Klein, aber oho!

22.08.2014

KUK Electronic AG mit neuem Hochregallager weiter auf Erfolgskurs

Die KUK Electronic AG hat 1,5 Millionen Schweizer Franken in die Neuausrichtung der Produktionsversorgung investiert. Innerhalb von nur 12 Monaten hat der Systemintegrator Stöcklin Logistik ein vollautomatisch betriebenes Paletten- und Behälter-Hochregallager realisiert, dessen besondere Finesse gewissermassen im Untergrund sichtbar wird.

Gäbe es eine Weltmeisterschaft im Spulen-Wickeln, dann wäre die Schweizer KUK Elektronic AG ein würdiger Anwärter auf den Titel. Mehr als 100 Millionen Spulen sind es, die im Auftrag von Abnehmern im Inland und weiteren 30 Ländern rund um den Erdball jährlich gewickelt werden. Spezialisiert ist das von Hansueli und Bruno Koster im Jahr 1990 gegründete Unternehmen zudem auf den Bereich Elektronik. Die Produkte kommen u.a. in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, in der Medizintechnik, der Verkehrs-, Umwelt- und Sicherheitstechnik zum Einsatz. An den Standorten Appenzell, Shanghai und Nová Dubnice in der Slokwakei beschäftigt KUK Electronic AG mehr als 300 Mitarbeiter, die vom Prototypen bis zur Grossserie kundenspezifische Lösungen für den Weltmarkt anfertigen, teils manuell, teils vollautomatisch unterstützt.

Keine Kompromisse (mehr)

Stetes Wachstum ist kennzeichnend für die KUK Electronic AG. Dieser Entwicklung hatte man zuletzt 2005 in Form einer Erweiterungsmassnahme am Standort Appenzell Rechnung getragen. Jahre später waren die Kapazitäten jedoch erneut ausgereizt.

„Wir mussten handeln“, sagt Geschäftsführer Hansueli Koster. „Die Aufgabe bestand darin, zum einen mehr Platz für die Produktion zu schaffen und gleichzeitig die Prozesse zu optimieren, um auch moderne Lagerstrategien wie etwa ‚First in – First out’ fehlerfrei fahren zu können.“

Dies liesse sich ohne eine Automatisierung der Abläufe kaum realisieren. Darüber hinaus sollten zwei extern angemietete Lager aufgegeben und zentral in einem erneuten Erweiterungsbau zusammengeführt werden.

Die Höhe des neu zu errichtenden Hochregallagers war aufgrund örtlicher Gegebenheiten und baulicher Vorschriften allerdings beschränkt. Infolge ist die Stahlkonstruktion der neun Meter hohen Anlage auf Niveau 1000 mm eingebracht worden, so dass nur ein dreigeschossiger Kopfbau sichtbar ist. Verantwortlich für die Gebäudetechnik zeichnet das auch als Generalunternehmer beauftrage Architekturbüro Inauen aus Appenzell.

Im Bereich der Intralogistik vertraute die KUK Electronic AG ebenfalls auf einen „Eidgenossen“, die Stöcklin Logistik AG mit Hauptsitz in Dornach. Das Konzept des Schweizer Herstellers und Systemanbieters fokussierte eine bestmögliche Nutzung der zur Verfügung stehenden Fläche in vertikaler und horizontaler Richtung.

„Es galt, den vorhandenen Raum mit möglichst vielen Lagerplätzen zu füllen, so dass das Hochregallager auch effizient genutzt werden kann“

erklärt Marco Lindermer, Projektleiter seitens Stöcklin Logistik. Ferner sollten die Ein- und Auslagerströme seitlich an die Regale angebunden werden, so dass die Kommissionierarbeitsplätze im bestehenden Gebäude einfach in die Produktionskette eingebunden werden konnten.

Gesamte Intralogistik aus einer Hand

Die Bodenplatte wurde Ende November 2013 fertiggestellt. Bereits acht Monate später konnte das neue, vollautomatisch betriebene KUK-Hochregallager im Juli 2014 offiziell zur Nutzung freigegeben werden. Seither arbeitet es im 3-Schicht-Betrieb an fünf Tagen in der Woche. Nach Auskunft der Partner sei es nur dank einer exakten Planung und Abstimmung möglich gewesen, das Gebäude innerhalb eines solch kurzen Zeitraums zu realisieren. Zudem habe der vergleichsweise milde Winter ein reibungsloses Arbeiten ohne wetterbedingte Verzögerungen zugelassen.

Herzstück der quasi unterirdisch betriebenen und jeweils in ein Erdgeschoss (EG) und ein Obergeschoss (OG) aufteilten Anlage sind ein jeweils 1-gassiges, automatisches Kleinteilelager (AKL) mit 4.500 Behälterstellplätzen und ein automatisches Palettenlager mit 830 Stellplätzen bei doppeltiefer Lagerung. Die Zu- und Abführung der Ladeeinheiten erfolgt über die verbindende Behälter- und Palettenfördertechnik mit integrierten Kommissionierarbeitsplätzen. Sämtliche Fördertechnikstrecken sind reversierbar ausgelegt. D.h., es können sowohl Ein- als auch Auslagervorgänge über dieselbe Strecke ausgeführt werden. Vier ebenfalls von Stöcklin Logistik gelieferte und installierte automatische Planrollentore dienen als Klimaschleusen. Sie sind als Schnelllauftore mit Muting-Funktion ausgeführt, so dass der Förderfluss nicht unterbrochen wird. Im Verantwortungsbereich des Unternehmens lagen ferner die erforderlichen Brandschutztore sowie die Installation eines Besucherpodests, vom dem aus Interessierte die Anlage persönlich in Augenschein nehmen können. 

Darüber hinaus implementierten die Schweizer Intralogistiker die SPS-Steuerung sowie einen Materialflussrechner und ein Lagerplatzverwaltungssystem. Die Visualisierung der Bedienstationen sowie die Anbindung an das bestehende ERP-System haben die Experten von KUK Electronic AG in Eigenregie übernommen.

„Auf diese Weise war gewährleistet, dass die Bedürfnisse der Werker und die Vorgaben unseres Managements optimal angepasst sind“

erklärt KUK-Projektleiter Stefan Dörig. Somit sei ein nahtloser Übergang der bisherigen Lagerphilosophie zu den automatisierten Abläufen des neuen Hochregallagers möglich gewesen.

Paletten bedarfsgerecht in Bewegung

Angelieferte Paletten werden sowohl im EG als auch im OG mit Hilfe von Handgabelhubwagen auf die als Rollenbahn ausgeführte Fördertechnikstrecke aufgegeben, die sich auf einem Niveau von +80 mm über Boden befindet. An beiden Rüstplätzen befindet sich eine rote Warnlampe. Diese signalisiert durch Aufleuchten, dass an dem entsprechenden Platz gerade eine Palette ausgelagert wird, so dass Kollisionen mit einzulagernden Ladeeinheiten vermieden werden.

Sobald der MFR ein Start-Telegramm gesendet hat, öffnet sich das Schnelllauftor und die mit Barcode auf dem Mittelsockel versehene Palette durchläuft die Profilkontrolle. Mittels eines einseitig angeordneten Laser-Scanners wird hier deren Identität erfasst. Wird kein Profilfehler festgestellt, erfolgt der Weitertransport Richtung Palettenlager. Sobald die Palette am Übergabeplatz bereitsteht, wird automatisch ein Fahrauftrag für das Regalbediengerät (RBG) generiert.

Zum Einsatz kommt ein 8,50 m hohes und mit einer Teleskopgabel ausgestattetes RBG aus der bewährten MASTer-Baureihe, dass das automatische Palettenlager auf einer Länge von 42 m bedient. Als Ladehilfsmittel sind Euro 1-Paletten im Umlauf (1.250 x 850 mm), das maximal zulässige Gesamtgewicht beläuft sich auf 500 kg. Die 830 Palettenstellplätze sind so dimensioniert, dass vier Höhenklassen eingelagert werden können. Pro Tag werden bei KUK Electronic AG rund 50 Paletten bewegt. Diesem Anforderungsprofil folgt die Dimensionierung der RBG. Die mit Drehstromantrieb ausgerüsteten Geräte beschleunigen mit 0,30 m/s2 und erreichen Fahrgeschwindigkeiten bis 0,80 m/s, so dass pro Stunde mindestens zehn Doppelspiele absolviert werden.

Bewährte Lösung für das intelligente Behälterhandling

Der Prozess zur Einlagerung von Behältern in das AKL ist analog gestaltet worden. Über die Rüstplätze im EG und OG werden die mit jeweils zwei laminierten Barcode-Labels versehenen Ladeeinheiten auf die Behälterfördertechnik aufgegeben, nach erfolgreicher Profilkontrolle auf Förderniveau +700 mm weitertransportiert und über Einlagerstiche bereitgestellt. Im AKL verfährt ein Kleinteilegerät des Typs BOXer D1. Das mit einem Teleskoptisch mit stationären Riemenförderern ausgerüstete Gerät ver- und entsorgt die 4.500 Stellplätze mit Behältern in vier Größenordnungen und einem Maximalgewicht von 25 kg.

Das Lastaufnahmemittel ist auf das Mitführen von zwei Ladeeinheiten parallel ausgelegt. In Spitzen sind pro Stunde 100 Behälterbewegungen möglich, bei regulärem Betrieb sind es im Schnitt 400 am Tag. Im Systemkreislauf befinden sich 4.500 ESD-Behälter (electrostatic discharge) aus elektrisch leitfähigem Kunststoff, die die empfindlichen Elektronik-Komponenten vor elektrostatischer Entladung und somit vor Beschädigung schützen.

Das Ein-Mast-RBG verfährt auf einer Gassenlänge von 28,3 m. Dabei beschleunigt es mit 2,0 m/s2 und erzielt Fahrgeschwindigkeiten bis 4,0 m/s. Beim Heben werden 2,0 m/s erreicht. Diese Werte entsprechen exakt den spezifischen Anforderungen von KUK Electronic. In diesem Zusammenhang verweist Marco Lindermer auf eine besondere Stärke der modular konzipierten BOXer-Serie: „Die Basisausführungen der Geräte-Reihe lässt sich jederzeit flexibel an die jeweiligen Bedürfnisse und Gegebenheiten anpassen. Das heisst, wir dimensionieren das System so, dass unsere Kunden stets hinreichend Reserven haben, ihre Waren umzuschlagen. Gleichzeitig helfen wir, den Energieverbrauch zu senken und unnötig hohe Betriebskosten zu vermeiden.“ Dazu trage auch die konsequente Leichtbaukonstruktion bei. Darüber hinaus sorge die ruckfreie Fahrkurve für einen schwingungsarmen und zugleich dynamischen Betrieb bei hoher Verfügbarkeit. Damit unterstreicht der Stöcklin-Projektleiter Aspekte, die die Entscheidung zu Gunsten des Schweizer Intralogistikanbieters beeinflusst haben, der mit der Weiterentwicklung des BOXer zur „Smart Edition“ (SE) derzeit wiederholt Massstäbe in punkto Energieeffizienz setzt.

Reserven ausgeschöpft und neue Potenziale freigesetzt

Aufgrund der beengten Platzverhältnisse am Standort Appenzell war es für die KUK Electronic AG immer schwieriger geworden, fehlerresistente Prozesse zu gewährleisten. Die dezentrale Lagerhaltung war mit einem beachtlichem Aufwand verbunden, so dass Produktionsbereiche teils mit Lagerbeständen belastet wurden. 

„Diese Situation konnte durch den Erweiterungsbau komplett entschärft werden“, so KUK-Projektleiter Stefan Dörig. „Wir haben im wahrsten Sinn des Wortes mehr Freiraum gewonnen.“

Heute sind hinreichend Stellflächen verfügbar, um die Produktion optimal an die aktuellen und zukünftigen Bedürfnisse auszurichten.

„Durch die optimale Platzausnutzung in den gegebenen Gebäudedimensionen und eine verbesserte Raumaufteilung, verzeichnen wir deutliche Effizienzsteigerungen im Produktionsablauf“

ergänzt Geschäftsführer Hansueli Koster. Durch den Umstieg auf eine vollautomatische Lösung im Bereich der Produktionslogistik konnten die Umschlagsleistung erhöht und die Abläufe in der Kommissionierung verbessert werden. Gleichzeitig profitiert die KUK Electronic AG von Optimierungen beim Rohmaterialhandling und dem Versand von Fertigprodukten.