Ausstattung (Details)

Software

Mit einem ERP-System (Enterprise Resource Planning) werden betriebliche Prozesse in Unternehmen abgebildet. Damit auch Studierende an der OTH in Weiden Erfahrung mit einem ERP-System erlangen können, steht ein vom UCC München gehostetes SAP-System der neuesten Generation mit fünf Mandanten zur Verfügung und wird regelmäßig in unterschiedlichen Veranstaltungen (Pflichtvorlesungen, Wahlpflichtmodulen und freiwilligen Zertifizierungskursen) eingesetzt. Das System SAP S/4HANA mit u.a. den Modulen Produktionsplanung und Steuerung (PP), Materialmanagement (MM) und Vertrieb (SD) ermöglicht das praxisnahe Kennenlernen und Üben von wesentlichen Logistik-Prozessen z.B. der Beschaffung und der Produktionssteuerung.

Um die Bestände der im Labor vorhandenen physischen Läger (z.B. Durchlaufregal, Fachbodenregal) mengenmäßig und platzgenau verwalten zu können, kommt ein Lagerverwaltungssystem zum Einsatz. Dazu wird das Extended Warehouse Management (EWM) von SAP verwendet, welches in S/4HANA eingebunden ist. Neben den Beständen steuert und erfasst das EWM auch alle Warenbewegungen und verwaltet die Ressourcen, die bei der Kommissionierung oder Einlagerung eingesetzt werden.

Darüber hinaus ist SAP ME als Manufacturing Execution System (MES) angekoppelt, um u.a. Produktionsstätten und Arbeitsplätze zu verwalten und zu steuern. Damit können z.B. Fertigungsaufträge direkt an Arbeitsplatz-Bildschirmen angezeigt und quittiert werden.

Lagertechnik

Lagerlift

Bei dem Hänel Lean-Lift® handelt es sich um einen sog. Lagerlift: ein Lagersystem, bei dem die zu lagernden Materialien lose oder in Behältern bzw. Kartons auf große Tablare gelegt werden, die dann automatisiert durch einen vertikale Hubeinrichtung und eine darauf befindliche horizontale Verschiebeeinrichtung ein- und ausgelagert werden. Lagerlifte können bei geringer Grundfläche die volle Hallenhöhe ausnutzen, bei Bedarf sogar über mehrere Gebäudegeschosse.

Die Einlagerung der Tablare erfolgt dabei höhenoptimiert und platzsparend in das flexibel nutzbare Raster der Ablageprofile, da durch eine optoelektronische Sensorik automatisch die Höhe des Füllguts auf jedem Tablar erkannt wird. Zur Geräte- und Personensicherheit werden verschiedene Lichtgitter eingesetzt, die bei unzulässigen Eingriffen des Personals in den Sicherheitsbereich oder über den Tablarrand überstehendem Lagergut sofort die Anlage stoppen. Für eine Auslagerung werden die Tablare zur ergonomisch gestalteten Bedienungsöffnung bewegt. Die Kommissionierung nach dem Prinzip Ware-zu-Person wird unterstützt durch das Hänel Pick-o-Light-Vario®: ein in 2 Achsen bewegliches LED-Leuchtfeld oberhalb der Entnahmeöffnung markiert den angeforderten Artikel durch einen deutlich sichtbaren farbigen Leuchtpunkt zur eindeutigen und schnellen Identifizierung.

Aktuell erfolgt der Betrieb dieses Lagersystems noch in der Betriebsart Stand Alone, bei der aber auch umfangreiche Funktionen zur Verwaltung von Artikeln, Lagerplätzen, Lagermengen etc. verfügbar sind. Die Bedienung erfolgt über ein Terminal mit Touch-Display und anschaulicher Visualisierung der Lagerfunktionen. In den nächsten Wochen soll die Anbindung an das an der OTH verfügbare SAP-System S/4HANA (Modul EWM) realisiert werden, um die Bestandsverwaltung und Ein-/Auslagersteuerung über dieses übergeordnete System abzubilden.

Technische Daten:

  • Lift-Abmessungen: Höhe 3.752 mm, Breite 2.805 mm, Tiefe 2.240 mm
  • Abmessungen der Tablare (licht): Breite 2.460 mm, Tiefe 635 mm, Höhe 46 mm
    (orientiert an Modul-Abmessungen von Standard-Lagerbehältern --> 6 Behälter 600 x 400 mm nebeneinander lagerbar)
  • max. Lastgewicht je Tablar: 250 kg (bauseits begrenzt auf 180 kg = 6x 30 kg)
  • 65 nutzbare Ablageprofile in der Rasterwand mit einem Rasterprofil von 75 mm in Kombination mit einem speziellen Raumspar-Raster der Tablare ermöglichen eine Einlagerung mit einer Höhenoptimierung auf 37,5 mm
  • Durchmesser LED-Leuchtpunkt ca. 90 mm

RFID-Kanban-Regal

Das Kanban-Regal der Würth Industrie Service GmbH & Co. KG inklusive einer RFID-Demoversion ist mit einem intelligenten iSHELF® Regalboden ausgestattet. Dieser erkennt über eine eingebaute Sender-Empfänger-Einheit im Regalboden direkt, wenn ein Leerbehälter abgestellt wird. Das Regal liest den RFID-Chip des leeren Behälters aus und zeigt diesen an einem Monitor an. In einem Echt-Szenario würde diese Information unmittelbar an das eigens entwickelte Kanban-Management-System (KMS) der Würth Industrie Service übermittelt werden und anschließend die Belieferung zentral aus dem europäischen Logistikzentrum der Würth Industrie Service in Bad Mergentheim erfolgen. Außerdem umfasst die Demoversion mehrere Kanban-Behälter, die mit verschiedensten Artikeln bestückt sind. Mithilfe einer PC-Demo wird es ermöglicht, die wesentlichen Hintergründe rund um den RFID-Prozess nicht nur theoretisch zu erklären, sondern direkt und praxisnah durchzuspielen.

Kommissioniertechnik

Für das manuelle Kommissionieren im Sinne von „Person zu Ware“ stehen im Labor verschiedene technische Hilfsmittel zur Verfügung. Ziel ist es, mit Hilfe der Geräte die Effizienz der Kommissionierung zu steigern und Fehler zu reduzieren. Den Mitarbeiter*innen werden über diese Geräte Anweisungen zum aktuellen Kommissioniervorgang in Form einer Lageraufgabe aus dem hochschuleigenen SAP-System bereitgestellt.  Die im Folgenden vorgestellte Ausstattung kann nicht nur für die Kommissionierung sondern auch für weitere Lageraktivitäten wie z.B. Einlagerung und Inventur verwendet werden.

MDE-Gerät

Bei dem Gerät ZEBRA TC 8000 zur mobilen Datenerfassung (MDE) handelt es sich um ein Handheld-Gerät, das auf einem Smartphone-ähnlichen Bildschirm die Details zur aktuellen Lageraufgabe anzeigt. Über einen auf der Rückseite eingebauten Scanner kann die Kommissionierperson u.a. Barcodes und QR-Codes einscannen und so z.B. die Entnahme aus einem bestimmten Lagerplatz bestätigen. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Smartphone ist das MDE-Gerät widerstandsfähiger und somit für den Einsatz in der Industrie besser geeignet.

Datenbrille

Bei Pick-by-Vision werden die Informationen über eine Datenbrille angezeigt. Im Labor kommt hier ein Toshiba DynaEdge in Verbindung mit der AR100 Viewer zum Einsatz. Das Basisgerät ist ein kleiner PC mit Windows 10 als Betriebssystem. Neben einer Sprachsteuerung kann das Gerät auch über einen Touchscreen bedient werden. Zum Scannen von Barcodes oder QR-Codes kann sowohl die eingebaute Frontkamera als auch ein externer Ringscanner verwendet werden. Letzterer wird über Bluetooth mit dem Basisgerät der Datenbrille verbunden. Ein entsprechendes, von unserem Partnerunternehmen IGZ entwickeltes Programm ruft Informationen aus dem SAP-System ab, stellt sie grafisch dar und leitet die Arbeitsperson durch die Kommissionierung. Unterstützt wird die visuelle Darstellung durch Audioausgaben.

Sprachsteuerung

Benötigt man für das Arbeiten im Lager zwingend beide Hände, ist die Lösung Pick-by-Voice eine Option. Im Labor steht dafür das System Lydia von Topsystem zur Verfügung. Hier kann der Anwender zwischen einer Weste mit integriertem Mikrofon und Lautsprechern oder der klassischen Headset-Variante wählen. Statt auf einem Bildschirm bekommt man nun die Anweisungen per Audioausgabe mitgeteilt und kann diese auch per Sprachsteuerung quittieren. Eine Navigation durch Menüs ist ebenfalls über Spracheingabe möglich. Es gibt keinen Bildschirm, der Informationen anzeigt. Es ist auch möglich einen per Bluetooth angebundenen Handrückenscanner für das Scannen von z.B. QR-Codes zu verwenden, um so Eingaben zu tätigen.

Fördertechnik

Autonomes Transportfahrzeug

Zur Ver- und Entsorgung von betrieblichen Arbeitsbereichen können als Alternativen zu Hubwagen oder Gabelstaplern Fahrerlose Transport Systeme (FTS) eingesetzt werden. Kernelemente dieser Systeme sind die Transportfahrzeuge. Diese übernehmen den eigentlichen Transport zwischen Start (Quelle) und Ziel (Senke). Dabei orientieren sich moderne Fahrzeuge eigenständig an der Umgebung und benötigen keine im Boden versenkten Leiterschleifen oder an den Wänden angebrachten Reflektoren. Auf Basis speziell entwickelter Algorithmen und mit Hilfe der verbauten Sensoren (Laserscanner u.a.) findet sich ein solches Autonomes Transportfahrzeug in den zuvor kartierten Räumen zurecht.

An der OTH in Weiden ist ein Fahrzeug des Typs MiR 100 verfügbar, das über den Distributor Jugard + Künstner beschafft wurde. Mit einer Vielzahl an unterschiedlichsten Aufsätzen können den Fahrzeugen „Arme und Schultern” verbaut werden. Nutzt man den Hook-Aufsatz, kann das Fahrzeug eine Last von bis zu 300 kg ziehen. 

Das Gehirn des Systems steckt in der Steuersoftware. Neben den Karten, welche eine virtuelle Abbildung des realen Einsatzbereichs sind, kümmert sich die Software auch um die Routenberechnung. Da keine festen Fahrwege vorgegeben sind, kann das System flexibel auf Störungen reagieren. So kann das Fahrzeug z.B. Fußgängern ausweichen und auch andere temporäre Blockaden der Fahrwege können automatisch erkannt und umfahren werden.

Behälterfördertechnik

In Hochleistungs-Logistikzentren werden oft automatische Förderanlagen eingesetzt. An der OTH in Weiden steht eine kompakte Demonstrationsanlage der WITRON Logistik + Informatik GmbH zur Verfügung, die aus Komponenten aufgebaut ist, wie sie auch in der betrieblichen Realität vorkommen. Zum Transport von Behältern der Standard-Abmessungen 600 x 400 mm werden als mechanische Komponenten (Fabrikat TGW) u.a. Staurollenförderer, Kurvenrollenförderer und Kettenabschieber eingesetzt.

Die Steuerung zur Verknüpfung der aktorischen (Elektromotore) und sensorischen (Lichttaster, induktive Sensoren) Komponenten erfolgt durch eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) mit S7-CPU (VIPA SPEED7) inkl. integriertem Profibus-Master und Phoenix-Inline-Modulen mit Profibuskoppler.

Im Zusammenspiel dieser Komponenten können sowohl elektromechanische Förderfunktionen wie z.B das staudrucklose Anhalten und Aufstauen von Behältern als auch die Programmlogik einer SPS zum Verknüpfen sensorischer Eingänge und aktorischer Ausgänge verdeutlicht werden.

Ergänzende Komponenten

Grundfunktionen

Zur Stammdatenerfassung wird das Dimensionierungs- und Wiegesystem (DWS) „MetriXFreight S110” der Metrilus GmbH eingesetzt. Unter Einsatz einer 3D-Kamera und entsprechender KI-Software werden innerhalb eines Wimpernschlags (ca. 0,2s) die Abmessungen aufgelegter Objekte erfasst. Zeitgleich ermittelt eine integrierte Waage das Gewicht des vermessenen Objekts. Diese Stammdaten sind eine wichtige Grundlage für verschiedene Logistikprozesse.

SAP-Anbindung

Die Anbindung an SAP S/4HANA erfolgte in mehreren Schritten:

  • Über die REST-Schnittstelle des Geräts können Messungen mittels Webservice ausgelöst werden. Die Messergebnisse werden anschließend in einer JSON-Datei als Antwort zurückgegeben. Zu diesem automatisierten Datentransfer wurde das SAP-System mittels eines eigens entwickelten ABAP-Funktionsbausteins befähigt.
  • Für eine sichere Kommunikation wurde das Gerät ins Hochschulnetzwerk integriert und die Kommunikationswege mit dem SAP-System freigegeben. Hierbei kommt „https” als Protokoll zum Einsatz.
  • Mittels weiterer ABAP-Entwicklungen wurde anschließend das Auswerten der einzelnen Datenelemente und Abspeichern der Messungen in die HANA-Datenbank des SAP S/4 realisiert.
  • Darauf aufbauend wurde ein Prozess in SAP S/4HANA umgesetzt, bei dem Messungen durch die Eingabe von Materialnummern (z.B. Scan eines Barcodes) ausgelöst werden. Diese Materialnummern ermöglichen es die Messdaten mit dem Materialstamm des SAP S/4HANA zu verbinden.

Die technische Einbindung des Geräts ist somit abgeschlossen und in weiteren Schritten wird nun an der Prozessintegration gearbeitet.