte mit zwei Fahrzeugen. Nach positiven Erfahrungen mit dem System wurde dies auch beim Umzug in das neue Produktionsgebäude im Sommer 2007 übernommen. Dabei wurden einige Optimierungen gleich mit realisiert, und so sind wir mit dem System höchst zufrieden. Wir haben mittlerweile drei FTF im Einsatz, die den Produktionsbereich vollständig mit Material versorgen und verwalten.

Unsere Erwartungen und Anforderungen die im Voraus gestellt wurden, werden vom System vollständig erfüllt. Wir haben die Rüstzeiten reduziert und somit die Anlagenauslastung maximiert. Mitarbeiter können für andere Aufgaben eingesetzt werden, unsere Qualität konnten wir durch die Reduzierung von Verwechslungen und Vermischungen deutlich steigern. Die Akzeptanz der Mitarbeiter war durch gezielte Information und Integration in das Projekt von Beginn an gegeben und somit läuft die Zusammenarbeit mit den FTF und den direkten Anwendern sehr gut.

Ein kleiner, aber sehr schöner Nebeneffekt ist natürlich auch die Außenwirkung, die ein solches System mitbringt. Natürlich sind Fahrerlose Transportsysteme keine Neuheit, aber wenn man mit Kunden durch diesen Produktionsbereich geht und man das positive Interesse an dieser etwas außergewöhnlichen Anlage sieht, weiß man, dass auch dieses einen Imagegewinn bringt und zur Modernität dieser Produktionsstätte beiträgt. 

Im Rückblick auf die zwei gemeinsamen Realisierungen kann man sagen, dass die Entscheidung für die MLR System GmbH richtig gewesen ist. Die Zusammenarbeit mit MLR ist immer ein faires Miteinander gewesen und ist zu einem guten und partnerschaftlichen Verhältnis gewachsen. Durch die gemeinsame Projektabwicklung und Inbetriebnahme sind die Kontakte von Anfang an gestärkt worden und durch den Wartungsvertrag bleibt der Kontakt zueinander erhalten. Wenn mal etwas nicht funktioniert oder „Not am Mann“ ist, wird uns immer umgehend geholfen, ganz egal zu welcher Zeit.

 

Kontakt und weitere Informationen unter

info@forum-fts.de
c  +49 2855 3037945

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