Mobile Roboter optimieren Produktion bei Pöppelmann

Bei der Pöppelmann GmbH & Co. KG wurde bisher der Materialtransport manuell durchgeführt. Um die wachsenden Anforderungen zu bewältigen und die Effizienz zu steigern, setzt das Unternehmen jetzt auf mobile Roboter von Safelog. Diese übernehmen den gesamten Transport der Ladungsträger in der Division K-TECH und sorgen so für eine erhebliche Entlastung der Mitarbeitenden sowie eine Optimierung der Produktionsabläufe.

Der Kunststoffspezialist Pöppelmann mit Stammsitz in Lohne beschäftigt knapp 2500 Mitarbeitende und hat an sechs Produktionsstandorten rund 700 kunststoffverarbeitende Maschinen in verschiedenen Fertigungsstufen im Einsatz. Die Norddeutschen bieten ein breites Sortiment an Kunststoffartikeln, das sich auf vier Geschäftsbereiche verteilt und zahlreiche Märkte bedient. Hierzu gehören die Automotive-, Elektro- und Lebensmittelindustrie sowie die Medizintechnik und der Gartenbau. Durch ihre unternehmensweite Initiative Pöppelmann blue hat sich das Unternehmen zum Vorreiter der Kreislaufwirtschaft entwickelt mit dem klaren Ziel, Ressourcen zu schonen und das Klima zu schützen.

Neugestaltung der Prozesse in der Division K-TECH

Im Rahmen ihrer Initiative Pöppelmann digital werden verschiedene Unternehmensbereiche regelmäßig auf den Prüfstand gestellt, um Potentiale für Effizienzsteigerungen zu eruieren. Das jüngste Beispiel betrifft die Division K-TECH, in der qualitativ hochwertige Spritzgussteile für die Automobil- und Industriebranche hergestellt werden. Die Fertigung in einer der Produktionshallen erfolgt auf 30 Maschinen, die permanent mit leeren Behältern versorgt werden müssen. Gleichzeitig werden die gefüllten Behälter an den Maschinen zur Abholung positioniert.

Der Prozess startet im Lager am sogenannten Bahnhof, wo leere Ladungsträger von einem Elektro-Hubwagen in 12 Positionen auf Bodenrollern bereitgestellt werden. Diese wurden früher von einem Routenzug mit drei Anhängern in die Produktion transportiert, an den Zielpositionen manuell abgekoppelt und mit den Spritzgussteilen befüllt. Alle Ladungsträger, die auf einem Anhänger platziert waren, wurden an einer Maschine abgestellt. Mit einem Routenzug konnten somit drei Maschinen nacheinander bedient werden. Anschließend wurden volle Behälter zurück in das Lager transportiert und von dort aus an nachgelagerte Prozesse übergeben.

Körperliche Arbeit belastete die Mitarbeitenden

Michael Czwaluk, Teamleiter Logistik bei Pöppelmann: „Die Routenzüge waren sehr laut, eine echte Lärmbelästigung in den Hallen“.

Außerdem war das Beladen und Entladen der Anhänger für die Mitarbeitenden eine körperliche Herausforderung, die mit ergonomischen Gesichtspunkten nicht mehr vereinbar war.

Michael Czwaluk: „Neben der Effizienzsteigerung war es uns wichtig, eine Lösung zu finden, die die körperliche Belastung der Mitarbeitenden reduziert“.

Und schließlich war die Skalierbarkeit und Flexibilität des Routenzugsystems mangelhaft. Die Transportsequenz ließ sich nicht an den Output der Produktionsanlage anpassen, wodurch es an den Maschinen beim Behältertausch zu Wartezeiten kam. Nach rund fünf Jahren Routenzug war es an der Zeit, den Prozess mit mobilen Robotern zu modernisieren, dabei die Effizienz zu steigern und konsequent weiter neue Technologien zu erproben.

Um den richtigen Automatisierungspartner zu finden, erstellten Christoph Dierken, Abteilungsleiter Logistik Werk 2, und Michael Czwaluk eine Liste mit 20 Dienstleistern, die in Frage kamen. Nach ersten Gesprächen blieben vier Kandidaten übrig, mit denen sie in die Verhandlungen gingen. Am Ende bekam das Unternehmen Safelog den Zuschlag. Die Spezialisten aus Markt Schwaben überzeugten nicht nur durch die optimale Technologie, sondern auch durch das beste Preis-Leistungs-Verhältnis.

Kompakte Bauweise und Wendigkeit waren entscheidend

Pöppelmann hat sich schließlich für den mobilen Roboter Safelog M4 lift entschieden, der ein breites Spektrum an intralogistischen Aufgaben abdecken kann. Entscheidend für die Wahl waren zwei technische Merkmale des Modells. Erstens ist der M4 lift so flach konstruiert, dass er die Bodenroller von Pöppelmann unterfahren und ausheben kann. Und zweitens ist das Fahrzeug mit einem Kurvenradius von einem Meter extrem wendig und kann in den teilweise engen Gängen von Pöppelmann problemlos rangieren.

Moritz Schmidt, Head of Sales bei Safelog: „Die kompakte Bauweise unserer Fahrzeuge gehört zu unseren Stärken. Deswegen kommen die mobilen Roboter auch mit begrenzten Platzverhältnissen gut zurecht.“

Der M4 lift ist für eine maximale Traglast von 1000 kg ausgelegt, was für die Aufgaben bei Pöppelmann mehr als ausreichend ist. Ein gefüllter Ladungsträger kommt auf rund 250 kg. In Ausnahmefällen erreichen die Behälter ein Gewicht von 600 kg. Hinzu kommt jeweils der Bodenroller mit 120 kg.

Installation im laufenden Betrieb

Mittlerweile sind acht mobile Roboter bei Pöppelmann im Einsatz. Fahrzeug Nummer neun wird als Backupgerät verwendet und nur in produktionsstarken Phasen in den Zirkel eingeschleust. Im Lager nehmen sie die Bodenroller mit leeren Behältern auf, fahren damit zu den Produktionsmaschinen und setzen sie dort ab. Die an den Maschinen bereitgestellten Vollgutbehälter werden anschließend von den Robotern aufgenommen und zum Bahnhof im Lagerbereich verbracht, wo sich der Versorgungskreislauf schließt. Auf diese Weise werden Leerfahrten der Roboter weitgehend vermieden. Die Installation der Roboterflotte erfolgte im laufenden Betrieb. Dabei wurden nicht alle Modelle gleichzeitig implementiert, sondern eines nach dem anderen in Betrieb genommen.

Christoph Dierken: „Wir haben uns langsam herangetastet. Mit unserer Beauftragungs-Software konnten wir einzelne Roboter live nehmen, was in kurzer Zeit zum Erfolg führte.“

Mobile Roboter orientieren sich an Konturpunkten

Damit sich die Fahrzeuge auf ihrem Rundkurs zurechtfinden, wurden die Hallen im Vorfeld digital kartiert und die Daten auf die Roboter überspielt. Anhand der Karte orientieren sich die Geräte nun an bestimmten, unveränderlichen Konturpunkten wie beispielsweise Säulen, Spritzgussmaschinen oder Hallentoren. Die mobilen Roboter bewegen sich dabei auf festen, virtuellen Routen, die in der digitalen Karte hinterlegt sind.

Christoph Dierken: „Das funktioniert so gut, dass wir auf eine zusätzliche Magnetspur verzichten konnten“.

Bei Pöppelmann herrscht Mischverkehr. Die mobilen Roboter müssen also mit anderen Verkehrsteilnehmern wie Gabelstaplern oder Werkern interagieren. Um Unfälle zu vermeiden, sind die Geräte mit Sicherheitssensoren ausgestattet. Befindet sich ein Hindernis innerhalb der Sicherheitsbereiche, verlangsamen die Roboter ihre Fahrt oder bleiben stehen, bis das Hindernis beseitigt ist.

Agentenbasierte Steuerung sorgt für Zuverlässigkeit

Die mobilen Roboter brauchen keinen Leitstand, denn Safelog verfolgt einen agentenbasierten Ansatz. Jedes Fahrzeug hat seine eigene Recheneinheit, auf der die entsprechende Software läuft. Damit können die Roboter beziehungsweise Agenten im Schwarm kommunizieren und untereinander die nötigen Informationen austauschen, um die anstehende Aufgabe zu erfüllen. Das System arbeitet zuverlässig, denn wenn ein Roboter ausfällt, übernehmen die übrigen Geräte die Aufgaben. Wenn hingegen ein zentraler Leitstand versagt, steht die gesamte Flotte.
Moritz Schmidt: „Bei einer agentenbasierten Steuerung kann im schlimmsten Fall sogar jede Einheit alleine weitermachen“.

Weitere Projekte sind geplant

Die Zusammenarbeit mit Safelog war aus Sicht von Dierken professionell und auf Augenhöhe. Weitere gemeinsame Projekte sind bereits geplant. Dazu gehören die nachgelagerten Prozesse in der Logistikhalle, sprich die Abnahme der Palette mit den befüllten Behältern vom Bodenroller und das anschließende Aufsetzen auf die Fördertechnik. Diese Abläufe werden derzeit noch manuell durchgeführt, sollen aber in Zukunft so weit wie möglich automatisiert werden und Safelog wird wieder in der Ausschreibung mit berücksichtigt.

(Quelle: Safelog)