In dieser Fallstudie zeigen wir Ihnen, wie GUDEL, einer der weltweit führenden Anbieter von Automatisierungs-, Linear- und Antriebstechnik; nutzte die Workflow-Management-Software Visual Components, um eine automatisierte Lösung zum Sortieren, Lagern und Palettieren von Reifen von der Produktion bis zum Versand zu planen und zu entwerfen.
Hauptvorteile:
- Deutlich reduzierter Zeitaufwand für Planung und Design
- Erhöhtes Kundenvertrauen in das vorgesehene System
Ein Problem im industriellen Maßstab
Stellen Sie sich vor, Sie müssten als Reifenlieferant täglich 12.000 Reifen an einen Automobilhersteller liefern, pünktlich und in der richtigen Reihenfolge – in der exakten Reihenfolge, in der die Autos am Fließband montiert werden, und in der Art und Weise, wie ihre Kunden es bestellt haben – und mit vielen verschiedenen Reifentypen. Dies ist eine technische und betriebliche Herausforderung, deren Bewältigung ein gut organisiertes Zwischenlager und eine ausgefeilte Logistik erfordert.
Eine durch Technologie definierte Lösung
Die Lösung, die Güdel für dieses Kundenprojekt konzipierte, überzeugte sowohl in ihrer Technologie als auch in ihrer Größe. Dazu gehörte ein riesiges ASRS-Portal-Robotersystem, das einen zufälligen Reifenvorrat sortieren, lagern und organisieren und komplette Reifensätze zur Lieferung abholen konnte . Nach der Produktion gelangen die Reifen in zufälliger Reihenfolge über die Zuführfördertechnik zu einem Barcodeleser, der den Barcode des Reifens liest und an den Materialflussrechner sendet. Dadurch wird entschieden, in welchen Puffer der Reifen gelangen soll. Die mit dem Puffer beladene Portalbrücke entnimmt dann den Reifen und ein Greifer, der sich auf Linearachsen und Portalen durch die Lagerfläche bewegt, legt ihn auf einen vorhandenen Stapel des gleichen Typs ab oder bildet einen neuen Stapel.
Aus Stabilitätsgründen ist die Pfahlhöhe auf maximal 1,6 Meter begrenzt. Im Puffer, der Platz für bis zu 8.000 Reifen bietet, wird ein Reifentyp zwischengelagert, bis genügend Reifen vorhanden sind, um ein komplettes Sortiment für den Transport zu füllen. Sobald ein kompletter Reifensatz fertig ist, wird der Stapel von einem Greifer erfasst und zu einer Palettiereinheit transportiert. Um den geforderten hohen Durchsatz von 12.000 Reifen pro Tag zu erreichen, werden mehrere Greifer an mehreren Portalbrücken eingesetzt. Diese Greifer bewegen sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 3,5 Metern/Sekunde auf der Y-Achse und Beschleunigungen von bis zu 5 Metern/Sek² auf der Z-Achse.
Obwohl in solchen Anlagen viele Standardkomponenten von Güdel zum Einsatz kommen, ist dies immer eine kundenspezifische Aufgabenstellung, da die Größe der Halle, die Abmessungen und das Gewicht der zu palettierenden Güter sowie die Durchsatzanforderungen jeweils unterschiedlich sind . Komplexität und hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit und Durchsatz machen den Einsatz einer leistungsstarken Lösung für die Fabrikplanung und -simulation erforderlich. Mit der Workflow-Management-Software Visual Components hat Güdel ein ideales System gefunden, mit dem sie ihre Produktionslösungen entwerfen, simulieren und validieren können.
Verwandeln Sie eine 2D-Zeichnung in ein 3D-Simulationsmodell mit der Workflow-Management-Software Visual Components
Ausgangspunkt für die Planung einer solchen Anlage ist in der Regel eine mit dem Kunden abgestimmte 2D-Zeichnung. Die 2D-Zeichnung wird in Visual Components importiert, um einen Referenzpunkt für das Layout bereitzustellen, und das 3D-Layout des Systems wird mithilfe von Komponenten aus der Komponentenbibliothek entworfen und konfiguriert. Beim Entwurf dieses Systems nutzte Güdel die umfangreiche Komponentenbibliothek, die im elektronischen Katalog von Visual Components verfügbar ist . sowie die vielen Komponenten, die sie für ihre eigene benutzerdefinierte Bibliothek erstellt haben (Güdel Smart Components wie Linearachsen, Portale und Roboter). Da in solchen Projekten die Bewegungsbahnen von Brücken sehr dynamisch sind, wird die Simulationslogik mit Python abgebildet. Güdel hat hierfür eine eigene Python-Bibliothek entwickelt, angepasst an den Bereich „Sortieren und Palettieren“. Dank all dieser Bibliotheken können Planungs- und Entwurfszeiten für solche Systeme erheblich verkürzt werden.
Jonathan Camenzind aus der Abteilung „Software Technologies“ der Güdel AG kümmert sich zusammen mit seinen Kollegen um die Software kompletter Systeme, einschließlich der Programmierung von Materialflussrechnern und Lagerverwaltungssystemen. Für dieses Projekt wurde der Teil des Systems, der in den Verantwortungsbereich von Güdel fiel, vollständig mit Visual Components abgebildet . Auf diese Weise ließen sich das System nahezu spezifikationsgerecht gestalten, Statistiken sammeln und potenzielle Performance-Probleme im System frühzeitig erkennen und beheben.
„Ich verbringe einen Großteil meiner Arbeitszeit damit, 3D-Simulationen mit Visual Components zu erstellen. Mit Hilfe von Visual Components haben wir für dieses Projekt eine detaillierte Simulation erstellt. Dadurch konnten wir Zykluszeiten, Gate-Auslastung und Pufferauslastung in verschiedenen Szenarien genau analysieren. »
Stellen Sie sicher, dass das System die Kundenanforderungen erfüllt
Wie kann Güdel sicherstellen, dass das System die vom Kunden gewünschte Leistung erbringt? Genau darin sieht Camenzind einen der Hauptvorteile der Flow-Management-Software Visual Components: „ Durch die Auswertung der Taktzeiten und den Einsatz von Portalbrücken konnten wir sicherstellen, dass das System den Kundenanforderungen hinsichtlich des Durchsatzes entspricht .“ Die Simulation zeigte auch, dass die Anzahl der Pufferplätze ausreichend ist.
Visual Components erkannt hat, ist die Zeitersparnis . „Dank der Bibliotheken von Visual Components und den Ergänzungen von Güdel betragen die Entwicklungszeiten für solche Projekte nur noch einen Bruchteil der bisher benötigten Zeit“, sagt Camenzind.
„Mit den intelligenten Komponenten der Visual Components-Software kann ich beispielsweise Lager, Brücken, Ein- und Ausgänge einfach visuell verbinden. Für die erste Version des Komplettsystems inklusive Programmierung der Materialflussrechner habe ich nur etwa hundert Stunden aufgewendet. Für andere Szenarien kamen in den Folgewochen rund 80 Stunden hinzu. »
Nutzen Sie Simulation, um neue Projekte zu gewinnen
Auch der Kunde war von der Lösung überzeugt.
„Die Simulation mit Visual Components wurde von unserem Kunden sehr positiv aufgenommen. Es erhöht das Vertrauen des Kunden in den Systembauer, wenn er eine anspruchsvolle Simulation des beabsichtigten Systems sehen kann. Und sicherlich hilft es auch dabei, Aufträge zu gewinnen und den Grundstein für weitere Erfolge in der Zukunft zu legen. »
Wenn Sie ein ähnliches Güdel-System in Betrieb sehen möchten, zeigt dieses Video ein komplettes Radlager- und Sortiersystem:
Über die Güdel-Gruppe
Die Güdel-Gruppe ist einer der weltweit führenden Anbieter von Automatisierungs- , Linear- und Antriebstechnik mit Hauptsitz in Langenthal, Schweiz. Die Güdel-Gruppe ist seit ihrer Gründung im Jahr 1954 ein Familienunternehmen und beschäftigt weltweit rund 1.200 Mitarbeiter an mehr als 30 Standorten. Die Produktpalette reicht von Linearführungen, Zahnstangen, Ritzeln und Getrieben bis hin zu Linearachsen und Portalrobotern. Neben einer breiten Palette an Automatisierungskomponenten bietet Güdel auch komplette Systeme an, wie zum Beispiel die Herstellung von Komponenten für Fertighäuser, die Palettierung von Lebensmitteln, die Lagerung, Sortierung und Aufbereitung von Produkten aller Art.
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