Produktionslogistik mit LVS, MFR und MES innerhalb einer Woche modernisiert

Kurzbeschreibung

Für den Sanitärhersteller KALDEWEI modernisierte Artschwager + Kohl die komplette Produktionslogistik und Endverpackung am Standort Ahlen. Ziel des Projekts war die vollständige Erneuerung von Lagerverwaltungssystem (LVS), Materialflussrechner (MFR) und Manufacturing Execution System (MES) innerhalb einer Reparaturpause von nur einer Woche.

Trotz der hohen Anlagenkomplexität konnten sämtliche Lager-, Transport-, Verpackungs- und Produktionsprozesse erfolgreich auf eine moderne Softwarearchitektur umgestellt werden. Durch die neue Systemlandschaft und optimierte Materialflussprozesse wurde der Anlagendurchsatz ohne mechanische Änderungen um 12 % gesteigert.

Ausgangssituation

Die bestehende Produktionslogistik und Endverpackung hatten das Ende ihres technologischen Lebenszyklus erreicht. Gleichzeitig stiegen die Anforderungen an Transparenz, Automatisierung, Anlagenverfügbarkeit und Prozesssicherheit.

Im Rahmen der Modernisierung sollten zentrale Systeme für Lagerverwaltung, Materialflusssteuerung und Produktionssteuerung erneuert und in eine gemeinsame Architektur integriert werden.

Besondere Herausforderung: Die komplette Umstellung musste innerhalb einer Reparaturpause von lediglich einer Woche erfolgen.

Herausforderung

Brownfield-Modernisierung im laufenden Produktionsumfeld

Die Modernisierung erfolgte in einer gewachsenen Produktionsumgebung mit zahlreichen automatisierten Anlagenbereichen und bestehenden Schnittstellen.

Dazu gehörten unter anderem:

• Einschienen-Hängebahn
• Automatische Verpackungslager
• Wannenfördertechnik
• Palettenfördertechnik
• 6-Achs-Roboter zur Abnahme der Wannen von der Hängebahn
• Verpackungsmaschinen
• Laser- und Drucksysteme
• Etikettiersysteme
• Drei 7-Achs-Roboter zur Palettierung
• Querverschiebewagen

Die Vielzahl unterschiedlicher Systeme stellte besonders hohe Anforderungen an Kommunikationsarchitektur, Materialflusssteuerung und Inbetriebnahmeplanung.

Gleichzeitig durfte die Produktion nur für einen sehr kurzen Zeitraum unterbrochen werden. Sämtliche neuen Systeme mussten innerhalb einer Woche installiert, getestet und produktiv in Betrieb genommen werden.

Zielsetzung

Ziel des Projekts war die vollständige Modernisierung der Produktionslogistik und Endverpackung bei minimaler Stillstandszeit.

Dabei sollten:

• Ein neues Lagerverwaltungssystem (LVS) eingeführt werden
• Ein neuer Materialflussrechner (MFR) integriert werden
• Ein Manufacturing Execution System (MES) implementiert werden
• Ein neuer SCADA Leitstand mit Artikel- und Auftragsmanagement erstellt werden
• Sämtliche Förder-, Verpackungs- und Robotiksysteme angebunden werden
• Die Produktionsunterbrechung auf ein Minimum reduziert werden
• Materialflussprozesse optimiert werden
• Die Anlagenleistung gesteigert werden
• Eine zukunftssichere Systemarchitektur entstehen

Lösungsansatz

Als Grundlage der Modernisierung führte Artschwager + Kohl zunächst ein vollständiges Reengineering der bestehenden Systeme und Steuerungen durch.

Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse entstand eine detaillierte Feinkonzeption, welche sämtliche Materialflussprozesse, Schnittstellen und Kommunikationsbeziehungen berücksichtigte.

Parallel dazu wurden zahlreiche funktionale Erweiterungen und Optimierungen entwickelt, die direkt in die neue Systemarchitektur integriert wurden.

Durch diesen strukturierten Ansatz konnten Risiken während der eigentlichen Umstellung minimiert und die kurze Inbetriebnahmezeit abgesichert werden.

Umfassende Systemtests vor der Inbetriebnahme

Um die einwöchige Umstellungsphase sicher einhalten zu können, wurde das komplette Gesamtsystem bereits vor der eigentlichen Inbetriebnahme bei Artschwager + Kohl aufgebaut und getestet.

Hierzu gehörten:

• Server-Systeme
• Bedienplätze
• Steuerungen
• Drucksysteme
• Schnittstellen zu vor- und nachgelagerten Systemen
• Materialflussfunktionen
• Produktionsprozesse

Durch die umfangreichen Inhouse-Tests konnten Kommunikations- und Materialflussprozesse bereits vor der eigentlichen Umstellung validiert und optimiert werden.

Dies reduzierte das Projektrisiko erheblich und ermöglichte eine schnelle Inbetriebnahme während der Reparaturpause.

Umsetzung

Die eigentliche Modernisierung erfolgte innerhalb einer einwöchigen Reparaturpause.

Bereits am ersten Tag wurden erfolgreich in Betrieb genommen:

• Lagerverwaltungssystem (LVS)
• Materialflussrechner (MFR)
• Manufacturing Execution System (MES)
• Sämtliche Schnittstellen zur Fördertechnik
• Produktionsanlagen und Verpackungssysteme

Anschließend erfolgte ein mehrtägiger Probebetrieb im Drei-Schicht-Betrieb, um Feinjustierungen und Optimierungen unter realen Produktionsbedingungen durchzuführen.

Bereits ab Freitag konnte die Produktion wieder regulär aufgenommen werden.

Produktionsbegleitung und Schulung

Nach der Inbetriebnahme begleitete Artschwager + Kohl die Produktion über zwei Wochen hinweg im laufenden Drei-Schicht-Betrieb.

Zusätzlich wurden Bediener, Instandhalter und verantwortliche Mitarbeiter umfassend in die neuen Systeme und Prozesse eingewiesen.

Dadurch konnte ein sicherer Übergang in den Regelbetrieb gewährleistet werden.

Ergebnis

Mit der erfolgreichen Modernisierung von LVS, MFR und MES wurde die gesamte Produktionslogistik innerhalb kürzester Zeit technisch auf den neuesten Stand gebracht.

Trotz der hohen Anlagenkomplexität konnte die komplette Umstellung innerhalb einer einzigen Reparaturpause erfolgreich umgesetzt werden.

Durch die neue Softwarearchitektur sowie optimierte Materialflussprozesse wurde der Anlagendurchsatz ohne mechanische Änderungen um 12 % gesteigert.

Besonders bemerkenswert ist, dass diese Leistungssteigerung ausschließlich durch die Modernisierung der Software- und Materialflussprozesse erreicht wurde. Änderungen an Fördertechnik, Robotik oder Verpackungsanlagen waren hierfür nicht erforderlich.

Das Projekt zeigt, wie sich auch hochautomatisierte Brownfield-Anlagen durch strukturiertes Reengineering, umfassende Inhouse-Tests und moderne Softwarelösungen effizient modernisieren lassen.

Mehrwert für den Kunden

Modernisierung innerhalb einer Woche

Die komplette Systemumstellung erfolgte innerhalb einer Reparaturpause von nur einer Woche.

12 % höherer Anlagendurchsatz ohne mechanische Änderungen

Durch optimierte Materialfluss- und Produktionsprozesse konnte die Anlagenleistung ausschließlich durch Softwaremodernisierung gesteigert werden.

Durchgängige Systemlandschaft

LVS, MFR und MES arbeiten auf einer gemeinsamen Architektur zusammen und schaffen transparente Prozesse über Produktion, Verpackung und Intralogistik hinweg.

Höhere Transparenz und Prozesssicherheit

Materialflüsse, Produktionsprozesse und Verpackungsabläufe können zentral überwacht, analysiert und optimiert werden.

Zukunftssichere Produktionslogistik

Die neue Softwarelandschaft bildet die Grundlage für zukünftige Erweiterungen, Automatisierungsprojekte und weitere Optimierungen.