Automatisierte LKW-Beschickung

2030 wird bei einer Vielzahl aller Automobilhersteller das Jahr sein, in dem der Verbrennungsmotor endgültig verabschiedet und ausschließlich auf den Verkauf von rein elektrischen Fahrzeugen gesetzt wird. Um die aktuell stetig wachsende Nachfrage nach Elektro-Modellen decken zu können, sind vor allem die batterieproduzierenden Betriebe indes gezwungen, ihre Kapazitäten auszubauen und eine fortlaufende Produktion zu sichern.

Wichtiger denn je ist deshalb eine Automatisierung der innerbetrieblichen Materialflüsse, um Sicherheit, Flexibilität und Qualität langfristig zu gewährleisten. Nicht zuletzt auch angesichts der Tatsache, dass ein Großteil aller Automobilzulieferer just-in-time liefert und Produktionsteile binnen weniger Minuten zur Lieferung bereitstehen müssen.

Mit diesem Anliegen wandte sich ein Zulieferer für die Elektromobilität vor rund 1,5 Jahren an den Fördertechnikhersteller Haro. In seiner Anfrage hatte das Unternehmen die Anforderungen an die neue Förderanlage für seine Batteriesysteme bereits konkret definiert:

Haro konstruiert Anlagen immer dem Kundenwunsch entsprechend individuell. Dafür ist ein steter Austausch mit dem Anwender notwendig. So sehen sich etwa Außendienstmitarbeiter die Gegebenheiten vor Ort an, Konstrukteure kommen, um das Aufmaß zu nehmen. Dann erfolgen die Planung und Konstruktion der Anlage. Dieser Prozess beansprucht in der Regel mehrere Wochen bis Monate und ist mit ständigen Anpassungen verbunden. So stellt Haro sicher, dass die Anlage problemlos implementiert werden kann und ihren Zweck erfüllt.

Um den Anforderungen des Automobil-Zulieferes an die Förderanlage gerecht zu werden, hat Haro eine Anlage bestehend aus Triplex Schwerlast-Kettenförderern und Senkrechtförderern mit einer hydraulischen Paletten-Stapelfunktion gestaltet. Diese Kombination ermöglicht einen vollständig automatisierten Materialfluss aus der Produktion bis hin zur Beladung des LKWs. Dazu werden zunächst die batteriebeladenen Stahlpaletten mithilfe eines fahrerlosen Transportsystems (FTS) am Triplex-Kettenförderer vor dem Aufstapler aufgegeben. Mit dem hydraulischen Gestell-Stapler, ausgestattet mit einem zweisträngigen Triplex-Kettenförderer, werden vier Stahlpaletten aufgestapelt. Ist der Stapelvorgang abgeschlossen, werden die jeweils vier Paletten über die rund 22 m lange Förderbahn bis zur LKW-Übergabestelle voll automatisiert transportiert.

„Die Förderstrecke besteht aus Kettenförderern mit besonders robusten Triplex-Ketten, die der hohen Belastung von bis zu 5 Palettenstapel mit einem Gesamtgewicht von 21 Tonnen mühelos standhalten“, so Markus Löseke, Konstruktionsleiter der Haro-Gruppe. Zusätzlich sind die Motoren der Kettenförderer mit Frequenzumrichtern ausgestattet, mithilfe derer die Transportgeschwindigkeit der Stahlpaletten individuell eingestellt werden kann. „Somit wird ein ruckfreies, möglichst gleichmäßiges und sicheres Fördern gewährleistet“, betont die Haro-Konstruktionsleitung.

Am Ende der Förderstrecke werden die Paletten-Blöcke automatisiert an die LKW-Ladungsbrücke übergeben. Mithilfe der Kettenförderer fahren die Fördergüter störungsfrei für den Weitertransport in den LKW-Auflieger hinein. „Auch hier ist die Fördergeschwindigkeit durch die Frequenzumrichter an die Geschwindigkeit der Förderer im LKW-Auflieger angepasst“, heißt es aus dem Hause Haro. Doch nicht nur die Beschickung der LKWs erfolgt auf die beschriebene Weise, auch die Entladung der Leerpaletten ereignet sich so. Das heißt, die leeren Paletten werden vor Neubeladung vollständig automatisiert aus dem Aufleger an die parallele, über Eckumsetzungen angeknüpfte, zweite Förderstrecke übergeben und durchlaufen den parallelen Weg bis zum Stapelpunkt. Dort werden die Stahlpaletten vom FTS entgegengenommen und zurück in die Produktion transportiert.

Angesichts des stetig wachsenden Bedarfs an Batteriezellen für die Elektromobilität besitzt ein störungsfreier und zuverlässiger Produktionsprozess beim Kunden die oberste Priorität. Um einen Produktionsstopp gänzlich ausschließen zu können, sind beide Förderstrecken mit jeweils zwei Notorganisationsplätzen für Gabelstapler ausgestattet. „Sofern das FTS einmal ausfallen sollte, kann die Aufgabe der Paletten im Notfall auch manuell mit einem Stapler erfolgen“, erklärt Löseke über den Hintergrund der doppelten Aufgabemöglichkeit.

Sollte eine der beiden Anlagen einmal gänzlich ausfallen, können beide Förderstrecken im Reversierbetrieb arbeiten und sowohl zur Be- als auch zur Entladung der LKWs fungieren. Sollten die Batterien nämlich nicht zeitgerecht beim Automobilhersteller sein, kommt dort die Produktion zum Stillstand. 

Neben der Verhinderung eines Ausfalls wird in Zeiten von Industrie 4.0 und einer zunehmenden Digitalisierung auch die intelligente Vernetzung in diesem Projekt großgeschrieben. So werden die Prozessdaten der Anlage, wie etwa der Anlagenzustand oder eventuelle Fehlermeldungen jederzeit über OPC-UA ausgetauscht. Lichtschranken, Sicherheitszäune sowie eine Personenerkennung gewähren darüber hinaus eine maximale Sicherheit für Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.

Während die beschriebene Anlage derweil schon seit fast einem Jahr im Einsatz ist, plant der Automobilzulieferer inzwischen bereits eine Erweiterung. Das ist relativ unproblematisch, denn durch das Baukastensystems sind die Anlagen flexibel erweiterbar. Eine Möglichkeit, die insbesondere für Zulieferer der Elektromobilität aktuell wichtiger denn je ist. Und so steht Unternehmen bereits mit der Haro-Gruppe im Austausch, um eine weitere Kettenförderer-Anlage zu implementieren und damit die termingerechte Lieferfähigkeit auch in zu erwartenden Spitzen-Produktionszahlen aufrecht zu erhalten und dem wachsenden Bedarf nachzukommen.