Transportsystem Flexible Materialbereitstellung dank FTS und Systembaukästen

Redakteur: Jan Vollmuth

Der Autohersteller Audi setzt bei der Fertigung des A8 am Standort Neckarsulm auf modernste Intralogistik mit FTS und individuell angepassten Beistellwagen von Item.

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Die Bereitstellwagen aus Komponenten der Item-Systembaukästen lassen sich mit fahrerlosen Transportfahrzeugen der Audi AG kombinieren und sind flexibel konfigurierbar.
Die Bereitstellwagen aus Komponenten der Item-Systembaukästen lassen sich mit fahrerlosen Transportfahrzeugen der Audi AG kombinieren und sind flexibel konfigurierbar.
(Bild: Item Industrietechnik GmbH)

Die wachsende Ausstattungsvielfalt und die individuelle Zusammenstellung jedes einzelnen Fahrzeugs machen insbesondere bei einem Topmodell wie dem Audi A8 neue Lösungsansätze für die effiziente Materialversorgung erforderlich. Dies gilt vor allem für den Innenausbau der Fahrzeuge. Hier stellt nicht nur die breite Palette unterschiedlich großer Bauteile eine Herausforderung dar, sondern auch der Umstand, dass sie in einer exakten Reihenfolge an der Produktionslinie eintreffen müssen. Bewährte Transportsysteme wie der manuelle Routenzug stoßen bei diesem Anforderungsprofil an Grenzen.

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Bei der Optimierung des Materialtransports am Audi-Standort Neckarsulm kam ein weiterer Faktor hinzu: Lager und Produktionslinie sind in der Halle relativ weit voneinander entfernt und auf unterschiedlichen Ebenen angesiedelt. Die Überbrückung erfolgt über Lastenaufzüge. Gesucht war ein flexibles, gleichzeitig kompaktes Transportsystem, mit dem sich die Stellfläche in den Aufzügen optimal ausnutzen lässt.

Hochflexible Materialversorgung der Produktionslinie

Zur Ergänzung der vergleichsweise statischen Routenzüge entschieden sich die Verantwortlichen in der operativen Montage für eine hochflexible Materialversorgung der Produktionslinie mit einzelnen Bereitstellwagen. Diese werden nach der Kommissionierung durch den Werker von einem innovativen fahrerlosen Transportsystem automatisch aus dem Logistik-Supermarkt abgeholt. Auch die Anlieferung an die Produktionslinie erfolgt optimal synchronisiert mit der Produktionsplanung. Nach Entnahme aller Teile werden die Bereitstellwagen vom FTS abgeholt und zurück in den Supermarkt gebracht. Die einzelnen Transportwagen sind darüber hinaus im ständigen Kontakt untereinander: Kurzfristig notwendigen Transporten wird automatisch Vorfahrt eingeräumt. Bei unerwarteten Problemen oder Defekten wird der aktuelle Auftrag an einen anderen Transporter übergeben.

Um diese prinzipiellen Effizienzvorteile eines fahrerlosen Transportsystems in der Praxis auch wirklich voll auszuschöpfen, hatten die Verantwortlichen bei Audi einige wichtige Hürden zu nehmen: zum einen die technische Realisation des FTS und zum anderen die komplexe Routenführung und -planung. Zu jedem Zeitpunkt sind zahlreiche Einzeltransporter gleichzeitig unterwegs. Jeder Transporter hat einen genauen Hallenplan eingespeichert und orientiert sich darüber hinaus an in der Halle positionierten Wegmarkierungen. Gleichzeitig steigert die Umstellung auf flexible Einzeltransporte auch die Komplexität bei der Konfiguration der verwendeten Bereitstellwagen. Letztendlich muss für jedes Bauteil eine individuelle Transportlösung gefunden und modular an den vorhandenen Grundaufbau des Bereitstellwagens angepasst werden.

Gesucht war eine Lösung, die flexibel bis zu 24 Bauteile gleichzeitig auf einer Grundfläche von 120 cm x 120 cm transportieren kann. Die Abmessungen der Bereitstellwagen spielen eine wichtige Rolle, weil sie im Betrieb bestimmen, wie groß die zusätzliche Schutzzone um das fahrerlose Transportfahrzeug für die Mitarbeiter- und Prozesssicherheit eingestellt sein muss. Sobald ein Hindernis innerhalb der Schutzzone erkannt wird, stoppt das fahrerlose Transportsystem für einige Sekunden. Lässt sich die Blockade, etwa ein in der Fahrspur stehender Mitarbeiter, innerhalb dieser Frist trotz Warnsignal nicht lösen, unterbricht das FTS den Transport, bis es von der Zentrale erneut freigegeben wird.

Geringes Gewicht senkt Energiebedarf

Ein möglichst geringes Gewicht der Bereitstellwagen senkt den Energieverbrauch auf den langen Fahrwegen innerhalb der Halle in Neckarsulm. Diese Fahrwege führen teilweise über unebenen Untergrund, beispielsweise über die Schwellen in den Aufzug. Es galt daher, eine Verbindungstechnik zu finden, die unter diesen Bedingungen dauerfest bleibt, ohne dabei auf Schweißverbindungen setzen zu müssen. Bei Modellwechseln sollten die Bereitstellwagen schließlich leicht an die neuen Vorgaben anpassbar sein. Aufgrund der vielen elektronischen Komponenten für den Innenausbau des Audi A8, darunter auch zahlreiche sicherheitskritische Bauteile wie Airbags, müssen die Bereitstellwagen im Rahmen des ESD-Schutzes innerhalb der EPA zudem ableitfähig sein.

Bei der Umsetzung dieser Anforderungen kam die Item Profiltechnik zum Zuge. Gemeinsam wurden 200 Bereitstellwagen geplant, die von Item einsatzfertig montiert geliefert werden sollten. Als Vorteil erwies sich dabei die große Komponentenauswahl der Item Systembaukästen, mit denen sich schnell individuelle Lösungsansätze zum effizienten Transport der einzelnen Bauteile fanden. Wichtig ist zudem, dass sich die Item Bereitstellwagen im KVP sowie bei generellen Umstellungen im Produktions- und Transportprozess leicht anpassen lassen. Für Audi war es wichtig, dass die Mitarbeiter in der Materialbereitstellung trotz der Umstellung auf ein kompaktes und effizientes FTS weiterhin ergonomisch optimal arbeiten können. Daher verfügen zahlreiche Bereitstellwagen über integrierte Drehkränze und Schubladensysteme.

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Automatisierung und Lean Production der besonderen Art

Schon vor dem aktuellen Intralogistik-Projekt gehörten Installationssäulen, Maschineneinhausungen und Karakuri/LCA-Lösungen (LCA – Low Cost Automation) von Item zum allgemeinen Bild in der Halle bei Audi in Neckarsulm. Bei Karakuri/LCA handelt es sich um einen Automatisierungsmechanismus, der im 17. bis 19. Jahrhundert in Japan entstand. Zunächst wurden die meisten Anwendungen zu Vergnügungszwecken entwickelt, etwa zum Servieren von Tee. Inzwischen ist Karakuri/LCA seit Jahrzehnten zentraler Bestandteil der Lean-Philosophie: Dieser Begriff bezeichnet die einfache aber intelligente Automatisierung von Abläufen auf Basis physikalischer Prinzipien – ohne Antriebe, Sensoren, Strom oder Druckluft. Dabei sollen die bestehenden Ressourcen verwendet werden, also sowohl vorhandene Anlagen, Bauteile und Komponenten, als auch die Kreativität der Mitarbeiter vor Ort.

Dauerfeste Schraubverbindungen

Bei der flexiblen und modularen Konstruktion von Bereitstellwagen in Kombination mit einem fahrerlosen Transportsystem zeigen sich die Vorteile der Item Systembaukästen im Einsatz in der Automobilindustrie. Die Verwendung von Schraubverbindungen vereinfacht Umbau und Erweiterung bei Bedarf. Gleichzeitig sorgt die dauerfeste Verbindungstechnik von Item dafür, dass eine hohe Ausfallsicherheit und ein geringer Wartungsaufwand gegeben sind.

Ein weiterer Vorteil ist, dass Audi in Item einen Projektpartner hat, der die Aufgabenstellung und die Gegebenheiten vor Ort genau kennt und in enger persönlicher Absprache die bestmögliche Lösung für den konkreten Anwendungsfall erarbeitet. Da die Verantwortlichen von Audi hier auf die große Erfahrung von Item in der Konstruktion und Montage hochwertiger Kundenlösungen zurückgreifen, können sie sich voll auf die laufende Optimierung des fahrerlosen Transportsystems konzentrieren. Hierzu wird der Audi-Standort Neckarsulm auch zukünftig eng mit dem Serviceteam von Item zusammenarbeiten.

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