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Pick-to-Light-Lösung von Turck optimiert Kommissionieraufgaben

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Pick-to-Light-Lösung von Turck optimiert Kommissionieraufgaben

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Um die Qualität und die Effizienz bei manuellen Kommissionieraufgaben zu steigern, testete KEB Automation ein lichtgesteuertes Assistenzsystem an einem Verpackungsarbeitsplatz. Turck versorgte den Anbieter von Antriebs- und Steuerungstechnik mit einer Pick-to-Light-Lösung auf Basis der PTL110-Serie seines Optosensorik-Partners Banner Engineering. Das anschlussfertige Gesamtpaket aus Spannungsversorgung, Verbindungsleitungen und busfähigen PTL-Modulen, wie Leuchten, Tastern oder Sensoren, überzeugte mit einfacher Installation und punktueller Drahtlos-Kommunikation. Am Hauptsitz in Barntrup nutzt KEB das System inzwischen bereits an vier Verpackungsstationen. Als nächstes soll es auch die Montage optimieren.

Patrick Flatt ist Vertriebsingenieur, Hans Turck GmbH & Co. KG

Inhaltsverzeichnis

1. Potenzialanalyse in der Smart Factory OWL
2. Busfähiges System statt Kabelnester
3. Kaskadierung von 115 PTL-Modulen
4. Quittieren per Touch oder optischem Sensor
5. Put-to-Light am Kurzzeitregal
6. Drahtlos-Kommunikation für entlegene Bereiche
7. Weitere Arbeitsplätze ausgerüstet

Systemanbieter versorgen ihre Kunden mit Komplettpaketen, von der Idee bis zur Realisierung. Vorteil gegenüber dem Geschäft mit Nischen-Komponenten ist eine geringere Abhängigkeit von anderen Marktteilnehmern – vor allem aber erhalten Endabnehmer eine Lösung mit aufeinander abgestimmten Produkten. Stammen diese Artikel größtenteils aus eigener Fertigung und sind zudem variantenreich, wird das Systemgeschäft schnell zur Herausforderung für Mitarbeiter in Montage und Logistik.

Lagerloser IO-Link-Drehgeber für Ex-Bereiche von Turck

Vielfalt im Portfolio findet sich dann in vielen unterschiedlichen Arbeitsschritten wieder, mit hohem Papierbedarf für Aufträge und Anweisungen. Hinzu kommt das Anlernen neuer Mitarbeiter, etwa bei kurzfristiger Besetzung während Urlaubs- oder Krankheitszeiten. So erlebte es auch die mittelständische KEB Automation, die als international agierender Spezialist für Antriebs- und Steuerungstechnik auf Durchgängigkeit im Produktangebot vertraut – ob Steuerung, HMI und Frequenzumrichter für einen Maschinenbaubetrieb oder elektromagnetisches System zum Starten, Stoppen und Positionieren von Windkraftanlagen.

Potenzialanalyse in der Smart Factory OWL

„Wir reden über einige hundert Gerätevarianten je Arbeitsplatz“, verdeutlicht Phillip Hannesen, Projektingenieur in der Elektronikfertigung am KEB-Firmensitz in Barntrup. „Darunter gibt es Varianten, die so selten gebaut werden, dass ein neuerer Mitarbeiter diese vielleicht noch gar nicht kennt.“

IP67-Ethernet-Safety-I/O-Module von Turck

Bei zahlreichen Auftragslisten und teils langen Anlernzeiten sei der Entschluss gereift, ein Assistenzsystem für manuelle Tätigkeiten in Produktions- und Verpackungsbereichen einzuführen. Ein Anschauungsbeispiel fand sich gleich in der Nachbarschaft: auf der Demonstrationsplattform der Smart Factory OWL in Lemgo. Dort testeten die KEB-Ingenieure eine Montagestation mit lichtgesteuerter, belegloser Werkerführung über Pick-to-Light. Für Hannesen und sein Team war dies der Startschuss für ein Pilotprojekt, das die Ostwestfalen in Zusammenarbeit mit der Hans Turck GmbH & Co. KG, Mülheim an der Ruhr, umsetzten.

Busfähiges System statt Kabelnester

Wesentliche Anforderung an das Assistenzsystem war eine problemlose Anbindung an die firmeneigene SAP-Umgebung. Denn schließlich wollte man nicht jede Stücklistenänderung parallel in zwei Datenbanken pflegen müssen. Dank Inhouse-Kompetenz programmierte KEB eine computergestützte Oberfläche für Touch-Monitore und suchte anschließend nach der passenden Pick-to-Light-Lösung mit beleuchteten Tastern oder Sensoren. Erste Erkenntnis: „Wir wollten unbedingt busfähige Komponenten verwenden, um den Installationsaufwand an Arbeitsplätzen mit vielen Fächern zu verringern. Sonst hätten wir wahre Kabelnester auf den Regalen“, berichtet Hannesen.

Turck bietet Starter-Kit für IO-Link

Äußerst gelegen kam daher die Markteinführung der PTL110-Serie von Turcks Optoelektronik-Partner Banner Engineering – kaskadierbare Einzelgeräte mit multifunktionaler Anzeige, optionalem Touch-Button, optischem Sensor und alphanumerischem Display. Die Module kommunizieren untereinander über ein Modbus-kompatibles Protokoll. Für eine einfache Vor-Ort-Integration der PTL-Geräte entwickelte der Sensorspezialist ein anschlussfertiges Gesamtpaket, versorgt von kompakten IP67-Schaltznetzteilen und verbunden durch beidseitig vorkonfektionierte Leitungen plus punktueller Steckverbinder und Y-Verteiler zum Einspeisen der Versorgungsspannung. Die Verbindung zum Computer stellt ein RS485-USB-Konverter sicher. Mit den neuen technischen Möglichkeiten entwickelte der Antriebstechnikanbieter das Assistenzsystem stetig weiter und bezog seine Mitarbeiter außerdem von Beginn in den Entwicklungsprozess ein.

Kaskadierung von 115 PTL-Modulen

Vor der Integration in komplexere Fertigungsbereiche diente zunächst ein Verpackungsarbeitsplatz als Testumgebung im Pilotprojekt. Im Schichtwechsel übernehmen Angestellte dort finale Montagetätigkeiten an Großgeräten, befestigen etwa Gehäusedeckel oder Typenschilder, zusätzlich wird Zubehör aus Regalboxen kommissioniert und gemeinsam in einem Karton verpackt. Zur Steigerung von Qualität und Effizienz installierte KEB zunächst 115 Pick-to-Light-Einheiten. Sie befinden sich nicht nur oberhalb der Regalboxen, sondern werden auch genutzt, um Arbeitsschritte an den Monitoren zu bestätigen oder dem System zu melden, dass ein Karton samt Produkt und Zubehör an einem der Verladeplätze abgelegt wurde.

Quittieren per Touch oder optischem Sensor

Mitarbeiter starten einen Vorgang jeweils mit dem Scannen einer Geräte-Seriennummer. Auf den Bildschirmen erscheint automatisch der zugehörige SAP-Arbeitsplan, ebenso wird selbstständig ein Typenschild gedruckt und die Materialliste aufgerufen. Während die Monitore bebilderte Anweisungen zeigen, weist ein PTL110-Modul den Weg zur korrespondierenden Entnahmestelle. In dem Fall leuchtet es in grüner Farbe und blinkt kurz gelb auf, sobald der Pick über den kapazitiven Taster quittiert wurde. Anders sieht es in der Verladezone aus, wo Paletten auf niedrigen Ständerwerken bereitstehen und die PTL-Geräte daher nicht auf Kopfhöhe montiert sind.

Turcks excom-Gateway für Zone 0

„Uns kam die Idee, dass die Heckklappen mancher PKW per Fußbewegung geöffnet werden können“, erinnert sich Hannesen. Also wählten die Ingenieure des Unternehmens für die Verdichterplätze PTL-Module mit berührungsloser Erfassung. Mitarbeiter stellen Pakete nun schonend mit beiden Händen ab und müssen zum Quittieren lediglich einen Fuß unter den optischen Sensor halten.

Put-to-Light am Kurzzeitregal

Im Pilotprojekt verfahren Hannesen und der Betriebsmittelbau weniger nach dem Motto „Not macht erfinderisch“, vielmehr gehe es darum, alle Möglichkeiten des neuen Assistenzsystems kennenzulernen. „Deswegen haben wir uns bei den PTL110-Geräten bewusst für die Vollausstattung entschieden“, sagt er.

Turck ergänzt sein Portfolio um Sensoren mit IO-Link

Heißt auch: Leuchten mit 14 unterschiedlichen Farben, bei Bedarf mit Animationsfunktion. Das zahlte sich bei einem Regalabschnitt aus, in dem spezielles, eher selten benötigtes Material eingelagert wird. „Smart Shelf“ nennt KEB dieses System, bei dem der Computer automatisch ein Materialfach aus dem Hochregallager anfragt, das dann temporär am Verpackungsarbeitsplatz zur Verfügung stehen soll. Mitarbeiter stellen die Box dafür in den vorgesehenen Kurzzeit-Bereich – in diesem Fall durch blaues Leuchten gekennzeichnet, da es sich um einen Put-to-Light-Vorgang handelt. Das System sendet eine Anweisung, sobald das Fach nicht mehr benötigt wird.

Drahtlos-Kommunikation für entlegene Bereiche

Insbesondere in der Warenverpackung können Arbeitsplätze weitläufig sein, etwa aufgrund von langen Rollbändern, unterschiedlichen Regalbereichen oder entfernten Verladestellen. Im Pilotprojekt galt es, einen Gabelstapler-Fahrweg zwischen Kernarbeitszone und weiteren Ablageorten für versandfertige Güter zu überqueren. Anstatt die PTL-Module aufwendig über mehrere Meter zu verkabeln, nutzen die Ostwestfalen dazu die Funkübertragung über Banners DX80-Funksystem. Innerhalb von 30 Minuten waren Sender und Empfänger installiert. „Plug-and-Play“ sei das gewesen, so Hannesen. Die Drahtlos-Lösung habe mittlerweile auch KEB-Kollegen in den USA überzeugt, die damit einen mobilen Kommissionierwagen mit 60 Pick-to-Light-Modulen testeten. Auch für ein Zusammenspiel aus Assistenzsystem und Intralogistik-Flurfahrzeugen käme die Funkkommunikation perspektivisch in Frage.

Weitere Arbeitsplätze ausgerüstet

„Erst die Verpackung, dann die Montage“, gab der Fahrplan für die Entwicklung des Assistenzsystems vor. Statusaufnahme nach gut einem Jahr: Allein in Barntrup hat das 1.500 Mitarbeiter starke Unternehmen inzwischen vier Verpackungsarbeitsplätze mit Pick-to-Light beziehungsweise Put-to-Light ausgerüstet und dabei mehr als 250 der PTL110-Geräte installiert. Der Übergang auf zwei Montagestationen werde momentan vorbereitet.

Turck vereinfacht Prüfstandautomatisierung

„Im Austausch mit Turck sind uns viele gute Ideen gekommen, da waren alle Beteiligten mit großem Interesse und Ehrgeiz dabei“, konstatiert Hannesen. Für einen Einsatz in der Fertigung müsse das Assistenzsystem jetzt noch einmal erweitert werden. So sollen neben den PTL-Modulen weitere Slaves hinzukommen, darunter intelligente Montageeinheiten für Schraubprozesse sowie Kameras, die überprüfen, ob Bauteile oder Kabel an der richtigen Stelle sind. (jg)

Details zu den Pick-to-Light-Systemen von Turck


Kontakt:

Hans Turck GmbH & Co. KG
Witzlebenstraße 7
45472 Mülheim an der Ruhr
Tel.: +49 208 4952–0
E-Mail: more@turck.com
Website: www.turck.com

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