Innerhalb von neun Wochenenden wurde dieses automatische Kleinteilelager bei laufendem Betrieb

Innerhalb von neun Wochenenden wurde dieses automatische Kleinteilelager bei laufendem Betrieb umfassend modernisiert. (Bild: Thepas Theves & Partner GmbH)

Bad Wildbad (rm). Störungen und Anlagenausfälle traten immer häufiger auf, Ersatzteile waren oft nur schwer zu erhalten, EDV-Mitarbeiter mit ausreichendem Wissen, um das Automatiklager softwaretechnisch zu betreuen, wurden immer weniger. Schließlich entschieden sich die Eickhoff-Verantwortlichen, das rund 20 Jahre alte Kleinteilelager von Grund auf zu modernisieren. Dabei setzte der Maschinenbauer auf Thepas, die zuvor bereits am Retrofit des Eickhoff-Hochregallagers mitgewirkt hatte.

Innerhalb von neun Wochenenden tauschte der Automationsexperte den Materialflussrechner und den Lagerverwaltungsrechner aus, rüstete die Steuerungen der Fördertechnik von S5 auf S7 um und band das neue ERP-System Baan über eine Schnittstelle an den Materialflussrechner an. Die Modernisierung erfolgte schrittweise im laufenden Betrieb.

Alte und neue Steuerungskomponenten konnten während der Modernisierung wegen der umfangreichen Funktionalitäten des Materialflussrechners TCS von Thepas parallel betrieben werden. Die Bedieneroberflächen des TCS waren den Eickhoff-Mitarbeitern vom umgebauten Hochregallager her bereits bekannt, was den Schulungsaufwand deutlich reduzierte.

Im modernisierten automatischen Kleinteilelager (AKL) bevorratet Eickhoff Maschinenteile. Diese werden auf 12 744 Plätzen in vier Gassen gelagert, der Durchsatz liegt bei rund 800 Ladungsträgern pro Tag. Als Materialflussrechner-Software wurde die Lösung des Anlagenherstellers verwendet, die sowohl die vier Regalbediengeräte als auch die Fördertechnik steuerte.

Um eine schrittweise Modernisierung des Altsystems ohne Beeinträchtigung des laufenden Betriebs zu organisieren, entwickelte Thepas ein individuell auf die bei Eickhoff vorhandene Technik zugeschnittenes sechsstufiges Konzept. Im Vorfeld wurden am neuen Materialflussrechner TCS bereits Schnittstellen zum alten Lagerverwaltungsrechner, zum alten Materialflussrechner, zu den Regalbediengeräten, zur Fördertechniksteuerung und zu einem Barcode-Scanner geschaffen. Da zum Altsystem keine Dokumentation vorlag, mussten diese Schnittstellen teilweise auf der Grundlage von Datenanalysen erstellt werden.

Im Rahmen der ersten Stufe des Modernisierungskonzepts wurde zunächst der Lagerverwaltungsrechner ersetzt, so dass er dem aktuellen Stand der Technik entsprach. Außerdem wurde der Materialflussrechner TCS via Ethernet zwischen den Lagerverwaltungsrechner und den alten Materialflussrechner des Anlagenherstellers geschaltet, der zu dem Zeitpunkt noch die Fördertechnik und die Regalbediengeräte steuerte.

Der TCS fungierte auf diese Weise als Gateway zwischen dem neuen ERP-System Baan und der Lager- und Fördertechnik und kontrollierte alle Bewegungen im Lager. Dies bewirkte von Beginn der Umbauarbeiten an eine hohe Sicherheit vor modernisierungsbedingten Systemausfällen. Durch diesen Schritt konnten alle Komponenten sukzessive modernisiert werden, da der TCS in der Lage ist, S5- und S7-Steuerungen parallel zu unterstützen.

Wenn der Materialflussrechner (MFR) nicht in der Lage ist, alte und neue Komponenten gleichzeitig zu steuern, kann die Modernisierung von Anlagen im laufenden Betrieb laut Thepas problematisch sein. Und wenn absehbar ist, dass das vereinbarte Zeitfenster nicht mehr ausreicht, um alle Komponenten auszutauschen und an den Materialflussrechner anzubinden, müssen alle bisherigen Arbeitsschritte zurückgebaut und das alte System wiederhergestellt werden.

Für die zweite Stufe der Modernisierung waren die umfassenden technischen Möglichkeiten des Materialflussrechners TCS ebenfalls die Voraussetzung. Die vier Regalbediengeräte wurden zunächst noch mit der alten Siematic-5-115-U Steuerung in das neugeschaffene Ethernet eingebunden. Im nächsten Schritt sollte auch die Fördertechnik zunächst noch mit der alten S5-Steuerung in das Ethernet eingebunden werden.

Der alte MFR war über eine parallele Schnittstelle an die S5-Fördertechniksteuerung angebunden. Eine S7-Steuerung sollte als Gateway fungieren und sicherstellen, dass die Fördertechnik sowohl durch den alten als auch durch den neuen MFR zu steuern gewesen wäre. Allerdings funktionierte die Umrüstung der Fördertechnik-SPS auf die S7-Steuerung laut Thepas so schnell und problemlos, dass diese Stufe entfallen konnte.

Statt die mehr als 700 Ein- und Ausgänge auf insgesamt 22 E/A-Baugruppen von der S5 zu lösen und auf der S7 neu zu montieren, arbeitete Thepas mit dem Varioface-S5-S7-Adapter von Phoenix Contact. Damit konnte die bestehende S5-Feldverdrahtung direkt an die neue S7 angeschlossen werden. Durch dieses Vorgehen verkürzte sich der Verdrahtungsaufwand von 2 bis 3 h pro Baugruppe auf 5 min pro Baugruppe, so Thepas. Gleichzeitig wurden auf diese Weise mögliche Quellen für Störungen ausgeschaltet.

Die neue Fördertechniksteuerung funktionierte nach Eickhoff-Angabe sofort. Der alte MFR wurde im selben Schritt endgültig aus der Anlage entfernt. Die Steuerungen der Regalbediengeräte werden mittelfristig sukzessive ausgetauscht. Seit der Modernisierung ist die Verfügbarkeit der Anlage deutlich gestiegen. Zusätzlich zum zentralen MFR wurde ein Client-PC installiert, auf dem alle Vorgänge des MFR in Echtzeit gespiegelt werden. Selbst für den Fall, dass es einmal zu einem Ausfall des MFR kommt, kann die Anlage innerhalb weniger Minuten über diesen Client-PC wieder hochgefahren werden.

Auch die Störungsermittlung verläuft heute schneller und einfacher als vor der Modernisierung. Über einen Dialog im TCS besteht die Möglichkeit, Fehlermeldungen zu bestimmten Störungen individuell mit Handlungsanweisungen für die Mitarbeiter zu versehen. Darüber hinaus steht Eickhoff die rund um die Uhr besetzte Thepas-Hotline zur Verfügung. Störungen auf Steuerungsebene werden von dort aus per Fernwartung beseitigt, Störungen der Mechanik mit kurzen Reaktionszeiten vor Ort.