Aus modernen Fabriken sind sie nicht mehr wegzudenken – Roboter. Die Automatisierung ist in der Produktion auf dem steten Vormarsch und nach und nach werden Produktionsprozesse, insbesondere Montageabläufe in der Serienfertigung, durch Roboter durchgeführt. Ein essenzieller Bestandteil bei der Planung von automatisierten Fertigungsbereichen ist die Auswahl eines geeigneten Transportmittels für den innerbetrieblichen Materialtransport. Für eine störungsfreie Funktionsweise ist eine zuverlässige Belieferung mit Material sowie die engmaschige Entsorgung ins Lager oder zu weiterführenden Produktionsschritten unerlässlich.
Die Ausgangssituation: Anforderungen an Transportsysteme zur Belieferung von automatisierten Montagezellen
Der grundsätzliche Aufbau automatisierter Montagezellen stellt sich häufig wie folgt dar: Der Materialtransport innerhalb des Bereiches wird oftmals mittels Rollen-Fördertechnik realisiert und hat im Wesentlichen die Aufgaben, Material entgegenzunehmen, zu puffern, dem Bearbeitungsbereich zur Verfügung zu stellen und über einen nachgelagerten Materialpuffer wieder zu entsorgen.
In der Produktionshalle sind zumeist mehrere dieser automatisierten Fertigungseinrichtungen vorhanden. Die Anlieferung und Entnahme von Ladungsträgern erfordert eine hohe Anzahl an Wechselspielen in kurzen Zeitabständen, die über ein gemeinsam genutztes Wegenetz realisiert werden müssen. Derart komplexe Versorgungsprozesse sind gekennzeichnet durch kurze Taktzeiten, wenig Pufferplätze, teils verkettete Prozesse, parallele Versorgungskreisläufe, unterschiedliche Ladungsträger, teils hohe Gewichte sowie Misch- und Personenverkehr.
Die Einführung von Ladungsträgern in einen solchen vollautomatisierten Prozess erfordert eine sichere, kontrollierte und kollisionsfreie Eingabe, damit sowohl der Ladungsträger als auch die aufnehmende Rollen-Fördertechnik frei von Beschädigungen bleiben und der nachfolgende Fertigungsablauf störungsfrei funktionieren kann.
Grenzen konventioneller Transportmittel für die Materialbelieferung von automatisierten Montagezellen
Die Materialanlieferung in derartig automatisierte Fertigungszellen kann über konventionelle Gabelgeräte wie den Gabelstapler nach näherer Betrachtung i.d.R. nicht geleistet werden, da eine sehr hohe notwendige Geräteanzahl und das daraus resultierende Verkehrsaufkommen aus logistischer Sicht dagegensprechen. Technisch ist eine zerstörungsfreie Einführung mittels Gabelstapler dauerhaft nicht möglich und erfordert somit ein anderes Transportmittel.
Mit konventionellen Routenzügen hingegen, die Ladungsträger auf Bodenroller gesetzt transportieren, ist ohne eine zusätzliche Schnittstelle zwischen Fördertechnik und Bodenroller keine Übergabe möglich. Hinzu kommt, dass ein konventionelles Routenzugsystem spätestens dann an seine Grenzen stößt, wenn es darum geht, eine ergonomische Arbeitsplatzgestaltung zu berücksichtigen, um erhöhte langfristige Betriebskosten zu vermeiden.
Automatisierte Einführung von Ladungsträgern: Welcher Automatisierungsgrad ist sinnvoll?
Bei der Auswahl der richtigen Technik für die Einführung von Ladungsträgern in vollautomatisierte Fertigungsbereiche wird eine effiziente Transportlösung mit einer robusten Schnittstelle für die Materialübergabe angestrebt – und damit lohnt ein Blick auf das Thema Automatisierung. Die Vorteile scheinen auf der Hand zu liegen: Als einer der Hauptgründe für die Automatisierung von Arbeitsprozessen wird häufig die Steigerung der Effizienz und die damit einhergehenden Kostensenkungspotentiale genannt sowie die Schwierigkeit, offene Stellen durch qualifiziertes Personal zu besetzen. Die Produktionsversorgung als wiederkehrende Tätigkeit, die auf ein hohes Maß an Zuverlässigkeit angewiesen ist, erfüllt grundsätzlich viele Bedingungen, um Effizienzgewinne zu realisieren und Lastspitzen durch fahrerlose Transportsysteme abzufedern.
Auf der anderen Seite stehen den möglichen Chancen und Optimierungspotenzialen einer Automatisierung gleichzeitig hohe Risiken im Falle des Abrisses der Materialversorgung und einem damit verbundenen Stillstand der Fertigung entgegen. Neben einer Kosten-Nutzen-Bewertung sind daher auch ein adäquates Notfallkonzept und Maßnahmen zur Risikominimierung erforderlich. Die daraus resultierenden höheren Risikokosten über die Betriebsdauer sind bei der Bewertung zu beachten.
So führt die ganzheitliche Betrachtung eines möglichen Einsatz-Szenarios mobiler, automatisierter Transportroboter (MTR) mit automatischer Ladungsträgerwechselvorrichtung oftmals zu der Erkenntnis, dass der Versorgungsprozess mittels MTR weder als wirtschaftlich positiv noch als logistisch machbar zu bewerten ist. Die erforderliche Anzahl an Robotern und der erhöhte Preis pro Gerät für die komplexere Technik erfordern sehr hohe Investitionskosten.
Die auf den vorhandenen Verkehrswegen konkurrierenden Transportmittel der verschiedenen Versorgungskreisläufe sowie Personenverkehr können aufgrund der hohen Anzahl an Wechselspielen und der daraus resultierenden Blockiereffekte keine zuverlässige Produktionsversorgung bewerkstelligen.
Hohe Sicherheit durch Positionserkennung und Kommunikation mit Fördertechnik. – Bild: H+E Produktentwicklung GmbH 
Automatischer Ladungsträgerwechsel für Gewichte bis zu 2t. – Bild: H+E Produktentwicklung GmbH
Huski Routenzug – Alternativlos für die hohen Anforderungen an Umschlagleistung und Verfügbarkeit
Ausgehend von derartigen Gegebenheiten und hohen Prozess-Anforderungen, die bislang kein konventionelles Transportsystem erfüllen konnte, hat die Firma H+E Produktentwicklung den Huski Routenzug mit automatischem Ladungsträgerwechsel entwickelt – eine teilautomatisierte Lösung, die bereits in mehreren Produktionswerken erfolgreich im Einsatz ist.
Der Automatisierungsgrad des Huski kombiniert das Beste aus beiden Welten: Durch automatischen Ladungsträgerwechsel wird der Mitarbeiter befähigt, eine schnelle, ergonomische und störungsfreie Ladungsträgerübergabe von Lasten bis zu 2.000kg durchzuführen. Die zuverlässige Führung des Zuges durch einen Menschen ermöglicht schnelle Fahrzeiten und dank der menschlichen Fähigkeit, auf Unvorhergesehenes zu reagieren, werden Blockiereffekte minimiert. Umfangreiche Assistenzsysteme unterstützen den Fahrer bei der Positionierung zur Fördertechnik sowie bei der Fahrt in engen Bereichen und Kurven. Eine weitere herausragende Eigenschaft: Der Huski-Routenzug kann in der Quelle ganz einfach z.B. durch Gabelstapler beladen und somit flexibel und ohne zusätzliche Fördertechnik in Betrieb genommen werden – ein einfach aufsetzbares Schnittstellenmodul dient hierbei der Kommunikation zwischen Anhänger und vorhandener Fördertechnik. Der Huski ist ideal geeignet, um Versorgungsprozesse mit einer kurzen Anlaufzeit im Produktionshochlauf einzuführen und stabil betreiben zu können.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass vor dem Einsatz des geeigneten Transportmittels für den innerbetrieblichen Materialtransport eine eingehende Bewertung aller anwendungsspezifischen Anforderungen, betrieblichen Gegebenheiten, Nutzen und Risiken essenziell ist, um den jeweils sinnvollen Grad an Automatisierung zu bewerten. Eine Teilautomatisierung stellt hier in modernen, hochfrequenten Produktionsprozessen oftmals die ideale Lösung dar, um die Stärken von Mensch und Maschine bestmöglich in Einklang zu bringen.
