Aus materialfluss 5/2020

Assemble-To-Order: Produktionslogistik einfach gemacht

Jetzt bestellt und gleich geliefert: Was für viele Konsumgüter und Fertigwaren längst an der Tagesordnung ist, wünschen sich Kunden zusehends auch für komplexe Serienprodukte mit individuell unterschiedlichen Merkmalen. Hersteller müssen ihre Produktionsversorgung entsprechend anpassen. Eine mögliche Lösung bietet der Einsatz von AutoStore-Systemen.

Die digitale Fabrikplanung mit der Logistik-Software ipolog macht die Vorteile von AutoStore schon vor der Investition erlebbar. © AM-Automation

Just-in-Time, Just-in-Sequence, Make-To-Order, Assemble-To-Order: Mit jedem Schritt, individuelle Kundenwünsche so gut es irgend geht zu erfüllen, ändern sich auch die logistischen Rahmenbedingungen. In der Kraftfahrzeugfertigung längst an der Tagesordnung, erfasst die „kundenindividuelle Massenproduktion“ inzwischen auch viele andere Branchen. Damit nicht genug, gehen die Anforderungen hinsichtlich spezifischer Produktmerkmale immer mehr ins Detail und erreichen zuweilen den Charakter einer One-Piece-Production, während parallel dazu der Zeitraum zwischen Bestellung und Lieferung zum alles bestimmenden Wettbewerbsfaktor avanciert.

Mit dem Trend zur individuell konfigurierten Auftragsfertigung (Make-To-Order) oder Auftragsmontage (Assemble-­­To-Order) wird die Schnittstelle zwischen Bereitstellung und Produktion vielerorts zum kritischen Nadelöhr. Einerseits müssen produzierende Unternehmen eine stetig wachsende Bandbreite an Einzelteilen vorhalten, damit potenzielle Kunden­anforderungen jederzeit realisiert werden können. In der Konsequenz führt an der Erweiterung vorhandener Lagerkapazitäten vielerorts kein Weg vorbei. Andererseits darf der Ausbau von Lagerkapazitäten nicht längere Wegstrecken oder zusätz­lichen Personalaufwand in der Produktionsversorgung zur Folge haben; auch wenn sich ein für die Massenproduktion optimierter Wertstrom ansonsten perfekt darstellt, kann jede Verzögerung in der Bereitstellung individuell benötigter Komponenten die erzielten Vorteile schnell zunichte machen.

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Verknüpfung von Lager und Montage
Trotz erweiterter Lagerkapazitäten für schnelle Bereit­stel­lungen zu sorgen und eine hohe Wertschöpfung zu erzielen, ist dennoch kein unlösbares Problem. „Zwischen Produktions­versorgung und Montagelinien muss ganz einfach ein fließender Übergang geschaffen werden“, sagt Jens Christian Schmale, Geschäftsführer der AM-Automation GmbH. Das Unternehmen aus Offenau in Baden-Württemberg ist darauf spezia­lisiert, maßgeschneiderte Logistiklösungen für Warenlager unterschiedlichster Art und Größe zu entwickeln und zu rea­lisieren. Als wichtigstes Element nutzen Schmale und sein Team dabei das AutoStore-System, mit dem Kleinteile kompakt gelagert und vollautomatisch kommissioniert werden können. Als offizieller Vertriebspartner des gleichnamigen Robotikunternehmens aus Norwegen hat AM-Automation bereits mehr als 80 Projekte realisiert, in Deutschland wie auch in Österreich, in der Schweiz und weiteren europäischen ­Ländern.

Standardmäßig als rechteckige Konstruk­tion bekannt, erlaubt die Flexibilität von Auto-Store auch den Aufbau passgenau angeord­neter Strukturen an der Schnittstelle ­zwischen Bereitstellung und ­Fertigung. © AM-Automation

„AutoStore erlaubt die nahtlose und noch dazu kostengünstige Verknüpfung von Lagerhaltung und Fertigung“, stellt AM-Geschäftsführer Schmale fest. Seine Begründung: „Die kompakte und nahezu beliebig skalierbare Bauweise, der hohe Automatisierungsgrad und die problemlos mögliche Einbindung in vorhandene IT- und Logistikstrukturen machen es vergleichsweise leicht, AutoStore den Anforderungen von Assemble-To-Order oder Make-To-Order anzupassen.“ Begrenzt werden die potenziellen Einsatzmöglichkeiten lediglich durch die Dimension der im System verwendeten Lagerboxen: Bei einheitlichen Innen-Grundmaßen von 403 x 603 mm und je nach Typ unterschiedlichen Höhen von 202, 312 oder 404 mm, können die sogenannten Bins sowohl größere Einzelteile als auch vorgefertigte Komponenten aufnehmen, wobei das ­Gesamtgewicht pro Box maximal 30 Kilogramm betragen darf. Die Gesamtkapazität einer einzelnen Anlage orientiert sich am Bedarf des jeweiligen Nutzers und reicht von wenigen hundert bis hin zu einigen Hunderttausend Behältern.

Die Grenzen etablierter Logistikprozesse bereiten mitunter Probleme
Ein Beispiel für den Einsatz in der Produktionsversorgung ist das österreichische Unternehmen CMS Electronics GmbH. In Klagenfurt am Wörthersee beheimatet, entwickelt und liefert CMS elektronische Baugruppen für Anwendungen in der Energietechnik oder im Bereich Automotive sowie Leiterplatten für Dialysegeräte oder Funktransponder. Die Bestückung der Baugruppen wird längst von vollautomatischen Systemen erledigt, die dafür benötigten Einzelteile wurden aber bislang traditionell per Hand kommissioniert und per Routenzug zu den ­Produktionslinien transportiert. Mit wachsendem Interesse der Kundschaft an Assemble-To-Order-Lösungen gerieten die etablierten Logistikprozesse jedoch zusehends an die Grenzen des Möglichen. Über mehrere Lagerräume auf dem Firmengelände verteilt, mussten die teils hochempfindlichen elektronischen Bauteile unter großem Zeitaufwand kommissioniert und zu den Montagelinien befördert werden. Der Wunsch nach kundenindividueller Massenproduktion bescherte CMS zugleich auch eine stetig steigende Fehlerquote.

Kurze Wege, keine Zeitverluste
Den Umzug an einen neuen Standort nutzte CMS im vergangenen Jahr nicht nur zum Ausbau der Produktionskapazitäten, sondern auch zur Neuorganisation der Produktionsversorgung. In Zusammenarbeit mit AM-Automation entstand eine Auto­Store-Lösung, die Kundenanforderungen optimal entgegenkommt: Als Hauptlager für die Produktionsversorgung kon­zipiert, bevorratet CMS in 2.000 Bins rund 4.000 unterschiedliche Artikel, die wiederum in 34.000 Einheiten verpackt sind. ­Warenentnahme und Wareneingang wurden räumlich voneinander getrennt, sodass beide Prozesse parallel abgewickelt werden können.

Die Bereitstellung der benötigten Artikel erfolgt nun in unmittelbarer Nähe der Produktionslinien. Zeitverluste durch manuelles Suchen an unterschiedlichen Lagerplätzen und den damit verbundenen, langen Wegstrecken gehören der Vergangenheit an. Vorhandene Flächen werden dank der kompakten Konstruktion von AutoStore optimal genutzt, die Dauer zwischen Bestellung und Lieferung konnte deutlich verringert werden. Im Ergebnis wurde das immer enger gewordene Nadelöhr am Übergang von der Bereitstellung zur Montage nachhaltig aufgelöst.

Integration in vorhandene Systeme
Das Projekt für CMS Electronics wurde im Rahmen eines Neubauvorhabens realisiert, die Produktionsversorgung kann mit Hilfe von AutoStore aber auch innerhalb bestehender Logistiksysteme optimiert und sich verändernden Kundenanforder­ungen angepasst werden. „Prinzipiell eignet sich eine solche Lösung für alle Anwendungen, bei denen eine große Zahl an Produkten in einer sehr großen Vielfalt hergestellt werden muss“, sagt Johannes Traub, Vertriebsleiter von AM-Automation. Gegenwärtig konzipiert AM-Automation entsprechende Anlagen für Zulieferer aus dem Bereich Automotive, und im ­Siemens-Werk Bad Neustadt sorgt ein Produktionsversorgungslager auf Basis von AutoStore seit drei Jahren für optimalen Materialfluss bei der Herstellung von Servomotoren.

„Einer der großen Vorteile besteht darin, dass sich das System ohne größeren Aufwand in bereits vorhandene Prozesse einfügen lässt und kundenseitig lediglich überschaubare Änderungen nötig werden“, sagt Johannes Traub. AutoStore könne dabei Teil des Systems sein oder auch im Mittelpunkt der ­Prozessoptimierung stehen. „Das Potenzial reicht bis hin zur Möglichkeit, die Vorkommissionierung und die Marktplatz-­Logistik teilweise oder sogar komplett durch eine AutoStore-Lösung zu ersetzen“, so Traub. Je weiter die Individualisierung von Produkten voranschreitet, desto größer seien die Vorteile: „AutoStore liefert die richtigen Komponenten in der korrekten Sequenz an den vorgegebenen Montageplatz, wenn gewünscht sogar in der richtigen Stückzahl.“ Und wenn - wie beispielsweise im Siemens-Werk Bad Neustadt - die jeweils benötigten Teile stückgenau und manuell direkt an der Montagelinie aus dem Vollbehälter herausgeholt werden, erlaubt eine optional integrierte Waage die Plausibilisierung des entnommenen Gewichts.

Vorbereitet auf Industrie 4.0
Nicht zuletzt fügt sich Produktionsversorgung auch nahtlos ein in gegenwärtige und künftige Industrie 4.0-Konzepte: Digitalisierung und Automatisierung bilden die Basis, über Standardschnittstellen kann das System problemlos mit vorhandenen ERP-, LVS- oder WMS-Umgebungen sowie mit allen für die Intralogistik erforderlichen Transportmittel verknüpft werden. Der modulare Aufbau stellt sicher, dass der Ausfall einer einzelnen Komponente nicht die komplette Anlage lahmlegen kann, und die für das Behälterhandling eingesetzten Roboter verfügen über umfangreiche Programme zur Fehlerdiagnose und Fernwartung. Aus der Sicht von AM-Geschäftsführer Jens Christian Schmale ist AutoStore mit einer nachgewiesenen Verfügbarkeit von nahezu 100 Prozent die ideale Lösung, um die Produktionsversorgung mit Kleinteilen oder vorgefertigten Komponenten zu optimieren. „Je individueller Serienprodukte mit bestimmten Merkmalen ausgestattet werden sollen, desto größer wirkt sich der Einsatz auf die Effizienz der gesamten Produktionslogistik aus“, so Schmale. „Und ganz nebenbei rechnet sich eine Investition in vielen Fällen auch noch schneller, als es mit konventionellen Logistiklösungen überhaupt möglich wäre.“

Über AM-Automation
Die AM-Automation GmbH mit Sitz in Offenau (Baden-Württemberg) konzipiert und realisiert als Generalunternehmer AutoStore-Anlagen einschließlich angrenzender Förder- und Lagersysteme für Logistikdienstleister und Betreiber eigener Warenlager. Das Angebot reicht von der Einbindung in die jeweilige IT-Landschaft über die Schulung des Bedien­personals bis hin zu fortlaufenden Serviceleistungen. Als Eigenentwicklung bietet AM-Automation darüber hinaus roboter­gestützte Lösungen zum automatisierten Handling von KLTs und anderen Ganzgebinden in Verbindung mit AutoStore-Systemen an. In Kooperation mit Hochschulpartnern arbeitet das Unternehmen zudem an Automatisierungs-techno­logien für die Intralogistik. AM-Automation ist ­offizieller AutoStore-Distributor für Deutschland und führender Anbieter von AutoStore-Lösungen in der DACH-Region sowie weiteren europäischen Ländern.

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