Neuartige Kombination

Rund eine Million Einzelgebinde, die auf Anfrage für Analysen und Versuche weltweit an die BASF-Labors versandt werden, sind dort gelagert. Darüber hinaus werden 70.000 zubereitete Proben für experimentelle Anwendungen auf Äckern bereitgehalten.

Die Krux: die Lagerung und der Zugriff auf die teilweise sensiblen Gefahrgüter. „Bei der Menge an chemischen Stoffen und Produkten standen wir nach gut zehn Jahren vor den gleichen Problemen, wie jeder Betreiber eines prosperierenden Lagers“, erklärt Marco Burkhart, Projektleiter von BASF. „Nachfrage, Aufkommen und Zeitaufwand für Einlagerung und Kommissionierung stiegen ständig, während Verfügbarkeit und Durchsatz aufgrund der manuellen Lagerprozesse und der hohen Sicherheitsanforderungen zunehmend rückläufig waren.“

Das Problem: Für ein automatisiertes Handling zur Lagerung und Kommissionierung der in unterschiedlichen Flaschen und Behältern gelagerten Mixturen und Produkte konnten die Entscheider im Markt keine Anlagenkonzeption finden. „Die Verantwortlichen von BASF nahmen Kontakt mit uns auf, um die Möglichkeiten zur Entwicklung einer gänzlich neuen Automationslösung auszuloten“, sagt Stephan Kölmel, Projektleiter der Aberle GmbH, Leingarten. „Mit Blick auf die bestehende, langjährige Kundenbeziehung einigten sich BASF und Aberle im Frühjahr 2011 auf die Entwicklung eines Prototypen für Automatische Flaschenkommissionierung.“

Aberle erhielt den Auftrag zur Planung und Ausstattung eines entsprechenden Musterversandlagers als Generalunternehmer. Innerhalb von gut einem Jahr entstand daraufhin ein Inhouse Lagerkomplex mit einer vollkommen neu entwickelten, mittlerweile Systemkonzeption für Automatische Kommissionierung von gemischten Einzelflaschen, die inzwischen nicht nur für die Pharma- und Chemieindustrie, sondern auch für Abfüller und Distributionszentren des Handels als innovative Branchenlösung gilt. Die vollautomatische Anlage übernimmt den kompletten Prozessablauf von der Warenannahme bis zur Übergabe an die Versandverpackung. Weil zudem alle Waren gescannt und direkt im IT-System erfasst und abgerechnet werden, entfallen überdies zeitaufwändige Inventuren.

Im Frühjahr 2012 begann in Limburgerhof die Einrichtung des neuen, eingassigen Automatischen Musterversandlager in einem vorhandenen Gebäude. Knapp 70.000 Stellplätze für Behälter und Tablare mit einem Gewicht von jeweils bis zu 50 kg bietet der Regalbau. Besonderheit: „Die Regalkomponenten sind derart gestaltet, dass die Stellplätze sechs verschiedene Fachgrößen bieten, andererseits je nach Bedarf flexibel anzupassen sind“, erläutert Aberle Projektleiter Kölmel.

Fokus Automatisiertes Handling

Parallel dazu arbeiteten die Entwickler von Aberle an der Umsetzung des Automationskonzeptes für das automatisierte Handling von Einzelflaschen. Die Lösung: ein RBG mit speziellem Handlingsaufbau unter Einbindung von Robotertechnologie sowie die Entwicklung von sechs von Aberle neu entwickelten, individuellen Inlays für die Tablare. „Die Inlays sind wegen der unterschiedlichen Größen der Flaschen erforderlich“, erklärt Kölmel. „Sie gewährleisten einen sicheren Stand der Flaschen während der Bearbeitung. Bei Anwendungen mit Normkisten – wie etwa in der Getränkeindustrie – sind solche Inlays nicht erforderlich.“

Mit ihren integrierten Komponenten übernimmt die neuartige Systementwicklung für automatisierte Prozesse bei der Flaschenkommissionierung das Handling inklusive aller erforderlichen Validierungsprozesse wie messen, lesen und wiegen nach vorgegebenen Normen. Und: Alle Prozesse der Kommissionierung und Validierung erfolgen ohne Zeitverlust direkt während des Verfahrens der Flaschen mit dem Regalbediengerät.Die im Wareneingang in nicht sortenrein angelieferten Flaschen werden in Transportkisten umgeladen und auf eine Förderstrecke aufgesetzt. Sie führt die Behälter in einen Turmspeicher, der als Pufferelement dient. Aus dem Turmspeicher übernimmt das RBG die Behälter und positioniert sie mittels pneumatischen Anschlags auf dem Lastaufnahmemittel. Parallel dazu wählt das RBG eines der sechs Inlays und zentrieren es mithilfe einer Kolbentechnik auf einem Tablar. Dann beginnt das Verfahren der Flaschen in der Regalanlage.

„Bereits während dieses Transportes werden die Flaschen von einem auf dem Lastaufnahmemittel des RBG montierten Dreiachs-Portalroboter vollautomatisch sortiert, per Lasertechnik vermessen, ihre Dot-Matrix-Codes erfasst und die Flaschen verwogen“, freut sich Wolfgang Dreisigacker, Betriebsleiter des Zwischenlagers von BASF SE in Limburgerhof. „Diese Konzentration mehrerer Prozesssschritte in einem Ablauf spart Zeit, während die automatisierten Prozesse gleichzeitig höchste Sicherheit bieten.“

Für die Sortier- und Erfassungsprozesse verfügt der Portalroboter über einen von Aberle speziell entwickelten Greifer, der zugleich einen sicheren Zugriff gewährleistert, ohne dabei zu starken Druck auszuüben, so dass die sensiblen Flaschen ohne Beschädigung bearbeitet werden können. Mit einem Verfahrmaß von insgesamt nur rund 2 x 2 m ist die konzipierte Systementwicklung optimal für Aufbauten auf RBG in dem Automatischen Musterversandlager ausgelegt.

Die von der Sensorik des Roboters erfassten Daten werden in Echtzeit dem BASF WWS übermittelt und von diesem validiert. Während dessen übernimmt der Portalroboter anhand der erfassten Daten eine Sortierung und Zuordnung der Flaschen für eine sortenreine Einlagerung. Die entsprechenden Stellplätze und wegeoptimierten Fahrwege generiert PMS-M. Mit den Daten verfährt das RBG die Transportbehälter zur sortenreinen Einlagerung der Einzelflaschen im Musterversandlager. An den jeweiligen Stellplätzen stoppt das RBG und zieht das gelagerte Tablar vor. Mit dem integrierten Handlinggerät bestückt der Roboter die Tablare mit den jeweiligen Flaschen. Anschließend wird das Tablar an der gleichen Regalposition wieder eingelagert und das RBG fährt zur Einlagerung der nächsten Flaschengröße den nächsten Stellplatz an bis die Transportbehälter geleert sind. Die leeren Behälter werden abschließend an einen Leerbehälterpuffer abgegeben.

Mit einem Leistungsvermögen von 3.000 bis 4.000 Flaschen pro Tag ist das neue System vor allem auf kleinere und mittlere Durchsätze mittelständischer Unternehmen der Getränkebranche sowie der Handelsdistribution ausgelegt. „Neben der Montage auf einem RBG kann die innovative Systementwicklung auch als Stand-alone-Lösung in vorhandene Warenflüsse integriert werden“, sagt Kölmel. „Denn durch Verwendung von Aluprofilen wiegt die neue Kombination nur etwa 30 kg.“

BASF SE, E-Mail: [email protected], www.basf.com

Aberle Automation GmbH & Co. KG, E-Mail: [email protected], www.aberle-automation.com