Zur Optimierung seiner intralogistischen Prozesse suchte der niederländische Backwaren-Hersteller PréPain BV nach einer leistungsstarken Lösung, um alle Transporte im Tiefkühllager zu erfassen. Bluetooth-Module von Phoenix Contact leiten die eingescannten Barcode-Daten in der rauen Industrieumgebung per Funk an ein Datenterminal weiter, von wo sie via WLAN an die multifunktionale Software ISIPlus übertragen werden.
Jürgen Weczerek, Frank Marek
Die PréPain BV ist einer der Marktführer im Bereich hochwertiger Bake-off-Brotprodukte, die auf (inter)nationalen Märkten für Food Retail und Food Service verkauft werden. Da die Nachfrage groß ist und stetig steigt, produziert das Unternehmen am niederländischen Standort Oldenzaal an sieben Tagen pro Woche rund um die Uhr täglich mehrere Millionen Brote und Brötchen. Auf den verschiedenen Fertigungsstraßen werden dabei über 200 Sorten hergestellt. Um trotz stark schwankender Absatzmengen stets lieferfähig zu sein, kann die Ware in den eigenen Tiefkühlhäusern mit mehreren tausend Palettenplätzen zwischengelagert werden. Fragen die Kunden bei schönem Wetter beispielsweise mehr Brot und Brötchen zum Grillen nach, lässt sich so jeder Auftrag schnell und umfassend erfüllen. Für den reibungslosen Ablauf ist allerdings eine effiziente und leistungsfähige Lagerverwaltung und Materialflusssteuerung zwingend erforderlich.
Funkbasierte Weiterleitung der Transportaufträge
Zu diesem Zweck setzt PréPain mit ISIPlus eine multifunktionale Softwarelösung für intralogistische Prozesse von ISI Automation ein. Das erste System wurde bereits 1996 für das erste Tiefkühlhochregallager installiert. In den Folgejahren ist das Software-Tool ständig erweitert und 2006 auf die ISIPlus-Version V3 umgestellt worden. 2008 erfolgte dann die Ausweitung auf die gesamte Intralogistiksteuerung, wobei ISIPlus V3 an das bestehende ERP-System angekoppelt wurde. PréPain nutzt seither auch die Module LVS-Lagerverwaltung, MFS-Materialflusssteuerung und SLS-Staplerleitsystem. Dazu hat ISI Automation die Software auf alle halbautomatischen Tiefkühllager- und Versandbereiche der Intralogistik ausgedehnt, sodass die Verantwortlichen bei PréPain stets in Echtzeit über den jeweiligen Lagerbestand informiert sind.
In den halbautomatischen Tiefkühllagerbereichen wird die Ware von Gabelstaplern transportiert, die per WLAN mit dem ISIPlus-Staplerleitsystem verbunden sind. Um die Kosten niedrig zu halten, sollte das erforderliche Equipment mit möglichst geringen Anpassungen in den vorhandenen Gabelstaplern nachgerüstet werden. Deshalb sind alle Fahrzeuge im Zuge der Integration der Intralogistik in das ISIPlus-System mit Datenterminals ausgestattet worden, die über eine WLAN-Schnittstelle verfügen. In den Lagerbereichen und den Kühlhäusern wurde zudem ein flächendeckendes WLAN-Netzwerk aufgebaut. So kann das ISIPlus-System jederzeit Transportaufträge für Ein-, Aus- und Umlagerungen sowie zur Versandvorbereitung via WLAN-Netzwerk an die mobilen Stapler-Terminals senden.
Automatische Barcode-Erfassung per Laser-Scanner
Damit bei der Abwicklung der Transporte keine Fehler auftreten, sollten sämtliche Lagerbewegungen kontrolliert werden. Zur eindeutigen Identifikation sind daher alle Paletten mit Barcode-Etiketten nach dem GS1-Standard auszuzeichnen. Anschließend werden sie per Laserscanner erfasst, um die Transporte zu verifizieren. Das Scannen sollte automatisch beim Aufnehmen der Palette geschehen, sodass Fehler vermieden und Zeit eingespart wird, weil der Fahrer die beheizte Staplerkabine nicht verlassen muss. Am Gabelbaum des Staplers befindet sich aus diesem Grund ein Sick-Laserscanner, der dort fest montiert ist. Das mit einem Autotrigger und Autofokus ausgerüstete Gerät liest das Etikett der Palette automatisch ein, während sie vom Stapler angehoben wird. Das Ergebnis wird dann vom Scanner über eine RS232-Schnittstelle ausgegeben.
Nun müssen die Daten vom Scanner zum Funkterminal in die beheizte, geschlossene Staplerkabine übertragen werden. Die Verantwortlichen schlossen die Verwendung eines teuren, speziell für den Tiefkühl-Bereich entwickelten Kabels schnell aus, zumal die Gabelstapler hätten aufwendig umgebaut werden müssen. Hinzu kam, dass das Datenkabel aufgrund der extremen klimatischen Bedingungen im Kühlhaus sowie der hohen mechanischen Belastung nach Ablauf weniger Monate auszuwechseln ist. Da die Mechanik des Gabelstaplers für einen solchen Kabeltausch zerlegt werden muss, hätte dies neben den hohen Wartungs- und Materialkosten eine längere Ausfallzeit des Transportmittels bedeutet. Das ist nicht akzeptabel, denn die Gabelstapler werden im Drei-Schicht-Betrieb genutzt.
Störungsfreier Parallelbetrieb mit WLAN-Netzwerken
Vor diesem Hintergrund suchten die Verantwortlichen nach einer geeigneten Funklösung als Alternative. Technologisch fiel die Entscheidung schnell auf Bluetooth, denn dieses Übertragungsverfahren arbeitet selbst unter rauen industriellen Umgebungsbedingungen zuverlässig. Außerdem verfügen die in der Fahrerkabine der Gabelstapler eingebauten Datenterminals bereits über ein Bluetooth-Interface. Zur Ankopplung des an der Staplergabel installierten Scanners wird ein Serial Port Adapter FL BT SPA von Phoenix Contact als Bluetooth-Seriell-Adapter eingesetzt. Für die raue Umgebung wurde der Adapter in ein Industriegehäuse platziert und am Gabelbaum montiert. Aufgrund seiner einfachen Handhabung und des umfangreichen Leistungsspektrums erfüllt das Gerät sämtliche Anforderungen des Anwenders. Überzeugt haben insbesondere die intuitiv einstellbaren Konfigurationsmöglichkeiten, die einen störungsfreien Parallelbetrieb mit den vorhandenen WLAN-Netzwerken erlauben. WLAN und Bluetooth funken im gleichen Frequenzband, sodass es zu gegenseitigen Störungen kommen kann. Durch den speziellen Low Emission Mode (LEM) des FL BT SPA und die individuelle Konfiguration der vom Funkmodul verwendeten Kanäle, dem sogenannten Black Channel Skipping, kann PréPain nun WLAN-Netzwerke und die Bluetooth-Kommunikation auf verschiedenen Kanälen betreiben. Damit sind gegenseitige Störungen ausgeschlossen. Der Laserscanner übermittelt das Scanergebnis also per RS 232-Verbindung an den Serial Port Adapter, der es via Bluetooth an das bis zu sieben Meter entfernte Datenterminal in der Staplerkabine sendet. Von dort werden die Daten über eine WLAN-Verbindung an das ISIPlus-System weitergeleitet, wo sie entsprechend verarbeitet werden.
Cor Brookhuis, Betriebsleiter bei PréPain in Oldenzaal, zeigt sich von der Funklösung begeistert, mit der alle Potenziale voll ausgeschöpft worden sind. „Da die Stapler nicht umgebaut werden mussten und wir auf das teure Spezialkabel verzichten konnten, ließ sich das Kommunikationskonzept kurzfristig und kostengünstig umsetzen. Die drahtlose Datenübertragung spart zudem die hohen Wartungskosten sowie die längeren Ausfallzeiten der Gabelstapler beim Umbau und im Service-Fall ein.“ Tritt eine Störung auf, könnte der Serial Port Adapter im Gegensatz zum Kabel einfach und schnell durch den Betriebselektriker ausgetauscht werden. Die erforderliche Investition amortisiert sich somit in kurzer Zeit. Dieses Konzept wurde 2008 als Prototypen-Lösung realisiert, die sich seither als sehr zuverlässig bewährt hat. Daher wird ISI Automation die Bluetooth-Kommunikation zukünftig ohne Änderungen in Serienanwendungen sowie in Lösungen auf Basis des ISIPlus-Systems nutzen.
Halle 9, Stand 310
Online-Info www.dei.de/0311400
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