Die elektrischen Achsantriebe (E-Achsen), die Schaeffler in Herzogenaurach montiert, kombinieren Elektromotor, Getriebe und Leistungselektronik zu einer Baugruppe. Die Fertigungsstraße der E-Achsen besteht aus zwei typspezifischen Vormontagelinien, einem Puffer und einer typunabhängigen Endmontagelinie mit vollautomatischen Endprüfprozessen. Jede Vormontagelinie fertigt zwei verschiedene Getriebebaugruppen, die in der Endmontage paarweise weiterverarbeitet werden.
Der Materialtransport zwischen den Linien wurde lange Zeit zwecks Flexibilität von den Mitarbeitenden mit Handwagen durchgeführt. Allerdings waren bei dieser Methode pro Schicht zwei anderweitig benötigte Produktionsmitarbeitende unter anderem mit dem Teiletransport zwischen Vor- und Endmontage beschäftigt. Daher machte sich der firmeneigene Maschinenbauer Schaeffler Special Machinery auf die Suche nach einer neuen Intralogistiklösung und entschied sich für den Einsatz mobiler Roboter..
Anpassungsfähige Transportroboter
Die Besonderheit: Special Machinery übernahm einen Großteil der Implementierung inklusive der Entwicklung einer eigenen Steuerungssoftware. Bei einer externen Marktanalyse überzeugte die Safelog GmbH aus Markt Schwaben. In enger Abstimmung mit den Experten von Safelog fiel schließlich die Entscheidung für die Integration von vier Safelog Transportrobotern AGV S2 und vollautomatischen Übergabestationen an jeder der drei Linien.
Die mobilen Transportroboter übernehmen den Transport der Werkstückträger mit den vormontierten Baugruppen zur Endmontage sowie die Rückführung der leeren Träger zur Vormontage. Die Route ist dabei als Kreislauf angelegt. Die beiden Vormontagelinien sind wie eine liegende Acht aufgebaut. Jeder Kreis produziert eine vormontierte Baugruppe auf dafür vorgesehene Werkstückträger. An der Schnittstelle in der Mitte ist eine speziell-konstruierte Übergabestation in Form eines Tunnels installiert, die die verschiedenen Baugruppen paarweise an ein AGV übergibt.
Bei der Einfahrt in den Tunnel werden die leeren Werkstückträger durch ein absenkbares Schwertband vom Aufbau des mobilen Roboters gezogen. Anschließend bewegt sich das Band wieder in eine senkrechte Position und transportiert die Träger in ein Zwischenlager. Beim Verlassen wird das AGV dann durch den genau umgekehrten Prozess mit den entsprechenden Trägern bestückt. Für die Aufnahme der Werkstückträger verfügen die AGV S2 über einen speziellen 400 mm hohen Aufbau, der Platz für zwei Werkstückträger bietet.
Der mobile Roboter bringt die vormontierten Baugruppen zur Endmontage. Dort befindet sich eine ähnliche Übergabestation wie an den Vormontagelinien, allerdings ist der Tunnel u-förmig angelegt.
Beim Einfahren nimmt ein abgesenktes Schwertband die beladenen Werkstückträger auf, fährt in die Ausgangsposition und transportiert die Baugruppen über die Fördertechnik in einen Puffer. Dort können bis zu acht Baugruppen jeder Art lagern – also insgesamt 32 volle Werkstückträger. Auf diese Weise wird die kontinuierliche Materialversorgung der Endmontagelinie sichergestellt.
Beim Verlassen der Übergabestation wird der mobile Transportroboter wieder mit leeren Trägern bestückt, die es zurück zur jeweiligen Vormontage transportiert. Durch diese Systematik gibt es keine Leerfahrten. Die Ladestation wird aufgesucht, bevor die Roboterbatterie vollständig entleert ist oder wenn die Auslastung der Anlage das Laden einzelner Fahrzeuge zulässt.
Eigene Flotten-Software
Durch den Einsatz der mobilen Roboter lassen sich alle Transportaufträge vollautomatisch durch die eigens programmierte Software „Schaeffler AGV Middleware“ steuern. Das System steuert die Geräte vollständig über das VDA5050-Protokoll mit einem eigenen Leitstand.
Schaeffler Special Machinery konnte die Implementierung der AGV mit allen betriebsbedingten Anpassungen innerhalb von vier Wochen nach Anlieferung realisieren. Möglich machte das vor allem die Softwarestruktur von Safelog. „Unsere Steuerungssoftware hat offene Schnittstellen zu allen gängigen Systemen“, erklärt Max Kalk, Head of Sales bei Safelog. „Das ermöglicht eine problemlose Integration auch in bereits bestehende Systeme mit eigener Softwarearchitektur.“
Pilotprojekt erhöht Ausbringung
Das Fazit fällt positiv aus: Durch die Integration der Transportroboter konnte Schaeffler die Bindung von Mitarbeiterkapazitäten beim Transport zwischen den Montagelinien minimieren und durch den kontinuierlichen Materialfluss zeitgleich die Ausbringleistung erhöhen. Das Technologieunternehmen rechnet mit einem ROI innerhalb von zwei Jahren und plant daher bereits weitere Projekte in Zusammenarbeit mit Safelog.
Safelog GmbH
