Dämmstoff-Handling bei Austrotherm

Fahrerlos durch das Werk

Austrotherm produziert energiesparende Dämmstoffe. Dabei ist gerade die Intralogistik rund um das Vorprodukt Styropor schwierig. Vier fahrerlose Hochhub-Stapler sorgen dafür, dass Lagerbewegungen und Materialversorgung trotzdem reibungslos funktionieren.
Im Austrotherm-Produktionswerk Pinkafeld transportiert ein fahrerloses Transportsystem von DS Automotion rund um die Uhr Polystyrol-Hartschaum-Blöcke mit 4080mm Höhe, 1040mm Länge und max. 1.290mm Breite.
Im Austrotherm-Produktionswerk Pinkafeld transportiert ein fahrerloses Transportsystem von DS Automotion rund um die Uhr Polystyrol-Hartschaum-Blöcke mit 4080mm Höhe, 1040mm Länge und max. 1.290mm Breite.Bild: Austrotherm GmbH

Seit mehr als 60 Jahren erzeugt die Austrotherm GmbH energiesparende Dämmstoffe aus expandiertem Polystyrol (EPS; Styropor) und extrudiertem Polystyrolschaum (XPS). Das österreichische Familienunternehmen wurde 1953 von Oswald Nowotny gegründet. Heute sind bei der Unternehmensgruppe, die Teil der Schmid-Industrie-Holding ist, rund 1.100 Mitarbeiter an 23 Produktionsstandorten in elf Ländern beschäftigt. Im burgenländischen Pinkafeld produziert Austrotherm vor allem EPS-Platten. In einer knapp 5.000m² großen Halle entstehen dazu im Dreischichtbetrieb an drei Stellen zunächst Blöcke, die einige Tage lang reifen bzw. trocknen müssen, ehe sie in einer von drei Schneidstraßen zu Platten zerteilt und in Form von Plattenstapeln verpackt werden. Ein Teil der Blöcke wird nach der Reifezeit in einer Blockpresse verdichtet.

Bild: DS AUTOMOTION GmbH

Transport per Handhubwagen

Bis vor kurzem gelangten die rund 5m³ großen und 50 bis 150kg schweren Styroporblöcke per Handhubwagen einzeln von den Blockformern zu den über 1.000 Block-Lagerplätzen und von dort zu den Schneidstraßen. In derselben Art erfolgte auch die Ver- und Entsorgung der Blockpresse. „Im Dreischichtbetrieb sind rund um die Uhr, auch am Wochenende, pro Stunde bis zu 90 Blöcke zu transportieren“, erläutert Dr. Heimo Pascher, Technischer Geschäftsführer Österreich bei Austrotherm. „Dabei ist das Einhalten der erforderlichen Trocknungszeit zu beachten.“

Saisonale Beschäftigung

Wie die Bautätigkeit, bei der die Dämmplatten Verwendung finden, weist das Aufkommen eine hohe Saisonalität auf und ist zudem sehr wetterabhängig. Nicht zuletzt deshalb war es schwierig, Mitarbeiter für diese einerseits verantwortungsvolle, andererseits aber körperlich anstrengende und eintönige Arbeit zu begeistern. Zudem konnte die innerbetriebliche Transportkapazität wegen der begrenzten Gangflächen nicht beliebig erweitert werden. Auch die Lagerverwaltung mittels händisch geführter Listen war mit einem hohen Aufwand verbunden und behinderte die Optimierung der Produktionsplanung. Deshalb schlug Fraunhofer Austria Research als Logistik- und Produktionsmanagement-Partner von Austrotherm vor, Transport und Lagerverwaltung der Schaumstoffblöcke zu automatisieren.

FTS gesucht

Dabei sollte ein fahrerloses Transportsystem (FTS) mit frei navigierenden Fahrzeugen eringesetzt werden. Dessen Leitsteuersoftware sollte die Reifezeit der Blöcke berücksichtigen und so auch das Ein- und Auslagern optimieren. Fraunhofer übernahm auch die Auswahl des Technologiepartners für die FTS-Anlage. Von den 13 in Frage kommenden Unternehmen gelangten drei in die engere Auswahl. Das lag einerseits an der hohen Komplexität der Aufgabe, andererseits war auch die Wahl des Navigationsverfahrens eingeschränkt. „Aus Platzgründen müssen die über vier m hohen EPS-Blöcke in der nur 4,30m hohen Halle stehend transportiert und gelagert werden“, erläutert Heimo Pascher. „Das verhindert das Anbringen von Reflektoren mit guter Sichtbarkeit, sodass z.B. die bei ähnlichen Transportaufgaben gebräuchliche Lasernavigation ausscheidet.“

Beengte Platzverhältnisse

Die beengten Platzverhältnisse in der Halle stellten eine weitere Herausforderung dar. Zwischen den Blockformeinrichtungen, den Schneidstraßen und der Blockpresse sind mehr als 1.000 Stellplätze für die lagernden Styroporblöcke in mehreren Gruppen angeordnet. Um nach dem FIFO-Prinzip (first in, first out) die am längsten gereiften Blöcke zuerst abholen zu können, muss der Zu- und Abtransport der Blöcke zu jeder Gruppe auf zwei Seiten möglich sein. Das lässt nur begrenzt Platz für die Manipulationsflächen und Transportwege. Im Navigationsbereich der frei navigierenden Fahrzeuge befindet sich daher ein einspuriger Gang, der nur abwechselnd in unterschiedlicher Richtung befahren werden kann. Zudem wird ein Abschnitt auch von bemannten Staplern befahren. Dazu kommt, dass die Transportwege an mehreren Stellen Brandschutztore durchqueren.

Zwei Blöcke auf einmal

Fraunhofer und Austrotherm entschieden sich am Ende für DS Automotion. Bei deren Lösung Amadeus Grip handelt es sich um eine Variante des fahrerlosen Hochhub-Staplers Amadeus mit einem Klammer-Hubgerüst. Damit kann das fahrerlose Transportfahrzeug (FTF) jeweils zwei Blöcke greifen, um sie paarweise zu transportieren. Gemeinsam mit dem Doppelspiel zur Vermeidung von Leerfahrten und der vorausschauenden Optimierung der Fahrten durch den Gegenverkehrsbereich verleiht das dem System die erforderliche Transportkapazität. „Wegen der größeren Breite beim Transport von je zwei Blöcken nebeneinander musste die Anzahl der Block-Stellplätze zugunsten der Verkehrsflächen reduziert werden“, sagt Ing. Christian Pöstinger, Projektleiter bei DS Automotion. „Durch die Lager- und Transportoptimierung auf Grundlage des Fraunhofer-Konzeptes und der im FTS-Leitsystem DS Navios hinterlegten Einlagerungsplanes konnten wir diesen Verlust jedoch mehr als ausgleichen.“

Ladestation selbst anfahren

Einen weiteren Beitrag zur Wegeoptimierung leistet das Ladekonzept der Lösung. Liegt kein Fahrauftrag vor oder erreicht der Ladestand einen unteren Grenzwert, fährt das FTF selbsttätig seine Blei-Gel-Akkus aufladen. Der Personensicherheit dienen vor allem integrierte Sicherheits-Laserscanner. „Die Last muss für den Transport hoch genug angehoben werden, damit die Sicherheitsscanner ein ungehindertes Sichtfeld haben“, erklärt Christian Pöstinger. „Angesichts 4080mm hoher Blöcke und nur 4.300mm Durchfahrtshöhe war das nur knapp zu schaffen.“ Zur Überprüfung des Fahrkurses nutzen die mit maximal 1,2m/s fahrenden FTF’s im neuen Betonboden der Halle eingelassene Magnete. Die freie Navigation mit punktueller Referenzierung nutzen die Fahrzeuge auch zur Positionierung für die Lastübernahme und -übergabe an den Rollenbahnen der Blockformer und Schneidestationen sowie der Presse.

Mit Maschinen kommunizieren

Gelegentlich anfallende Einzelblöcke müssen im Zusammenspiel von FTF und Förderanlage automatisch vereinzelt werden. Zudem folgt ihre Abstellung im Reifelager nicht der üblichen Logik, da sie sonst die paarweise Entnahme dahinterstehender Blöcke behindern würden. Eine wesentliche Rolle spielte dabei die IT-Abteilung von Austrotherm. Sie setzte nicht nur die für den reibungsfreien FTS-Betrieb erforderliche ausfalls- und katastrophensichere Server-Infrastruktur auf und sorgte für die richtige Platzierung der WLAN-Repeater. Ihre Mitarbeiter schufen in enger Abstimmung mit DS Automition die Schnittstellenprogramme, über die Maschinen und Übergabestationen mit DS Navios und den FTF kommunizieren. Und sie installierten Monitore für die Visualisierung des FTF-Verkehrs an den Maschinen sowie auf einer mobilen Einheit.

Schnell produktiv

Einige Wochen nach einem kurzen Probebetrieb erfolgte die Inbetriebsetzung der Anlage ohne Schwierigkeiten. Dementsprechend ist die Automatisierung der Vorprodukte-Intralogistik an weiteren Austrotherm-Standorten bereits in Planung.

www.ds-automotion.com

DS AUTOMOTION GmbH

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