Schlanker Materialfluss durch robuste autonome Prozesse. Das hat sich Freudenberg Sealing Technologies (FST) beim Bau des neuen Rohmischwerks in Weinheim auf die Fahnen geschrieben. Dafür setzt das Unternehmen auf einen hohen Grad an Automatisierung.
Kompakt
- FST baut in Weinheim ein neues, hochautomatisierte Mischwerk mit Logistikzentrum, um von dort aus rund 30 Produktionsstandorte mit Vorprodukten zu versorgen.
- Bereichsübergreifende Teams entwickeln gemeinsam einen durchgängigen Materialfluss – von der Anlieferung der Rohstoffe bis zum Versand der Fertigprodukte.
- Die Automatisierung erreicht bei FST eine neue Dimension: Dazu gehören ein vollautomatisches Lager, autonome Transportfahrzeuge und ein Vertikalförderer, der drei Stockwerke miteinander verbindet.
- Standardisierte Prozesse, die Sicherheit der Beschäftigten und präzise Stammdaten haben höchste Priorität; sechs bestehende Lagerstandorte werden zusammengeführt.
- Eine neue digitale Infrastruktur wird die komplexen Logistikprozesse steuern. Dafür werden SAP S/4HANA, PP/DS und EWM mit einem Materialflussrechner und einem Flottenmanagementsystem verknüpft.
Alle Produktionsstandorte von Freudenberg Sealing Technologies (FST) sind auf eine reibungslose Materialversorgung durch Misch-, Stanz- und Umformwerke angewiesen. Dies gilt in besonderem Maß für das Rohmischwerk in Weinheim; rund 30 FST-Werke beziehen ihre Werkstoffe von hier. Kurzum: Das Mischwerk kann als das Herz von FST bezeichnet werden; stockt es hier, hat das Auswirkungen auf den Pulsschlag des Unternehmens.
Dieser Tragweite sind sich alle bewusst, die am Bau des neuen Mischwerks in Weinheim mitwirken. Noch dazu: Das neue Logistikzentrum, das direkt an das künftige Mischwerk angrenzt, fungiert auch als logistische Drehscheibe der Stanz- und Umformtechnik am Unternehmenssitz.
Drei Workstreams ziehen an einem Strang
Nicht nur Tragweite und Dimension des Projekts sind weitreichend. Auch seine Komplexität ist enorm. Daher untergliedert es sich in fachlich spezialisierte Teilprojekte; sogenannte Workstreams fokussieren sich jeweils auf einzelne Aufgaben. Um dabei „Silos“ zu vermeiden, arbeiten diese Workstreams verzahnt in einer Matrix eng zusammen.
Ein gutes Beispiel für diese übergreifende Kooperation ist die Konzeption eines durchgängigen Materialflusses von der LKW-Entladung der Rohstoffe bis zur LKW-Verladung der fertigen Werkstoffe.
„Uns gibt es nur im Dreierpack“, sagt Holger Kirsch mit einem Augenzwinkern. Als Leiter des Workstreams Logistics ist er auf die Zusammenarbeit mit den Kollegen Daniel Pressler und Stefan Findeisen und deren Teams angewiesen. Pressler und Team sind unter anderem Spezialisten für Digitalisierung und die künftig im großen Stil eingesetzten Fahrerlosen Transportsysteme (FTS). Das Supply-Chain-Management-Team mit und um Stefan Findeisen bildet die vielschichtigen Lager- und Fertigungsprozesse IT-seitig ab, um sie mit moderner Software zu steuern.
Eine neue Dimension der Automatisierung
Schon bisher zählt das Mischwerk in Weinheim in puncto Automatisierung bei FST zu den Vorreitern. Mehrere FTS kurven bereits seit fünf Jahren wie von Geisterhand gesteuert durch die Mischerei, transportieren mit Rohstoffen beladene Paletten an Produktionslinien und Verwiege-Stationen. Im neuen Mischwerk wird der Automatisierungsgrad in ganz neue, bei FST bisher unbekannte Dimensionen vorstoßen. Allem voran im Lager, das vollautomatisiert betrieben werden soll; der Fachbegriff dafür heißt Dark Warehouse.
Effizienz, Prozessstabilität, Qualitätsvorteile sowie eine kontinuierliche Rund-um-die-Uhr-Versorgung lauten die Hauptargumente, die für diesen hohen Automatisierungsgrad sprechen. Eine der Herausforderungen dabei: Die autonomen FTS agieren künftig sowohl im nahezu menschenleeren Lager als auch in Fertigungsbereichen mit Werkerinnen und Werkern und zugleich auch mit anderen Transportfahrzeugen. Solche Doppeleinsätze derselben FTS auf verschiedenen „Spielfeldern“ gibt es bisher bei FST nicht. „Wir betreten ganz viel Neuland“, formuliert es Kirsch. Die Sicherheit der Mitarbeitenden hat bei den Planungen oberste Priorität.
Eine weitere große Herausforderung ist die enorme Heterogenität der Güter und Behälter, die die autonom agierenden Fahrzeuge händeln müssen. Kisten, Säcke, völlig unterschiedliche Gebindearten und Palettengrößen – diese Vielfalt will gemanagt sein. „Deshalb muss alles parametrisiert werden“, erklärt Kirsch. Das heißt: Höhen, Breiten, Tiefen, Gewichte, Einfahröffnungen… alles wird exakt vermessen und dokumentiert.
Autonom auf drei Etagen
Eine besondere Herausforderung im neuen Rohmischwerk ist die autonome Materialversorgung über drei Etagen hinweg. Verwiegeanlagen, Kneter, Mischer und weitere Stationen werden künftig von einem Vertikalförderer bedient – einer Art automatisiertem Lastenaufzug. Damit alle innerbetrieblichen Transporte reibungslos ineinandergreifen, wird er zentral mit den fahrerlosen Transportsystemen (FTS) koordiniert. Der gesamte Ablauf – von der Einfahrt über den Transport zwischen den Etagen bis zur Ausfahrt – erfolgt vollautomatisch und ohne manuelle Bedienung.
Grundsätzlich setzt der flächendeckende Einsatz autonomer Systeme voraus, die eigenen Prozesse bis ins kleinste Detail zu kennen. „Wir haben deshalb in den letzten Monaten unsere ganzen Abläufe auf den Kopf gestellt“, berichtet Kirsch. Aus den bisherigen sechs Lagerstandorten des Mischwerks auf dem Campus wird künftig ein einzelner. Da bleibt kein Platz mehr für Ausnahmen und Hintertürchen im Sinne verschiedener Prozessabläufe. Künftig gelten feste Standards. Das Motto lautet, Komplexität zu reduzieren. Ansonsten ist die angestrebte hohe Prozesssicherheit durch Automatisierung nicht praktikabel. Insofern gleicht die gesamte Vorbereitung auf das neue Rohmischwerk einem breit angelegten kontinuierlichen Verbesserungsprozess im Sinne des Lean Managements.
Zwei weitere Faktoren spielen bei der Planung eine besondere Rolle: Von herausragender Bedeutung ist die Steuerung der gesamten Prozesse durch die IT. Wichtig ist schließlich die Auswahl der adäquaten autonomen Transportfahrzeuge.
Von ERP, EWM und MFR
Autonome Technologien für einen effizienten, schlanken und robusten Materialfluss setzen ausgeklügelte Software-Lösungen voraus. Material-, Kunden-, Liefer-, Finanzstammdaten und Auftragsabwicklung steuert FST über sein SAP-ERP-System. „2027 werden wir FST-weit unser bisheriges SAP-ERP-System durch SAP S/4HANA ersetzen. Daran werden wir mit SAP PP/DS und SAP EWM im gleichen Atemzug sowohl ein neues Werkzeug zur Produktionsplanung als auch ein neues eigenständiges Extended Warehouse Management (EWM) angliedern. Nur hierdurch können wir die internen Warenflüsse und Logistikprozesse bedarfsgerecht steuern, überwachen und verwalten“, erklärt Stefan Findeisen. Diese Erweiterung führt zu einer deutlichen Leistungssteigerung im Vergleich zum heute im ERP integrierten, deutlich limitierten WM (Warehouse-Management)-Modul.
Ohne dieses dreifache Update wären die komplexen Prozesse des Mischwerks nicht autonom zu steuern. Gleichzeitig bedingt der Systemwechsel, dass die Prozesse schon jetzt in den bestehenden Systemen so aufgesetzt werden müssen, wie sie 2028 im neuen EWM-System ablaufen sollen.
Für Laien richtig kompliziert wird es, wenn Findeisen die Interaktionen der künftigen ERP- und EWM-Systeme mit Materialflussrechner (MFR) und Fleetmanager darlegt. Durch das Zusammenspiel des MFR und des Fleetmanagers werden sowohl mobile Vehikel wie FTS, als auch ortsfeste maschinelle Anlangen wie Rollenbahnen, Förderbänder und Vertikalförderer koordiniert und aufgabenbezogen gesteuert.
Plakativ ausgedrückt, müssen von Seiten der IT zahlreiche Zahnräder ineinandergreifen. Es versteht sich von selbst, dass für dieses komplexe Zusammenspiel verschiedener IT-Systeme verlässliche Stammdaten und eine genaue Prozesskenntnis unabdingbar sind.
FTS, AGV und AMR / Glossar
„FTS, AGV, AMR – diese Kürzel für autonome Transportsysteme werden oft synonym verwendet“, sagt Daniel Pressler, Leiter des Workstreams Materialfluss, und erklärt:
„Das deutsche Kürzel FTS bezeichnet übergeordnet sämtliche fahrerlosen Transportsysteme. AGV steht für Automated Guided Vehicel. Sie verkehren auf fest definierten Routen. Früher sind die Fahrzeuge Leitungen im Boden gefolgt, heute fahren sie auf virtuellen Leitlinien, also quasi auf ,Software-Schienen‘. Stellt sich ihnen ein Hindernis in den Weg, stoppen sie automatisch und warten, bis der Weg wieder frei ist. AGV sind flink und werden klassischerweise in Lagern eingesetzt.“
Wodurch unterscheiden sich AMR? „Automated Mobile Robots sind intelligenter als AGV. Sie suchen sich ihre Routen selbst, können dabei Hindernisse eigenständig umfahren. Da sie Menschen und anderen Fahrzeugen in Eigenregie ausweichen, eignen sie sich auch für belebte Produktionsbereiche“, erklärt Pressler.
Die Technik fahrerloser Transportsysteme hat sich in den vergangenen Jahren merklich weiterentwickelt. Stand heute eigenen sich FTS für nahezu alle Transportaufgaben mit Ausnahme des autonomen Be- und Entladens von LKW. In enger Abstimmung mit Technology & Innovation (T&I) und dem technischen Einkauf sind Pressler und sein Team am Ball, wenn es gilt, den passenden „Fahrzeugmix“ für das Zusammenspiel von neuem Lager und Mischwerk zu treffen.
