Flexibler Baukasten für die Lagertechnik

Unter dem Motto „Next Level“ haben die Lagerspezialisten der Stopa Anlagenbau GmbH in Achern-Gamshurst auf der Blechexpo ihre jüngsten Entwicklungen vorgestellt. Die nächste Ebene steht dabei nicht nur für die Industrie-4.0-Fähigkeit der Lagersysteme, sondern betrifft auch die Modularität der mechanischen Konstruktion. Das gilt besonders für den neuen Lagerturm Stopa Tower Eco Plus, der im Baukastensystem angelegt ist und für das gängige Großformat GF mit 1.500 mm x 3.000 mm ebenso angeboten wird, wie für XF-Formate mit 2.000 mm x
4.000 mm. Im Gegensatz zum Vorgängermodell kann der neue Lagerturm flexibler erweitert und beispielsweise durch einen zweiten Lagerturm und einen Kettenförderer ergänzt werden. Für den schnellen Zugriff auf die eingelagerten Bleche sorgen höhere Fahrgeschwindigkeiten der Traverse.

„Wir haben mit dem Tower Eco Plus einen günstigen Einsteiger-Lagerturm für XF-Bleche im Portfolio“, sagt Heiko Eisenmann, Entwicklungsingenieur bei Stopa. Damit habe man einen kleinen Marktvorsprung gewonnen, weil XF-Bleche derzeit an Bedeutung gewinnen. Die primäre Zielgruppe umschreibt Heiko Eisenmann mit „kleine und mittlere Unternehmen der Blechbearbeitung, die ihre Bleche bisher eher flächig auf dem Hallenboden verteilt lagern und deren Lagerbestand sich in ein oder zwei Lagertürmen zusammenfassen lässt.“ Für Großunternehmen sei der Lagerturm eine Option, wenn sie beispielsweise einzelne Maschinen autark betreiben und mit Sonderformaten bedienen.

In der Grundversion besteht das Stopa Tower Eco Plus aus einem Lagerblock, einer Traverse und in der Regel einem Einlagerpodest. Mit 8 m Höhe bietet es in der XF-Version Platz für maximal 39 Regalfächer mit einer Beladehöhe von je 50 mm und einem Fachgewicht von 3 t. In der GF-Version sind es 49 Lagerplätze bei Fachgewichten von 1,5 t und 3 t − und damit deutlich mehr Kapazität als in der bisherigen Version des Eco Tower, der auf 6,6 m Höhe nur 36 Regalfächer bietet. Drei verschiedene Beladehöhen von 50 mm bis zu standardmäßig 200 mm lassen sich im neuen Lagerturm realisieren. Die höhere Kapazität ist auch das Ergebnis einer optimierten Konstruktion, bei der „die Fachhöhen gerade so ausgelegt sind, dass die Durchbiegung der jeweils darüber liegenden Palette überbrückt wird“. Dass sich prinzipiell in der XF-Version auch GF-Bleche lagern lassen, sei dabei nur der Vollständigkeit halber erwähnt.

Optimiert wurde das Stopa Tower Eco Plus auch im Hinblick auf die Beladezeiten. Die Fahrgeschwindigkeit der Traverse liegt im Hub bei 16 m/min und im Zug bei 12 m/min – jeweils doppelt so schnell wie beim Vorgängermodell. „Im Normalfall ergibt sich damit eine Zykluszeit von weniger als einer Minute“, schätzt Tobias Schneider, Automatisierungsspezialist bei Stopa. Und diese Zugriffszeiten sind durchaus von Bedeutung, denn das Lagersystem erfordert für den Betrieb immer einen Bediener, der die Bleche per Kran oder anderen Handlingsgeräten entnimmt und auf die Maschine bringt.

Eine einfache Bestandsverwaltung ist bereits in der Basisversion im Bedienterminal integriert. Gelagert werden die Paletten dabei immer am selben, vordefinierten Platz im Lagerturm. Im Betrieb ist dabei jeder Palette eine Artikelnummer und damit ein Produkt zugeordnet. Wird dann dieser Artikel benötigt, weiß der Bediener anhand einer Liste, auf welcher Palette das Material liegt und fordert am Bedienterminal die zugehörige Palettennummer an. Die Basisversion kann zudem problemlos auf eine vollwertige Lagerverwaltung (LVS) mit ERP-Anbindung erweitert werden.

Betrieben werden kann das Stopa Tower Eco Plus im Hand- und im Automatikbetrieb. Im Handbetrieb bewegt sich die Traverse so lange, wie der Benutzer den Bedienknopf gedrückt hält. Im bequemeren Automatikbetrieb reicht es, wenn der Bediener die Start- und Zielkoordinaten eingibt und den Prozess mit einem einmaligen Knopfdruck startet. Für diese Automatikfahrten sind zusätzliche Sicherheitseinrichtungen erforderlich, die das Lagersystem absichern.

„Beim Einzellagerblock wird man eher den Handbetrieb wählen, sobald ein zweiter Lagerblock eingesetzt wird, ist der Automatikbetrieb sinnvoller. Vor allen Dingen dann, wenn man verschiedene Stationen hat“, erläutert Heiko Eisenmann. Im konkreten Anwendungsfall hänge es von der Arbeitsumgebung sowie von der Frequenz und der Anzahl der Abrufe ab, welche Betriebsart sinnvoller ist.

Ungewöhnlich für einen Lagerturm der Einsteigerklasse sind die Erweiterungsmöglichkeiten des Stopa Tower Eco Plus. Das System kann mit einem zweiten Lagerturm samt Arbeitsstationen wie Kettenförderer oder Transportwagen ergänzt werden. So kann der Doppelturm bei entsprechender Ausgestaltung beispielsweise das Lager über die Traverse bestücken, während gleichzeitig am Kettenförderer ein Blech für die Bestückung einer Maschine entnommen wird. Vielfältige Kombinationen und Erweiterungen sind möglich, ohne dass dazu der Schaltschrank erneuert werden muss. „Der ist nämlich von Anfang an so vorbereitet, dass er für alle Optionen erweitert werden kann“, ergänzt Tobias Schneider.

„Beim neuen Stopa Tower Eco Plus haben wir unter Verwendung eines bewährten Lagerprinzips eine komplett neue Technik für diese Produktgruppe aufgesetzt. Der größte Anspruch war hierbei, die Modularität ohne Funktionsverluste in jeder Ausbaustufe zu gewährleisten“, erläutert Eisenmann die Konstruktionsgedanken. Modularität ist insgesamt eine der Kernstrategien bei Stopa und soll sich zukünftig über alle Produkte erstrecken. Das Baukastenprinzip ausbauen und damit die Lagersysteme noch besser auf die Kundenbedürfnisse anpassen zu können, ist ein weiteres Ziel. Das gelte für alle Produkte im Bereich Lagersysteme, also für Blechlager und Langgutlager.

Gleichteile bringen den Vorteil, dass Stopa-Bauteile verschiedener Lagersysteme einfacher auf Lager gelegt werden können und somit besser verfügbar sind. Auf Kundenanfragen kann das Unternehmen so schneller reagieren und sowohl kürzere Lieferzeiten als auch geringere Kosten realisieren. So wird auch das neue Stopa Tower Eco Plus trotz der neuen Technik und der Erweiterungsmöglichkeiten das günstigste Lagersystem im Stopa-Sortiment sein.

Das neue Tower Eco plus ist ein Einsteigerlager für Anwender, die die Vorteile der platzsparenden, sortierten Lagerung nutzen wollen. „Wir haben allerdings einige Kunden, die mit einem Stopa Tower angefangen haben, weil sie ein oder zwei Maschinen hatten“, sagt Tobias Schneider. „Und fünf oder zehn Jahre später haben sie sechs oder sieben Maschinen und bauen dann zu einem automatischen Lager aus. Je nachdem wird dann das Mono-Lager behalten und daneben gestellt, oder es wird verkauft und man konzentriert sich allein auf ein Großlager.“

Tatsächlich ist Stopa eher für seine automatischen Lager und Großlager bekannt, mit denen das Unternehmen seit Jahrzehnten im Markt erfolgreich ist. Die Funktion derartiger automatischer Großlager geht allerdings weit über die reine Lagerfunktion hinaus, diese Systeme organisieren und steuern den Materialfluss und sorgen somit dafür, dass eine Fertigung automatisch betrieben werden kann. Die Erfahrungen mit diesen Großlagern sind in die Konstruktion des Tower Eco Plus eingeflossen. Dazu zählen die modularen Erweiterungsoptionen des Lagers und damit die Möglichkeit, es an betriebliche Rahmenbedingungen anzupassen. Beides bei hoher Standardisierung der Komponenten.

Stopa arbeitet bekanntermaßen seit mehr als 30 Jahren eng mit Trumpf in Ditzingen zusammen und ist dort Hauptlieferant. Trumpf-Projekte mit Maschinen, die direkt an ein automatisches Lagersystem angebunden sind, werden in der Regel mit Stopa-Lagern realisiert, sind dabei aber meist mit einer Lagerverwaltungssoftware (LVS) von Trumpf ausgestattet. „Wir bieten allerdings auch eine eigene Lagerverwaltungssoftware an, die für Lagersysteme eingesetzt wird, die Stopa im Direktvertrieb verkauft“, erklärt Dieter Ruh, Softwareentwickler bei Stopa. Stopa ist durch seine Firmengröße in der Lage, individuelle Kundenlösungen schnell und kostengünstig anzubieten.

„Wir haben schon einige Sonderlager zusammen mit unserem Partner Trumpf gemacht, in denen unsere Lagerverwaltung zum Einsatz kam“, berichtet Ruh. „Bei der Firma Lohr in Straßburg beispielsweise haben wir ein Lager installiert, das ist 180 Meter lang und hat acht verschiedene Paletten und Kassettentypen mit drei, sechs und zwölf Meter langen Paletten und Kassetten. Teils werden dort zwei Kassetten in einem Lagerfach hintereinander gelagert. In diesem Lager wird sowohl Blech als auch Langgut gelagert und es werden unterschiedlichste Arbeitsstationen eingesetzt, die das Material vom Lager zu den Maschinen bringen.“ Die rund 1.000 Lagerplätze versorgt ein spezielles Regalbediengerät, dass sich automatisch auf das jeweilige Transportgut, also Bleche oder Langgut, einstellt.

Ein weiteres Beispiel sei ein Lager bei der Alois Schmitt GmbH & Co. KG in Sankt Ingbert, die als Metallhandel nicht nur Bleche, sondern auch Blechabschnitte einlagert. Bei diesem Lager ist für Sägeteile eine Verschnittoptimierung an die Lagerverwaltungssoftware (LVS) angebunden. Die Aufträge aus dem ERP-System laufen in der Stopa-LVS ein und werden dort gesammelt. Die Maschinenbediener stellen sich damit Auftragsblöcke in der Regel nach Lieferdatum zusammen; die Verschnittoptimierungssoftware sucht dann über die LVS in den Lagerbeständen nach den passenden Materialien, auch Reststücken, und verschachtelt die Aufträge auf diesen Teilen so, dass möglichst wenig Verschnitt übrig bleibt. Nach Abarbeiten der Aufträge verbliebene Reststücke werden wiederum etikettiert, in der LVS erfasst und erneut eingelagert.

Die Beispiele demonstrieren, wie Stopa auf die Kundenbedürfnisse zugeschnittene Lagersysteme entwickelt und realisiert – und das geht über die Lagerverwaltungssoftware hinaus und gilt auch für die mechanische Ausrüstung des Lagers. „Wenn der Kunde eine ganz spezielle Lösungen braucht, wenn er beliebige Fertigungszellen an das Lager anbinden will, oder wenn er auf seine Arbeitsabläufe und seine räumlichen Rahmenbedingungen zugeschnittene Lagerlösungen realisiert sehen möchte, dann ist Stopa ein passender Ansprechpartner. Wir bieten nicht nur Standardprodukte, sondern auch Sonderlösungen“, sagt Dieter Ruh. Dabei umfasst das Angebot des Unternehmens aus Achern-Gamshurst nicht nur das Lager selbst, sondern beginnt bereits bei der Analyse sowie der Beratung und Projektierung rund um ein Lagersystem. Und natürlich übernimmt Stopa die Konstruktion, Projektbetreuung und Produktionsbegleitung eines Projekts und kümmert sich im Aftersales um präventive Anlagenwartung und Service bis hin zur Modernisierung älterer Anlagen beziehungsweise deren Retrofit.

Stopa hat das Equipment rund um das Lager – angefangen bei den Paletten bis zu den Arbeitsstationen, die die Schnittstelle zwischen Lagersystem und Maschinen bilden – weitgehend standardisiert. Im Prozess kommt den Arbeitsstationen eine wichtige Funktion zu: In der Praxis der automatisierten Fertigung hat jede Maschine einen Produktionsplan, auf dessen Basis sie in der Lagerverwaltung Material anfordert. Das Lagerverwaltungssystem sorgt dafür, dass dieses Material dann auf Ladungsträgern an einer definierten Übergabestelle zu einem vorgegebenen Zeitpunkt bereitgestellt wird.

Zur Maschine kommt es durch Arbeitsstationen wie Warentransportwagen, Kettenförderer oder auch selbstfahrende Transportfahrzeuge. An der Maschine wird es von weiteren Handlingsgeräten übernommen und auf den Arbeitstisch gebracht. Parallel zu den mechanischen Vorgängen werden die Entnahmen oder auch Rücklagerungen im LVS verbucht.

Letztendlich sind es diese Arbeitsstationen, mit denen Lagersysteme an die Rahmenbedingungen eines Arbeitsumfeldes angepasst werden. Es beeinflussen beispielsweise die Entfernung zwischen Maschine und Lager sowie der Stapler- oder Personenverkehr zwischen Maschine und Lager wesentlich die Entscheidung, welche Art von Arbeitsstation eingesetzt werden kann. So kann beispielsweise ein kabelgebundener oder akkubetriebener Warentransportwagen auf über- oder unterflur verlegten Schienen die Distanz überbrücken. An der Maschine können dann wiederum verschiedene Ausführungen von Ablagegestellen vorgesehen sein, von denen händisch oder automatisch per Roboter das Blech in die Maschine übernommen wird.

„Bei vielen Anwendern vor allem in Europa werden Lager in bestehende Strukturen installiert“, sagt Tobias Schneider. „Es kann also sein, dass die Hallenhöhen nicht zur üblichen Standardhöhen passen, oder dass die Maschinen in ungünstiger Anordnung zum Lager stehen. Wir legen bei Stopa die Lager in der Höhe von Anfang an kundenspezifisch für die jeweilige Halle aus. Und anstatt die Maschinen umzustellen, finden wir Lösungen, das Lagersystem über spezielle Arbeitsstationen an die gegebene Situation anzupassen.“

Ein Beispiel dafür ist eine „verdrehte“ Position einer Maschine zum Lager. Dann passt bei normal aus dem Lager entnommenen Blechen das in der Blechbearbeitung wichtige „Koordinateneck“ nicht, anhand dessen die Maschine weiß, wo das Blech liegt und wo der Nullpunkt ist. Damit das Koordinateneck stimmt, hat Stopa einen unter anderem einen Drehtisch im Programm, der auf einen Transportwagen montiert ist und das Blech vor der Übergabe an die Maschine in die richtige Winkelposition dreht. Somit wird quasi das Lager in die bestehende Struktur des Kunden eingebracht, ohne dass dieser großen Aufwand hat, sich an das Lager anzupassen.

Für diese Schnittstellen zwischen Lager und Maschinen hat Stopa ein breites Portfolio an Equipment aufgebaut, das die Anpassung an unterschiedliche Rahmenbedingungen beim Kunden erleichtert. Dazu gehören: Ladegutträgern wie Systempaletten oder Langgutkassetten; Lagerverwaltungssoftware; Prozessoptimierungselemente wie Auspacktisch, Ablagegestell, Einlagerpodest sowie stationszuführende Einheiten wie Transportwagen, Kettenförderer, Drehstationen oder Ein- und Auslagerstationen. Dieses Equipment erfüllt verschiedene Funktionen, die Elemente sind teils mit Sensorik wie der Letzte-Blech-Erkennung ausgestattet und können entweder im abgesicherten Vollautomatikbetrieb oder im Handbetrieb eingesetzt werden.

„Bereits heute sind die Arbeitsstationen mit Gleichteilen aufgebaut. Beispielsweise das Grundgerüst der Stationen oder die Aufbauten“, sagt Heiko Eisenmann. Gerade die Modularität erlaube es, die Stationen zu kombinieren – also beispielsweise Ein- und Auslagerstation zusammenzufassen, was unter anderem beim Betrieb eines kleinen automatischen Doppelturmlager erforderlich sein kann.

„Im Endeffekt ist das Lager das Herz der Fertigung“, betont Tobias Schneider. Mit einem Lager wie dem Stopa Tower Eco Plus wird platzsparend und sortiert Material bereitgehalten und Anwender können damit Verfügbarkeitsschwankungen im Markt abfedern.

Automatische Lagersysteme in Kombination mit der Maschinenanbindung dienen in der automatisierten Fertigung als Schaltstelle für den Materialfluss und ermöglichen eine mannlose Fertigung. Für welche Fertigungsstrategie ein Unternehmen sich auch immer entscheidet, ein Lagersystem sollte dabei eine zentrale Rolle spielen. Welches Lager zu welcher Fertigungstrategie passt, dazu liefern die Spezialisten von Stopa die passenden Antworten.

(Volker Albrecht)