Timing ist alles

Kardex modernisiert Hochregallager bei laufendem Betrieb

Im laufenden Betrieb brachte Kardex Mlog ein automatisches Paletten-Hochregallager des Heizungstechnikherstellers IMI Hydronic Engineering auf den Stand der Technik. Die Grundlage dafür bildeten eine präzise Taktung aller Maßnahmen und ein intelligentes Gateway-Konzept für die schrittweise Migration der Steuerungstechnik.

Die vier über 20 Jahre alten Regalbediengeräte erhielten nicht nur neue S7-Steuerungen und neue Antriebe, sondern auch Profibus-Schnittstellen, TCP/IP und Datenlichtschranken zur Datenübertragung. (Bild: Kardex)

Die fachgerechte Modernisierung eines Hochregallagers ist die beste Versicherung gegen hohe Produktivitätseinbußen und teure Stillstandzeiten durch abgekündigte Komponenten oder unsichere Ersatzteilversorgung. Aber sie ist auch eine sinnvolle Investition in die eigene Wettbewerbsfähigkeit. Beispiel Digitalisierung: Ohne moderne Steuerungs- oder Lagerverwaltungssoftware und vernetzte Prozesse lassen sich die Potenziale der Industrie 4.0 nicht erschließen. Auch höhere Leistung oder eine bessere Energieeffizienz können, müssen aber nicht im Lastenheft des Modernisierers stehen. „Im Fokus steht immer der Wunsch, eine seit Jahren oder Jahrzehnten betriebene Anlage wieder auf den Stand der Technik zu bringen“, so Matthias Rogowski, Projektleiter Modernisierung bei Kardex Mlog. Das Unternehmen hat mehr als 50 Jahre Erfahrung in der Planung, Realisierung und Instandhaltung von vollautomatischen Logistiklösungen und zählt heute zu den Spezialisten für individuelle Modernisierungskonzepte.

Modernisierungsbedarf evaluieren

Angesichts kürzerer Entwicklungszyklen und häufiger Technologiesprünge ändert sich der Stand der Technik immer schneller. Damit stellt sich automatisch die Frage nach dem richtigen Zeitpunkt für eine Modernisierung. Jedes Unternehmen ist gut beraten, seine Anlagen aus operativer und strategischer Sicht, aber auch im Rahmen des Riskmanagements regelmäßig auf den Prüfstand zu stellen, um den aktuellen Modernisierungsbedarf zu evaluieren. Kardex Mlog unterstützt dabei mit einem unverbindlichen ersten Anlagencheck. Bestandskunden werden darüber hinaus regelmäßig über abgekündigte Komponenten informiert. Bei Bedarf kann anschließend mithilfe präziser Analyse-Tools und gemeinsam mit dem Betreiber ein detailliertes Modernisierungskonzept entwickelt und ein exakter Fahrplan für die Umsetzung der erforderlichen Maßnahmen aufgesetzt werden.

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„Mit der passenden Strategie und einer gewissenhaften Vorbereitung gelingt auch eine tiefgreifende Modernisierung im laufenden Betrieb oder im Takt der betriebsfreien Zeiten“, berichtet Rogowski aus den Erfahrungen aus dem jüngst abgeschlossenen Modernisierungsprojekt bei IMI Hydronic Engineering. IMI, ein in 34 Ländern agierender Branchenführer im Bereich der thermostatischen Steuerungen hatte Kardex Mlog mit der umfangreichen Modernisierung seines Hochregallagers in Erwitte beauftragt, die ein knappes Jahr später ohne jede zwischenzeitliche Einschränkung der betrieblichen Abläufe abgeschlossen werden konnte.

Im laufenden Betrieb auf den Stand der Technik gebracht – neben der präzisen Taktung aller Modernisierungsmaßnahmen ermöglichte ein intelligentes Gateway-Konzept die reibungslose Migration der Steuerungstechnik. (Bild: Kardex)

Das nordrhein-westfälische Erwitte ist der größte Produktionsstandort der Indoor Climate Sparte der Konzernmutter IMI plc. Das dortige automatische Palettenlager wird werktags in zwei Schichten betrieben. Daher konnten die (langen) Wochenenden für die Modernisierung der Fördertechnik genutzt werden. Die Umbauten an den Regalbediengeräten erfolgten Schritt für Schritt über jeweils vier bis fünf Tage. Auch die längeren Umbauphasen konnten durch Umschichtung der Waren auf andere Regalplätze genutzt werden, ohne den eigentlichen Betrieb zu belasten.

Fokus auf der Anlagensteuerung

Bei der Modernisierung galt das Hauptaugenmerk der Anlagensteuerung. Vier Regalbediengeräte des Vorgängerunternehmens MAN Logistics mit dem Baujahr 1995 erhielten neue, mitfahrende speicherprogrammierbare Steuerungen nach S7-Standard, die die vorhandenen S5-Steuerungen ersetzten. „Eine typische Aufgabe für Anlagen dieser Generation“, so Rogowski, „die schon lange abgekündigten S5-Geräte funktionieren in der Regel auch nach vielen Jahren noch recht zuverlässig. Das darf aber nicht dazu führen, dass die Risiken verdrängt werden. Die Ersatzteilversorgung ist mittlerweile denkbar schlecht. Im Fall des Falles kann es bei Störungen daher zu erheblichen Verzögerungen kommen. Außerdem lassen sich die Möglichkeiten moderner Prozessleittechnik nicht im vollen Umfang nutzen. Dadurch sinkt die Produktivität im Vergleich zum Wettbewerb.“

Zur Datenübertragung wurden Profibus-Schnittstellen, TCP/IP und Datenlichtschranken eingerichtet. Während damit die Intelligenz und Kommunikation komplett erneuert wurde, konnte die Sensorik auf den Geräten weitgehend erhalten bleiben. Die Positionierung von Fahr- und Hubwerk sowie der Teleskopgabeln jedoch musste ebenfalls weichen und wurde durch Lasermesseinrichtungen und Drehwinkelgeber ersetzt.

RBG und SPS bilden eine enge Symbiose, weswegen bei einer Modernisierung immer das gesamte System betrachtet werden muss. Rogowski: „Was die Elektronik verspricht, muss die Mechanik auch liefern.“ Daher wurden, um in Verbindung mit den neuen Steuerungen ein optimales Fahrverhalten zu gewährleisten, auch die Antriebe grundlegend saniert und auf den Stand der Technik gebracht. Die – ohnehin abgekündigten – konventionellen Regler wurden gegen Servoverstärker getauscht und die Antriebe samt Getrieben, Laufrädern und Seiltrommeln erneuert. Im Zusammenspiel mit der SPS ermöglicht dies ein präziseres und effizienteres Beschleunigen und ein insgesamt dynamischeres und materialschonenderes Fahrverhalten. Überwacht werden die Bewegungen des RBG über ein neues Kamerasystem, das ein standortunabhängiges Live-Monitoring des Anlagenbetriebs und damit eine schnelle interne und externe Fehlerdiagnose im Fall einer Störung ermöglicht.

Migration über Gateways

Auch bei der Modernisierung der Fördertechnik standen die Umrüstung auf S7-Standard und die Integration in die Systemumgebung des Lagerverwaltungsrechners im Fokus. Zukünftig erfolgt die gesamte Anlagensteuerung über ein zentrales Automatisierungsgerät des Typs S7-400, unterstützt durch das Visualisierungssystem MCC der Kardex Mlog. Durch die sukzessive Umstellung – nach Live-Schaltung des S7-Produktivssystems wurde die vorhandene S5-Architektur als Gateway zu den einzelnen RBG genutzt, bis deren Umbau abgeschlossen war – konnte der Betrieb während der gesamten Modernisierung uneingeschränkt weiterlaufen. as

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