Reengineering von FTF

Retrofit für frische Milch

Um schnell frische Produkte auszuliefern, achtet die Molkerei Elsa in der Schweiz darauf, ihren hohen Automatisierungsgrad auch in der Intralogistik aufrecht zu erhalten. Deshalb modernisiert der FTS-Spezialist MLR eine Altanlage bei laufendem Betrieb.

Die FTF können auch in engen Umgebungen Quer- und Diagonalbewegungen durchführen. (Bild: MLR)

Die Schweizer Gruppe Elsa-Mifroma ist spezialisiert auf die Herstellung und Verpackung von Milchprodukten und die Herstellung, Veredelung und Verpackung von Käse. Elsa-Mifroma gehört zur M-Industrie, eine Vertriebsplattform für Lebensmittel, die zur Schweizer Migros-Gruppe gehört. Eines der Unternehmen der Elsa-Mifroma ist die Estavayer Lait SA, kurz Elsa, mit Sitz in Estavayer-le-Lac im Kanton Freiburg am Neuenburgersee. Das 1955 gegründete Unternehmen ist die größte Molkerei der Schweiz an einem einzigen Standort. Der hohe Automatisierungsgrad erlaubt es Elsa, ein breit gefächertes Sortiment anzubieten, das höchsten Hygiene- und Qualitätsansprüchen genügt. Die Produktpalette umfasst Milch, Rahm, Joghurts, Frischkäse, Quark und Desserts auf Milchbasis. Jeden Tag verarbeitet die Molkerei bis 750.000 Liter Milch.

Veraltete Navigation und Kommunikation

Die Produktionsbetriebe wurden schon früh optimiert und automatisiert, um starke Nachfragen bewältigen zu können. Als es jüngst notwendig wurde, ein altes Fahrerloses Transportsystem (FTS) der Firma Eisenmann zum Transport von Paletten mit Molkereiprodukten, das in den Jahren 2001 bis 2005 installiert wurde, zu ersetzen, wurde MLR damit beauftragt, die Anlage in wesentlichen Teilen zu erneuern. Die in der Anlage betriebenen Fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF), die täglich rund um die Uhr an sieben Tagen in der Woche und an 365 Tagen im Jahr ihre Arbeit verrichten, waren hinsichtlich des Navigations-, Steuerungs- und Kommunikationssystems veraltet. Ersatzteile waren zum größten Teil gar nicht und zu einem kleineren Teil nur mit langen Lieferzeiten und hohen Kosten am Beschaffungsmarkt verfügbar.

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Aufgabe der automatischen Fahrzeuge ist es, per Bahn eingehendes Leergut – Kunststoffbehälter und Rollpaletten, die sich ausschließlich auf Europaletten befinden und nur Migros-intern genutzt werden – aufzunehmen und zu den rund 50 Abfülllinien zu bringen. Dort erfolgen die vollautomatische Depalettierung, Befüllung, Verpackung und erneute Palettierung. Den Abtransport der Waren übernehmen wieder die FTF.

Die fahrerlosen Fahrzeuge sind jeweils mit zwei hintereinander, quer zur Fahrtrichtung angeordneten Kettenförderern ausgestattet, mit denen sie die an den 600 Millimeter hohen Förderstrecken bereitgestellten Paletten selbstständig abgeben und aufnehmen. Die Lastwechsel werden von den FTF direkt mit der Fördertechniksteuerung über eine Datenlichtschranke synchronisiert. Das FTS-Leitsystem ist dabei unbeteiligt. Um diese 50 Übernahmestationen mit jeweils einem Abholplatz für Paletten mit Leergut und die 27 Übergabestationen mit jeweils einem Anlieferplatz für Paletten mit verpackter Ware bedienen zu können, sind bei Elsa 17 Fahrzeuge im Einsatz. Die flächenbeweglichen Sechsrad-Sonderfahrzeuge vom Typ Phoenix K-2,0 Lr sind 3.940 Millimeter lang, 1.075 Millimeter breit und 2.479 Millimeter hoch und haben vorn und hinten je eine Fahr- und Lenkeinheit. Damit lassen sich auch in engen Umgebungen Quer- und Diagonalbewegungen durchführen. Jedes Fahrzeug, das mit Batterie etwas mehr als zwei Tonnen auf die Waage bringt, kann zwei Mal 1.000 Kilogramm tragen. Die Anlage ist so konzipiert, dass pro Stunde bis zu 300 Transporte durchgeführt werden können.

Richtige Reihenfolge ist wichtig

„Bei der Modernisierung mussten wir eine ganz bestimmte Reihenfolge einhalten“, erklärt Pierre-Alain Bigler, in Estavayer-le-Lac der Leiter der Automationsprojekte im Bereich Logistik. „Wir konnten nicht einfach einige alte Fahrzeuge aus der Anlage nehmen und zum Umbau nach Deutschland schicken. Dann nämlich hätte das FTS als Herzstück der Intralogistik die erforderliche Leistung nicht mehr erbracht, und es wäre zu temporärem Stillstand bei der Produktion und damit zu Verzögerungen bei der Auslieferung gekommen.“ Daher lieferte MLR zusätzlich zu den 17 bisherigen Geräten zwei baugleiche Neufahrzeuge für die Anlage, um Transportengpässe bei der Entnahme von Altgeräten zu unterbinden.

Darüber hinaus wäre der alte Leitrechner auf Basis einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) von Siemens nicht in der Lage gewesen, die modernisierten FTF zu steuern. So wurde beschlossen, in einer ersten Bauphase die SPS durch ein neues, intelligentes Transportleitsystem zu ersetzen. Dabei handelt es sich um die Leitrechnersoftware MLR-LogOS-FTS neuester Generation auf PC-Basis, die in der Lage ist, auch die alten Eisenmann-Fahrzeuge zu steuern und zu verwalten. Die umgerüsteten FTF sind mittels WLAN an das Leitsystem LogOS angebunden. Da LogOS die alten Geräte intelligenter disponierte, traten weniger Leerfahrten auf und – dank besserer Nutzung der zwei Lastaufnahmemittel auf den FTF – es konnten mehr Doppelspiele gefahren werden.

Durch diese Leistungssteigerung konnte Elsa auf Anhieb auf drei Alt-FTF gleichzeitig verzichten und sie zum Modernisieren freigeben. Der SPS-Leitrechner blieb zunächst aus Redundanzgründen erhalten, um bei der Inbetriebnahme des LogOS-Systems, die üblicherweise mit Unterbrechungen einhergeht, auf ihn zurückschalten zu können. Sobald der MLR-Leitrechner stabil arbeitete, wurden die beiden Nachbau-Geräte in die Anlage integriert, um auf dem gleichen, 1.366 Meter langen Parcours mitzuarbeiten.

Alt und neu im Mischbetrieb

Die Li-Ion-Batterien der FTF werden über Deckenkontakte automatisch geladen. (Bild: MLR)

Derzeit gibt es bei Elsa einen Mischbetrieb: Alte und modernisierte fahrerlose Fahrzeuge fahren gemeinsam. Immer dann, wenn ein erneuertes Fahrzeug in die Schweiz geliefert wird, nimmt der Spediteur ein altes Fahrzeug zum Umbau mit nach Deutschland. Das geschieht etwa alle drei Wochen. Das Reengineering und die Inbetriebnahme eines Gerätes dauern rund neun Wochen. Dazu werden die mechanischen, elektrischen und elektronischen Komponenten demontiert und geprüft sowie die Antriebseinheiten mit Reglern, Lasernavigation und Fahrzeugrechner neu aufgebaut.

Ein wesentliches Merkmal der auf den neuesten Stand der Technik gebrachten FTF ist das moderne Energiekonzept. Während die alten Fahrzeuge mit Bleibatterien bestückt waren, haben die Retrofit-Fahrzeuge eine Lithium-Ionen-Batterie an Bord. Sie sind schnellladefähig, bleiben im Fahrzeug und werden über Deckenkontakte von sechs Ladegeräten automatisch geladen. Darüber hinaus haben sie ein geringeres Gewicht, können zwischenzeitlich nachgeladen werden, haben kurze Ladezeiten von nur etwa zwei Stunden und eine lange Lebensdauer. as

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