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Mehr InformationenAutomatisierte Produktionslogistik als Schlüssel zur Industrie 4.0
Mit der Auszeichnung „Fabrik des Jahres 2025“ in der Kategorie „Hervorragende Serienfertigung“ wurde die hochmoderne „Halle Nord“ von SEW-EURODRIVE in Graben-Neudorf für ihre konsequente Umsetzung von Industrie-4.0-Prinzipien gewürdigt. Ein zentraler Bestandteil dieser zukunftsweisenden Produktionsumgebung ist das vollautomatisierte Inhouse-Pufferlager für die Härterei, das SIVAplan als Generalunternehmer schlüsselfertig realisiert hat.
Das automatisierte Logistikmodul dient als Produktionspuffer zwischen Zahnrad- und Wellenfertigung, Härterei sowie den nachgelagerten Bearbeitungsprozessen. Es entkoppelt die einzelnen Fertigungsstufen, erhöht die Prozessstabilität und ermöglicht eine flexible Steuerung der Materialflüsse.
Technische Eckdaten des Logistikmoduls
Die Dimensionen der Anlage verdeutlichen die Leistungsfähigkeit des Systems:
- Über 2.300 Stellplätze
- Mehr als 75 Meter Lagerlänge
- Rund 9 Meter Regalhöhe
- Über 150 Meter Fördertechnik
- Zwei vollautomatische Regalbediengeräte (RBG) in einer Gasse
- Mobile Roboter für die automatische Materialversorgung
- Doppelttiefe Lagerung zur optimalen Flächennutzung
Die Anlage ist auf besonders anspruchsvolle Betriebsbedingungen ausgelegt. Die Härtegestelle werden teils mit anhaftenden Fertigungsflüssigkeiten, teils bei Oberflächentemperaturen von bis zu +70°C transportiert. Sensorik und Konstruktion sind entsprechend temperaturbeständig ausgeführt. Das gezielte Auffangen von Fertigungsflüssigkeiten wurde dabei konstruktiv berücksichtigt.
Für eine maximale Anlagenverfügbarkeit sind die beiden Regalbediengeräte redundant ausgelegt. Fällt eines zur Wartung aus, übernimmt das zweite nahtlos dessen Aufgaben. Die Wartungszugänge befinden sich an den Kopfenden der Gasse. Die Antriebs- und Automatisierungstechnik stammt dabei von SEW-EURODRIVE selbst: Getriebemotoren sowie Elektronikprodukte der Generation MOVI-C®: dezentrale Umrichter MOVIMOT® flexible im Lastaufnahmemittel, Schaltschrankumrichter MOVIDRIVE® modular sowie dem MOVI-C® CONTROLLER UHX45A inklusive dem Softwaremodul MOVIKIT® StackerCrane zum energieeffizienten Zusammenspiel der Hub- und Fahrachsen. Die Energieversorgung läuft dabei über eine deckenseitige Schleifleitung. Die umliegende Fördertechnik ist durch hauseigene Getriebemotoren inklusive dezentraler Umrichter der Reihe MOVIMOT® advanced ausgerüstet.
Die Anlage übernimmt die Zwischenlagerung von Härtegestellen mit einem Gewicht von bis zu 510 Kilogramm inklusive Werkstücken und gewährleistet deren bedarfsgerechte Bereitstellung für die nachfolgenden Produktionsschritte.
Durchgängige Automatisierung vom mobilen Roboter bis zum Lagerplatz
Ein besonderes Merkmal der Anlage ist die durchgängige Automatisierung der Materialflüsse. Die hauseigenen mobilen Roboter von SEW-EURODRIVE übernehmen die Gestelle direkt aus der Fertigung und transportieren diese autonom zum Hochregallager.
Über vier Ein- und Auslagerstiche erfolgen die automatisierten Materialübergaben an das Logistikmodul. Anschließend transportiert die Fördertechnik die Gestelle zur Konturenprüfung, bevor sie durch die Regalbediengeräte eingelagert oder der Härterei zugeführt werden.
Die übergeordnete Leitsteuerung koordiniert sämtliche Fahrzeuge, Maschinen, das Hochregallager sowie Fördertechnikkomponenten und sorgt für einen synchronisierten Materialfluss ohne manuelle Eingriffe.
Leitsteuerung als zentrale Intelligenz
Neben der mechanischen und automatisierungstechnischen Umsetzung des Logistikmoduls verantwortete SIVAplan gemeinsam mit PROCAM Steuerungstechnik GmbH die Implementierung der übergeordneten Leitsteuerung.
Das System übernimmt:
- Kommunikation mit sämtlichen Maschinen und Anlagen
- Steuerung der mobilen Roboter
- Koordination der Regalbediengeräte
- Materialflusssteuerung der Fördertechnik
- Anbindung an das SAP ERP-System
- Verwaltung sämtlicher Lager- und Transportaufträge
Damit bildet die Leitsteuerung das digitale Rückgrat des gesamten Produktionslogistiksystems.
Sensorik als Grundlage für Sicherheit und Verfügbarkeit
Für den autonomen Betrieb der Anlage kommt an zahlreichen Prozesspunkten Sensortechnik von Leuze zum Einsatz.
Bereits an den Materialübergabestationen sorgen Sicherheits-Laserscanner für die sichere Übergabe der Gestelle zwischen mobilen Robotern und Fördertechnik. Die Scanner erzeugen vertikale Schutzfelder und ermöglichen eine kontrollierte Freigabe der Übergabebereiche über PROFIsafe- und PROFINET-Kommunikation.
Durch dieses Konzept können die mobilen Roboter automatisiert einfahren, während angrenzende Bereiche weiterhin sicher abgesichert bleiben.
Eine besondere sicherheitstechnische Herausforderung stellt die Konzeption der RBG-Gasse dar. Sie ist so ausgelegt, dass Personen sie jederzeit sicher durchqueren können, etwa um zwischen Ofenanlage und Fertigungsseite zu wechseln. Realisiert wird dies durch Rotationssicherheitsscanner sowie sicherheitsgerichtete Signal- und Streckengeber für Hub- und Fahrachse. Eines der beiden Regalbediengeräte lässt sich dabei in einem definierten Fahrbereich sicher einschließen, sodass der Durchgang gefahrlos freigegeben werden kann, ohne den Automatikbetrieb des zweiten Geräts zu unterbrechen.
Automatisierte Konturenkontrolle im Materialfluss
Vor der Einlagerung wird jedes Gestell einer automatisierten Konturenprüfung unterzogen. Die Notwendigkeit dieser lückenlosen Kontrolle ergibt sich unmittelbar aus den Produktionsbedingungen. Da die Härtegestelle regelmäßig Ofenanlagen durchlaufen, verändern sie im Laufe ihres Lebenszyklus kontinuierlich ihre Abmessungen. Konturen und Überstände müssen daher von allen Seiten sowie in der Höhe millimetergenau erfasst werden. Nur so lassen sich Kollisionen mit der Regalstruktur zuverlässig ausschließen.
Messende Lichtvorhänge erfassen dabei die Außenkonturen der Gestelle im Durchlauf. Ergänzend überwachen Lichttaster die Materialbewegungen und steuern die Fördertechnik.
Zusätzliche Industriekameras dokumentieren den Zustand der Gestelle und liefern Bilddaten für Qualitäts- und Prozessanalysen.
Ein besonderes Merkmal der eingesetzten Sensorik ist die Warnwestenausblendung bestimmter Sensoren. Dadurch werden Fehldetektionen durch Personen im Umfeld der Übergabestationen vermieden und die Anlagenverfügbarkeit erhöht.
Sichere manuelle Eingriffe durch intelligente Schutzkonzepte
Trotz des hohen Automatisierungsgrades sind an allen Übergabestationen Handarbeitsplätze integriert.
Dort können Gestelle bei Bedarf manuell ausgeschleust, geprüft oder vermessen werden. Sicherheits-Lichtvorhänge gewährleisten dabei den Personenschutz.
Das Smart Process Gating (SPG) ermöglicht ein sensorloses Muting-Verfahren, wodurch zusätzliche Muting-Sensoren entfallen. Das reduziert den Installationsaufwand und ermöglicht eine besonders kompakte Anlagengestaltung.
Sichere manuelle Eingriffe durch intelligente Schutzkonzepte
Trotz des hohen Automatisierungsgrades sind an allen Übergabestationen Handarbeitsplätze integriert.
Dort können Gestelle bei Bedarf manuell ausgeschleust, geprüft oder vermessen werden. Sicherheits-Lichtvorhänge gewährleisten dabei den Personenschutz.
Das Smart Process Gating (SPG) ermöglicht ein sensorloses Muting-Verfahren, wodurch zusätzliche Muting-Sensoren entfallen. Das reduziert den Installationsaufwand und ermöglicht eine besonders kompakte Anlagengestaltung.
Präzise Positionierung der Regalbediengeräte
Die beiden Regalbediengeräte arbeiten auf einer gemeinsamen Fahrbahn. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die sichere Positionsbestimmung und Geschwindigkeitsüberwachung.
Hier kommen Sicherheits-Barcode-Positioniersysteme zum Einsatz. Die Systeme erfassen permanent die Position und Geschwindigkeit der RBG und ermöglichen:
- sichere Kollisionsvermeidung
- Überwachung gemeinsamer Fahrbereiche
- Absicherung von Personendurchgängen
- millimetergenaue Positionierung
Durch redundante Codeauswertung und eine Fehlerreaktionszeit von lediglich 10 Millisekunden, wird ein hohes Sicherheitsniveau bei gleichzeitig maximaler Dynamik erreicht.
Kamerabasierte Fachfeinpositionierung
Nach Erreichen des Zielbereichs erfolgt die exakte Fachpositionierung der Gestelle.
Hierfür nutzt jedes Regalbediengerät einen kamerabasierten Positionssensor. Dieser erkennt Referenzmarker an den Regalträgern und übermittelt absolute Positionswerte an die Steuerung.
Dadurch können die Gestelle präzise und reproduzierbar in die vorgesehenen Lagerfächer eingebracht werden. Gleichzeitig reduziert die Lösung den Bedarf an zusätzlicher Sensorik und vereinfacht die Systemarchitektur.
Ein Logistiksystem für maximale Produktionsflexibilität
Mit dem vollautomatisierten Hochregallager hat SIVAplan ein hochintegriertes Logistiksystem geschaffen, das sich nahtlos in die Produktionsprozesse von SEW-EURODRIVE einfügt.
Die Kombination aus Leitsteuerung, Fördertechnik, Fahrerlosen Transportsystemen, Regalbediengeräten, intelligenter Sensorik und Antriebstechnik ermöglicht einen autonomen Materialfluss über sämtliche Prozessschritte hinweg.
Wir sind stolz darauf, mit unserer Technologie einen Beitrag zur preisgekrönten „Halle Nord“ und damit zu einer der modernsten Produktionsumgebungen Deutschlands leisten zu dürfen.
Das Projekt zeigt eindrucksvoll, wie intelligente Intralogistik, Automatisierung und digitale Vernetzung die Grundlage für effiziente und zukunftssichere Produktionssysteme schaffen.
