Identtechnik

Dokumentation und Organisation wie aus einem Guss

Die Komponenten aus Aluminiumguss, die das Magna-Werk in Soest verlassen, spielen in vielen Fahrzeugen eine im wahrsten Sinne des Wortes tragende Rolle. Die Qualität der Produkte hat für das Unternehmen und seine Kunden oberste Priorität. Aus diesem Grund arbeitet das Werk jetzt mit ­einem neuen RFID-System und der dazu maßgeschneiderten RFID-Lösung aus dem Hause AluProcess.

Beim Befüllen der Gießautomaten prüft das System, ob die richtige Legierung zur richtigen Maschine gebracht wurde. Der Fahrer erhält eine entsprechende Rückmeldung und muss nur noch Fehler händisch protokollieren. © Siemens

Damit kann Magna jetzt den Weg der Schmelze vom Ofen bis zur Gießmaschine nicht nur lückenlos, sondern auch einfacher als bisher nachverfolgen – ein wichtiger Baustein in der Qualitätssicherung. Gleichzeitig ermöglicht das neue System auch eine Optimierung der Transportprozesse und sorgt so für effizientere Logistikprozesse im Gießwerk. Ein Knopfdruck, und dann fließt die heiße Aluminiumschmelze aus dem Ofen in die Pfanne. Der Staplerfahrer beobachtet den Prozess und transportiert die Schmelze zunächst von Ofen zum Impeller, wo das flüssige Aluminium behandelt wird.

Anschließend bringt er die Schmelze in eine der Gießmaschinen, in denen das Aluminium geformt wird. Magna verarbeitet im seinem Gießwerk in Soest unterschiedliche Aluminiumlegierungen in fünf Schmelzöfen und aktuell 17 Gießmaschinen, erklärt Oliver Telke. Er ist in Soest als Teamorganisator unter anderem mit der Optimierung des Transportprozesses betraut. „Wir sind mit unseren Produkten führend bei leichten Bauteilen aus Aluminiumguss und haben uns mit Qualität und Liefertreue einen guten Namen bei vielen Kunden gemacht. Nicht zuletzt deswegen ist das Gießwerk in den vergangenen Jahren immer wieder ausgebaut worden. Dieser Erfolg hatte aber zur Folge, dass sich der Transport der Schmelze vom Ofen zur Gieß­maschine immer mehr zu einem Engpass entwickelte. Daher suchten wir nach einer Möglichkeit, wie wir die Fahrten besser koordinieren und unsere Ressourcen so optimal nutzen konnten. Zusätzlich steigen auch die Anforderungen an die Dokumen­tation und Nachverfolgbarkeit der Prozesse im Gießwerk ­immer mehr an, sodass wir auch dafür eine moderne und zuv­­er­lässige Lösung suchten. Am Ende entschieden wir uns für eine RFID-Lösung mit Kommunikation über WLAN, mit der wir Materialien und Equipment jetzt kontaktlos identifizieren und sämtliche Prozesse dokumentieren können.“

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Robustes System sowohl für eine komplexe Logistik …
Bei der Auswahl eines passenden Systems waren vor allem die anspruchsvollen Umgebungen ausschlaggebend, erklärt Telke: „Wir haben hier in der Gießerei hohe Temperaturen, an den Transportfahrzeugen treten Stöße und Vibrationen auf. Zusätzlich erschweren die zahlreichen metallischen Komponenten die Funkkommunikation. Daher haben wir nach einer Lösung gesucht, die auch unter diesen Bedingungen zuverlässig arbeitet.“ Seit kurzem sind sämtliche Schmelzöfen und Gießmaschinen mit den besonders robusten Simatic RF620T Transpondern ausgerüstet, die Impeller werden aktuell nach und nach ebenfalls damit bestückt. Diese UHF-Trans­ponder können sogar im ­Prozess installiert werden – auch direkt auf Metall. Zusätzlich haben die Systeme einen großen Schreib-/Leseabstand.

„Die Reader und Antennen des Systems befinden sich auf den Staplerfahrzeugen, mit denen die Schmelze von den Öfen zu den Impellern und zu den Gießmaschinen transportiert wird. Die Gabel mit der Schmelzpfanne gibt uns dabei sozusagen den Mindestabstand zum Transponder am Equipment vor – das sind also mehrere Meter. Deswegen muss das System in der Lage sein, auch auf diese Entfernung zuverlässig zu arbeiten.“ Deshalb sind auch zwei Simatic RF680A Antennen auf dem Dach der Stapler installiert – so kann das RFID-System die Transponder flexibel auslesen, ohne die Transponder immer an der gleichen Seite am Ofen oder an der Maschine installiert sein müssen. Die von den UHF-Antennen erfassten Daten werden im Simatic RF680R Reader vorverarbeitet und dann über WLAN an einen Server übertragen. „Die Erkennung der Transponder durch die Antennen war dabei eine der größten Herausforderungen. Einerseits wollten wir einen großen Schreib-/Leseabstand und eine schnelle Erkennung der Transponder realisieren, andererseits sollten die Transponder nicht beim bloßen Vorbeifahren vom Stapler erfasst werden. Hier mussten wir einiges an Optimierungen vornehmen. Dabei haben uns die Konfigurationsmöglichkeiten der Simatic-Systeme sehr geholfen, mit denen wir die Zeit bis zum Erkennen der Tags gut an unsere Anforderungen anpassen konnten“, erinnert sich Telke. „Jetzt arbeitet das System wirklich sehr gut und zuverlässig, sodass wir die Lösung schrittweise ausbauen. Aktuell werden die Impeller in das System integriert, sodass wir dann eine komplett digitale und drahtlose Erfassung des Schmelztransports haben werden.“

… als auch für die Dokumentation und Optimierung der Abläufe
AluProcess-Inhaber Manuel Brunner erklärt: „Mit unseren ­Lösungen, die fernab jeden Standards sind, gehen wir einen großen Schritt in Richtung Digitalisierung.“ Telke führt aus:„Unsere Kunden erwarten und fordern von uns, dass wir bei Bedarf den genauen Weg der Schmelze nachweisen können. Diese Dokumentation haben wir vorher von Hand erstellt und abgelegt. Mittlerweile haben wir aber rund 100 Fahrten pro Schicht – und ein papierbasiertes System ist dann einfach nicht mehr praktikabel. Jetzt können wir den Nachweis einfach per Knopfdruck aufrufen.“

Auch bei der Nutzung von Ressourcen ist die RFID-Lösung hilfreich. „Unsere Fahrer erhalten jetzt die Aufträge aus der Arbeitsvorbereitung direkt auf den Stapler, wo sie eine Liste angezeigt bekommen. Jeder Fahrer sieht, welcher Stapler wohin fährt und welcher Auftrag zu bearbeiten ist. Dadurch können wir die Routen besser planen. Wir planen derzeit, diese Liste mit einer Priorisierungsfunktion zu ergänzen, sodass wir die Fahrten zukünftig noch besser planen können“, so Telke.

Auch die Staplerfahrer haben das System gut angenommen. „Das System macht eigentlich alles automatisch, sodass die Fahrer nur noch gravierende Fehler händisch protokollieren müssen“, erläutert Telke. „Außerdem haben wir über die WLAN-Anbindung der Stapler auch die Möglichkeit, die Transportsysteme mit unserer Anlagenautomatisierung zu ­verknüpfen. So können die Fahrer jetzt die Impeller für die Schmelzebehandlung vom Stapler aus starten.“ Telkes positives Fazit: „Seit der Inbetriebnahme hatte das System keinen Ausfall. Dazu trägt nicht zuletzt auch die Qualität der Hardwarekomponenten bei, die wirklich außergewöhnlich robust sind. Wir sind sogar ein bisschen überrascht, dass die Hardware bei diesen Umgebungsbedingungen so gut hält!“

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