Datenfunk bei BYK-Chemie

Martin Steinhoff

Als herstellerunabhängiger Generalunternehmer realisierte in.depend das Projekt mit Systemkomponenten verschiedener Anbieter. Abgestimmt auf die spezifischen Anforderungen bei BYK-Chemie wurden Geräte von vier Herstellern ausgewählt und miteinander kombiniert: LXE MX1-IS-Handterminals, IND FTF 2470-Staplerterminals mit angeschlossenem Handscanner PSC PowerScan und Access Points vom Typ Intermec Mobilelan 2100, teilweise in druckfest gekapselten Ex-Gehäusen. Darüber hinaus wurde ein Verfügbarkeitskonzept entwickelt, das selbst bei einem Ausfall gleich welcher Datenfunk- oder Steuerungskomponente das Weiterarbeiten mit dem System sichert.

Die BYK-Chemie GmbH ist ein Unternehmen der Altana Chemie AG und beschäftigt sich mit der Entwicklung und Produktion von Additiven. Diese Zusatzstoffe werden für die Herstellung von Lacken, Druckfarben und Kunststoffen eingesetzt und dienen der Qualitätssteigerung des Endproduktes oder der Optimierung von Herstellungsprozessen.

Die Produktion der Additive erfolgt bei BYK-Chemie in Chargen. Die Vorprodukte werden im Wareneingang erfasst, die Gebinde auf BYK-eigene Paletten gesetzt. Dann werden sie durch die stationäre Fördertechnik sowie per fahrerlosem Transportsystem zum Rohstofflager mit 2000 Regalstellplätzen transportiert und dort betriebsnah vorgepuffert. „Sind mehrere Gebinde auf einer Palette, ist jedes für sich eine Handling Unit, die wir in SAP bzw. in der Materialflusssteuerung verfolgen können“, sagt Oliver Prison, Projektleiter bei der BYK-Chemie. Auf der Basis vorliegender Aufträge wird in der Produktionsplanung der Rohstoffbedarf ermittelt und bestimmte Prozessschritte vor dem Ansetzen der Charge berücksichtigt, so z. B. die Erhöhung der Rohstofftemperatur in den Wärmekammern. Um die Ware im Produktionsgebäude auf Ebene 5 – hier beginnt der Prozess – im Bereitstellungslager einzulagern, erzeugt SAP einen Transportauftrag und übergibt diesen an den Materialflussrechner (MFR). Dieser wiederum gibt ihn an die Arbeitsplätze im Rohstofflager weiter. „ Im SAP wird ein Transportauftrag gestartet und nach Abfüllen der Charge beendet. Im Materialflussrechner wird dieser Transportauftrag heruntergebrochen auf die fördertechnischen Einzelschritte mit Handling Unit Identifikation, z. B. Palettierroboter, Rollenbahn, FTS, Hochregalstapler und Abfüllanlage. Der nächste Prozessschritt startet immer erst dann, wenn der vorherige dem System als erledigt gemeldet wurde. „Daher benötigten wir ein Handheld-Terminal, das online mit beiden Hosts – SAP und MFR – kommunizieren, d.h. ihre Dialoge abbilden kann“, erläutert Oliver Prison. Weitere Anforderungen an die Endgeräte waren: Ex-Schutz für Zone 1, ein Long Range-Lesemodul, um die Barcodes ergonomisch im Stehen scannen zu können, eine robuste und kompakte Gehäuseausführung mit Pistolengriff sowie ein beleuchtetes Display. Man entschied sich für das Datenfunkterminal LXE MX1-IS, das alle genannten Kriterien erfüllt. Dieses Gerät, ebenso wie auch die übrigen Komponenten des Datenfunksystems, verfügen über den internationalen Funkstandard IEEE 802.11. – eine wesentliche Voraussetzung, aufgrund derer die herstellerunabhängige Systemauswahl überhaupt erst möglich wurde.

Die Staplerfahrzeuge bei der BYK-Chemie, die im Wareneingang die Paletten auf die Fördertechnik setzen, im Rohstofflager die Paletten bewegen und sie nach der Auslagerung an die Transportanlagen Richtung Ebene 5 übergeben, sind mit den Touchscreen-Datenfunkterminals IND FTF 2470 ausgerüstet. Dateneingaben und Quittierungen erfolgen direkt über das VGA-Display. Zur Erfassung der Barcodes sind die Long Range-Scanner PSC Power Scan angeschlossen. Dank ihrer Reichweite von fast 7 m ermöglichen sie ein ergonomisches Arbeiten vom Fahrerplatz aus. Ob Handheld- oder Staplerterminal – alle mobilen Arbeitsplätze sind jederzeit im Kontakt mit dem Datenfunkserver. Auf der Basis von Funkmessungen wurden im Lager, im Freigelände sowie in der Produktion insgesamt 18 Access Points vom Typ Intermec Mobilelan 2100 installiert. Die Geräte sind teilweise mit zwei Funkkarten für je eine Antenne ausgerüstet. Dadurch können diese Access Points zwei unterschiedliche räumliche Bereiche abdecken. In direkter Folge wurden so deutlich weniger Access Points benötigt und der Installationsaufwand des gesamten Funksystems erheblich reduziert. Einige Access Points arbeiten im Ex-Bereich der Zone 1. Hierzu wurden die betreffenden Access Points in einem druckfest gekapselten Exschutz-Gehäuse untergebracht.

Besonderen Wert legte man bei der BYK-Chemie auf die Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit des Gesamtsystems. So wurden beispielsweise nur ex-geschützte Handheld-Terminals angeschafft, um sie flexibel in allen Werksbereichen einsetzen zu können. Die Funkabdeckung durch die Access Points ist vollständig redundant ausgelegt. Zudem arbeiten sie parallel mit zwei verschiedenen Switches. „Dadurch sind wir bei jedem Ausfall eines Teilsystems auf der sicheren Seite“, sagt Oliver Prison. „Sollte der Materialflussrechner ausfallen, können wir über die Handhelds Transportaufträge in SAP anlegen und direkt quittieren. Die Transporte werden in diesem Fall zwar manuell durchgeführt, aber die Versorgung der Produktion kann jederzeit aufrechterhalten und in SAP gesteuert bzw. verfolgt werden.“

Mit Hilfe des Datenfunkkonzeptes wurde eine zeitnahe und kurzfristig reaktive Prozesssteuerung möglich. Dies gilt für die Bereitstellung der Vorprodukte ebenso wie für die Einspeisung der zu befüllenden Leergebinde in den Produktionskreislauf. Im Wareneingang werden die leeren Behälter etikettiert, durch Scannen der Barcodes mit der BYK-Palette verheiratet und als Handling Unit einem Abfüllauftrag zugewiesen. Nach dem Aufsetzen auf die Fördertechnik wird der Barcode am Aufgabeplatz gescannt und so online der Abtransport zur FTS-Übergabestelle gestartet. Die fahrerlosen Fahrzeuge bringen die Behälter zur betreffenden Abfüllanlage. Hier wird der Behälter erneut gescannt, der Arbeitsplatz über seinen Barcode identifiziert, das Produkt abgefüllt und der Datensatz Gebinde/Gewicht/Datum/Uhrzeit an den MFR zurückgemeldet. Wird statt in einen Großbehälter in mehrere Fässer pro Palette abgefüllt, wird jedes einzelne Fass gescannt. Der MFR gibt dieses Datenpaket, direkt nach der Befüllung einer Palette, weiter ans SAP. Dadurch wird im SAP zeitnah der Prozessauftrag verbucht, bis die Charge komplett abgefüllt wurde.

Mit SAP, MFR und Datenfunk ließ sich nicht nur die Prozesssteuerung verbessern, sondern auch die Rückverfolgbarkeit jeder Charge und jedes Gebindes.

Das erfolgreiche Projekt bei BYK-Chemie hat Pilotcharakter für weitere Produktionsstandorte. Auch im Werk Deventer in den Niederlanden befasst man sich mit Mobile Computing im SAP-Umfeld und orientiert sich dabei an den Erfahrungen aus Wesel. Dort wird an weitere Einsatzmöglichkeiten gedacht, u.a. im Bereich der Abfüllanlagen oder beim Freischalten von Pumpen und Rohrleitungen. Um mehr Informationen am Gebinde bereitzustellen, prüft man zudem die Einführung des 18-stelligen Code 128 SSCC .

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