Unabhängige Ausrüstungssteuerungen erschweren das Lagerverwaltung: Einheitliche Logik verbessert die Intralogistik-Koordination

Ein Lagerautomatisierungssystem kann Förderbänder, Hubtransfergeräte, Vertikalaufzüge, Regalbediengeräte, Sortiermaschinen und Lagerverwaltungssysteme umfassen. Jede Maschine kann eine bestimmte physische Aufgabe erfüllen, aber der unabhängige Betrieb schafft nicht automatisch einen koordinierten Lagerprozess.

Zum Beispiel kann ein Förderband eine Palette am Eingang der automatischen Lagerzone abliefern, während das Regalbediengerät noch nicht bereit ist, sie zu empfangen. Ein Hub kann die richtige Etage erreichen, während das Ziel-Förderband noch belegt ist. Ein Sorter kann weiterhin Pakete empfangen, obwohl das erforderliche Ziel bereits voll ist.

In diesen Situationen können einzelne Maschinen innerhalb ihrer normalen Spezifikationen arbeiten. Die Störung wird durch fehlende Koordination zwischen den Ausrüstungsabschnitten verursacht.

Ein Lagerautomatisierungsprojekt sollte daher neben mechanischer Geschwindigkeit, Tragfähigkeit und Ausrüstungsstruktur auch die Aufgabenfreigabe, Ausrüstungsverriegelungen, Statusrückmeldungen und die Ausnahmebehandlung bewerten.

Kettenförderer, Palettenrollenbahnen und Hubtransfergeräte bewegen Paletten zwischen Produktionsbereichen, Puffern und automatisierten Lagerzonen.

Die verfügbaren Hubtransfergeräte verwenden eine SPS-Steuerung, um Heben, Richtungswechsel und Förderbandwechsel durchzuführen. Während der Systemauslegung sollte das Gerät Bedingungen mit seiner vorgelagerten und nachgelagerten Ausrüstung austauschen.

Typische Bedingungen sind Einlass erlaubt, Palette erkannt, Transfer abgeschlossen, nachgelagert bereit und Ausrüstungsfehler.

Wenn benachbarte Maschinen nur nach festen Zeitplänen arbeiten, ohne die Palettenposition oder die Verfügbarkeit nachgelagerter Geräte zu bestätigen, können Lasten an Übergabestellen warten oder Geräte unnötige Bewegungen wiederholen.

Vertikalaufzüge transportieren Waren zwischen Lagerebenen, während Regalbediengeräte Paletten oder Behälter in Lagergängen lagern und abrufen.

Diese Maschinen benötigen normalerweise Informationen wie Zielstockwerk, Lagerort, Ladeidentifikation und Aufgabenreihenfolge.

Die verfügbaren Paletten- und Miniload-Regalbediengeräte unterstützen die industrielle Ethernet-Kommunikation mit dem WMS. Sie verwenden auch drahtlose Kommunikation für die Gerätekonnektivität und können Laser- oder Barcode-basierte Adressierung anwenden.

Diese Kommunikationsmethoden schaffen eine technische Grundlage für die Systemintegration. Das Projekt muss jedoch immer noch definieren, welches System Lagerorte zuweist, welche Steuerungsebene die Gerätebewegungen plant und wie unterbrochene Aufgaben wiederhergestellt werden.

Eine Netzwerkverbindung allein definiert nicht die operativen Verantwortlichkeiten jedes Systems.

Schwenkradsorter, Schmalband-Sorter, mehrstufige Sortiersysteme und Put-Walls leiten Waren nach Auftrags-, Regions-, Speditions- oder Zielinformationen.

Einige Sortiergeräte unterstützen Ethernet, serielle Kommunikation und E/A-Schnittstellen. Diese Schnittstellen ermöglichen den Austausch von Daten und Steuersignalen zwischen Geräten, schaffen aber nicht automatisch einen vollständigen Lagerworkflow.

Barcode-Daten, Zielcodes, Standortstatus und Aufgabenerledigungssignale sollten über den Sorter, die Lager-Software und den nachgelagerten Konsolidierungsprozess hinweg konsistent bleiben.

Paletten, Behälter, Artikel, Aufträge und Lagerorte sollten klare und nicht doppelte Identifikationsregeln verwenden.

Nach dem Lesen eines Ladecodes muss das Steuerungssystem in der Lage sein, ihn mit der entsprechenden WMS-Aufgabe und der physischen Lagerposition zu verbinden.

Wo Produktions-, Lager- und Sortiersysteme unterschiedliche Codierungsstrukturen verwenden, müssen Bediener Informationen möglicherweise immer noch manuell übersetzen, auch wenn die Geräte elektronisch verbunden sind.

Jede Übergabe sollte bestätigten Betriebsbedingungen folgen.

Eine Palette sollte ein Förderband nur verlassen, wenn die nächste Position verfügbar ist. Ein Vertikalaufzug sollte eine Last nur freigeben, wenn die Zielstockwerk bereit ist. Ein Sorter sollte reagieren, wenn ein Ziel voll oder vorübergehend nicht verfügbar ist.

Verriegelungen reduzieren Konflikte zwischen Ausrüstungsabschnitten, sollten aber nicht nur von voreingestellten Zeitverzögerungen abhängen. Ladeerkennung, Positionsbestätigung und Ausrüstungsstatus sollten bestimmen, ob die nächste Bewegung beginnen kann.

Automatisierte Lager können unlesbare Barcodes, verschobene Paletten, Kommunikationsunterbrechungen, belegte Ziele oder geplante Wartungsarbeiten erfahren.

Das Steuerungssystem sollte zwischen Bedingungen unterscheiden, die automatisch zurückgesetzt werden können, und solchen, die ein Eingreifen des Bedieners erfordern.

Der Ausnahmezustand sollte auch an das übergeordnete System zurückgemeldet werden. Andernfalls kann das WMS weiterhin Aufgaben an nicht verfügbare Geräte oder blockierte Lagerorte zuweisen.

Das Projektteam sollte damit beginnen, den gesamten Materialfluss abzubilden und die Eingangsbedingung, den Ausgangsstatus und die Ausnahmeroute für jede Maschine zu identifizieren.

Der nächste Schritt ist die Definition der Beziehung zwischen dem WMS, der Ausrüstungssteuerungsebene, den SPS, den Kommunikationsschnittstellen und den Feld-Sensoren.

Für Lager, die in Phasen entwickelt werden, sollte die Steuerungsarchitektur Ausrüstungsadressen, Schnittstellenkapazität und zusätzliche Aufgabentypen reservieren. Dies erleichtert das spätere Hinzufügen von Förderbandzweigen, Regalbediengeräten, Aufzügen oder Sortierzielen, ohne die gesamte Systemstruktur neu aufbauen zu müssen.

Einheitliche Steuerung bedeutet nicht, dass jede Maschine identische Hardware verwenden muss. Ihr Zweck ist es, sicherzustellen, dass verschiedene Geräte auf dasselbe Aufgabenziel hinarbeiten.

Wenn Ladeidentifikation, Statussignale, Freigabebedingungen und Ausnahmebehandlung konsistenten Regeln folgen, können separate automatisierte Maschinen als ein koordiniertes Intralogistiksystem arbeiten.