Für die Intralogistik optimiert

Für die Intralogistik optimiert

Sensorlösungen für alle relevanten Anforderungen bis hin zu Shuttle-Lösungen aus einer Hand

In der Intralogistik werden für die jeweiligen Applikationen Sensorlösungen benötigt, die auf die relevanten Anforderungen optimiert sind. Dabei spiegeln moderne Shuttle-Systeme in verschiedener Hinsicht die zukünftigen Herausforderungen der Branche wider.

Shuttle-Systeme sind eine mögliche Antwort auf die vorherrschenden Trends zu mehr Durchsatz, Agilität und Flexibilität, aber auch zu effizienterer Flächennutzung, nachhaltigerem Umgang mit Ressourcen usw. Gleichzeitig reflektieren sie die wachsenden Anforderungen an die Sensorik und Automationskomponenten in Form immer kleinerer, doch trotzdem leistungsfähigerer und im Sinne von Industrie 4.0 vernetzter Geräte. Leuze electronic bietet High-End-Lösungen mit Applikations-Know-how in allen Anwendungsbereichen der Intralogistik aus einer Hand.

E-Commerce erobert in großen Schritten den Handel und bestimmt zunehmend das Konsumverhalten. Die hohe Dynamik des Online-Handels bringt neue Herausforderungen an die Logistik mit sich. Das gilt zum einen für die KEP (Kurier-, Express- und Paket)-Branche, mit der Abwicklung des Versandes und der Retouren,und zum anderen auch für die interne Logistik (Intralogistik). Waren es um die Jahrtausendwende im deutschen B2C-Online-Handel lediglich rund zwei Milliarden Euro Umsatz, sind es zurzeit bereits weit über 40 Milliarden Euro, das sind etwa zwölf Prozent Anteil am Einzelhandelsumsatz. Und überall bestimmen schnellste Produkt-Verfügbarkeiten die Wettbewerbsfähigkeit. Dies ist sicher nur ein Schlaglicht, wenn auch ein wesentliches, auf die Trends und deren Dynamik, welche die Intralogistik bewegen.

Ein Megatrend, der sich nicht zuletzt auch aus dem sich rasant entwickelnden E-Commerce ableitet, ist die Volatilität der Märkte und Wettbewerbsbedingungen. Es sind einerseits die zunehmenden Volumen der zu versendenden Pakete, sprich die Anzahl der abzuwickelnden Kommissionieraufträge. Andererseits führen kleinteiligere Bestellungen herstellerseitig zu wachsender Unsicherheit bei der Planung. Damit werden Beschaffung, Produktion und Verteilung deutlich komplexer. Das macht auch Innovationsthemen wie Industrie 4.0 für die Intralogistik zunehmend wichtiger. Während eine durchgängige Vernetzung in vielen Wirtschaftszweigen gerade erst auf dem Vormasch ist, finden sich in der Intralogistik bereits Systeme, die nach den Prinzipien von Industrie 4.0 gestaltet sind. Sie wird deshalb vielfach auch als Rückgrat für die vierte industrielle Revolution bezeichnet. Um Geschwindigkeit, Präzision, Flexibilität und Verfügbarkeit permanent zu verbessern, ist Transparenz in jedem Prozessschritt sowie eine Vernetzung zwischen operativem Geschäft und Lager notwendig. Hier bieten beispielsweise innovative Shuttle-Lösungen in Förder- wie auch in Lagersystemen immer häufiger adäquate Konzepte.

„Ob nun allerdings Shuttle auf Förderstrecken oder im Hochregallager Verwendung finden oder ob klassische Regalbediengeräte, Stetigförderer, Elektrohängebahnen, Krane oder Fahrerlose Transportsysteme eingesetzt werden – bis hin zur Kommissionierung sind die Anwendungen respektive Funktionen, wofür Sensoren benötigt werden, überall vergleichbar“, erklärt Wolfgang Peisker, der Leiter Industry Sales Intralogistik bei Leuze electronic. D.h., es müssen Anlagenteile sowie Produkte positioniert und oft auch identifiziert werden, es muss die Anwesenheit von Gütern oder Anlagenteilen wie etwa im Hochregallager von Steher und Riegel, detektiert werden, es sind Fachbelegtkontrollen oder Freiraumüberwachungen notwendig, es gilt Volumen, Füllgrade, Stapelhöhen oder Überhänge zu erkennen, aber auch Arbeitsräume und Fahrwege in unterschiedlichster Form zu sichern und nicht zuletzt Daten zu übertragen.

Highend-Sensorlösungen am Beispiel moderner Shuttles

„Die wachsenden Anforderungen aus eigentlich allen Intralogistik-Anwendungen an Sensoren spiegeln sich besonders eindrücklich in modernen Shuttle-Lösungen wider“, so Peisker. Shuttle sind äußerst flexibel, dynamisch und nicht zuletzt auch ressourcenschonend in Bezug auf Flächennutzung und Energieverbrauch. Sie können in unterschiedlichen Bereichen von Materialfluss- oder Lagersystemen eingesetzt werden und verschiedene Lasten handhaben. Dabei bewältigen sie eine sehr hohe Anzahl von Ein- und Auslagervorgängen in kurzer Zeit. Für die schnellen und hochflexiblen Shuttles werden sehr zuverlässige, platzsparende und sichere Sensoren zur Feinpositionierung, Detektion von Freiräumen, Anwesenheitskontrolle oder für den Kollisionsschutz benötigt. Für all diese Aufgaben bietet Leuze electronic passende Sensoren, die die Verfügbarkeit sicherstellen und zudem so bedienfreundlich konzipiert sind, dass auch Montage und Inbetriebnahme schnell und einfach vonstattengehen.

Ein Beispiel für smarte Sensorlösungen, die die Forderungen nach Dynamik, Genauigkeit und vor allem hoher Flexibilität, aber auch nach kompakter Baugröße sowie einfachem Handling erfüllen, sind die optischen Distanzsensoren der Baureihe 10 von Leuze electronic. Ihre große Objekttoleranz gegenüber Farbe, Material, Oberfläche und Detektionswinkel macht den messenden (ODS 10) und schaltenden (HT 10) Distanzsensor außerordentlich zuverlässig und präzise. Ob organische Oberflächen, wie Holz, Metalle oder Kunststoffe, ob matt, tiefschwarz oder glänzend, der neue ODS 10 und HT 10 meistern nahezu jede Herausforderung mit konstantem Schaltpunkt. Selbst bei wechselnden Umgebungsbedingungen oder Materialien sowie bei unterschiedlichen Detektionswinkeln auf nicht exakt orthogonal ausgerichtete oder schnell beförderte Objekte arbeiten sie zuverlässig. So werden Detektionsfehler vermieden und aufwändiges Nachjustieren entfällt.

Auch der Arbeitsbereich dieser Distanzsensoren ist laut Leuze bemerkenswert. Er beginnt bereits bei 50 Millimeter und reicht bis 8.000 Millimeter. Gegen eine Reflexfolie lassen sich sogar Grenztastweiten bis 25 Meter erreichen. Die Genauigkeit, mit der die ODS 10 und HT 10 Objekte mit einem Remissionsgrad von 6 bis 90 Prozent erkennen, liegt bei einer Reproduzierbarkeit von bis zu vier Millimetern. Dank ihrer kompakten Bauform mit montagefreundlichem Design ermöglichen sie eine platzsparende Installation auf engstem Raum. Große Bedien-, respektive Teachtasten sowie das OLED-Display beim ODS 10 erlauben eine geführte Inbetriebnahme und Diagnose der Sensoren per Knopfdruck. Gut sichtbare Status-Anzeigen oben und vorne lassen einfache Statusüberprüfungen, selbst aus der Entfernung oder in beengten Einbausituationen zu. Sogar im Bezug auf die elektrischen Anschlüsse sowie die Anzahl der I/O´s zeigen sich die ODS 10 und HT 10 äußerst flexibel anpassbar an individuelle Anforderungen. Dazu gehört auch eine I/O-Link-Schnittstelle, die beide Gerätevarianten bereit für Industrie 4.0 macht. Auf diesem Weg lassen sich Diagnosedaten übertragen, um durch eine konstante Überwachung der Empfangspegel frühzeitig vor einem drohenden Ausfall, zum Beispiel durch übermäßige Verschmutzung oder Dejustage zu warnen.

Neben den messenden Distanzsensoren ODS 10 und HT 10, die in Shuttles haupt-sächlich für Fachbelegtkontrollen, Auffahrsicherungen oder Positionieraufgaben verwendet werden, kommen in diesem Umfeld aufgrund der engen Platzverhältnisse bevorzugt miniaturisierte Sensoren zum Einsatz. Dazu gehören unter anderem Lichtschranken und Lichttaster der Baureihen 2 und 3B von Leuze electronic. So lassen sich etwa Überhangkontrollen sehr nah an der Außenkante einfach aber effektiv mit LSR 2 Einweg-Lichtschranken oder PRK 2 Reflexionslichtschranken realisieren. Beide Geräte bieten große Reichweiten von 0 – 2 Metern (LSR 2) bzw. 0,07 – 4 Meter (PRK 2) sowie hohe Funktionsreserven. Mit ihren Abmessungen von nur 23,1 × 12 × 8 Millimeter sind die ‚Winzlinge‘ viel kleiner als eine Streichholzschachtel und, wie es heißt, unschlagbar, wenn es um die Unterbringung in engen Platzverhältnissen geht. Sie sind prädestiniert für die zuverlässige Detektion von beispielsweise Kleinteilen oder wie im Fall der polarisierten Reflexionslichtschranken PRK 2, wenn es um Objekte mit glänzenden Oberflächen geht.

Ebenfalls in kompakter Bauform bieten die Sensoren der Baureihe 3B von Leuze electronic dem Unternehmen zufolge „eine Reihe einzigartiger Features und die größte Funktionsvielfalt am Markt in diesem Leistungssegment“. Sie verügten zudem über eine hohe Reichweite und verbesserte Funktionsreserven für sichere Objekterkennung auch in staubiger Umgebung oder bei hohen Montagetoleranzen. Technologien wie aktive Fremd- und Falschlichtunterdrückung A2LS (Active Ambient Light Suppression), „brightVision“ für einfaches Handling und schnelle Inbetriebnahme charakterisieren diese Sensorbaureihe. In Shuttles werden zum Beispiel an Gassenenden und für Referenzfahrten PRK 3B Reflexionslichtschranken oder HRT 3B Lichttaster verwendet, um tastend oder reflektierend höchst genau die Referenzpunkte zu erkennen. Die Sensoren der Baureihe 3B sind für diese Anwendungen aufgrund des geringen Minimalabstandes, der erhöhten Schaltfrequenz und der kleinen Bauform eine ideale Wahl. Diese Vorzüge prädestinieren etwa die Lichttaster HRTL 3B für Fachfeinpositionierungen.

„Sinnesorgane“ der Industrie 4.0

Über die bereits genannten Baugrößen und Sensorarten hinaus bietet Leuze electronic ein umfassendes Produktportfolio für jeden Anwendungsbereich der Intralogistik mit jeglicher Funktion. Dazu gehören auch Automatisierungskomponenten wie etwa Barcodeleser, Barcode-Positioniersysteme oder Datenübertragungs-Lichtschranken. Barcodeleser wie der BCL 648i zeichnen sich durch eine hohe Auf-lösung und einfaches Handling aus. Sie arbeiten mit blauem Laserlicht und ermöglichen so eine um 50 Prozent höhere Tiefenschärfe im Vergleich zu herkömmlichen Scannern mit rotem Laserlicht. Das macht sie unempfindlicher gegen Abstandsschwankungen des zu erkennenden Objekts. Außerdem wird in Applikationen mit veränderlichen Abständen häufig eine manuelle Fokusverstellung überflüssig. Auch die Barcode-Positioniersysteme wie die BPS 348i setzen sowohl in den Leistungsparametern wie auch in der Handhabung Maßstäbe. Sie ermöglichen millimetergenaues und kontinuierliches Positionieren auf Strecken bis 10 Kilometer. Dabei sind sie mit ihrem großen Arbeitsbereich von ± 60 Millimeter tolerant gegenüber mechanischen Schwankungen. Und immer, wenn es darum geht, Daten ohne Kabel und Störeinflüsse über große Distanzen zu übertragen, sind optische Datenübertragungs-Lichtschranken die richtige Wahl. Geräte wie die DDLS 500i ermöglichen kontaktlose und verschleißfreie optische Kommunikation überall, wo mechanische Systeme an ihre Grenzen stoßen. Mit optischen realtime 100Mbit/s können alle gängigen Datenprotokolle ohne Zeitverzögerung bis zu einer Entfernung von 200 Meter übertragen werden.

„Kommunikation ist auch das Stichwort für Industrie-4.0-Themen, die im Bereich der Intralogistik zunehmend von großer Relevanz sind“, ergänzt Peisker an dieser Stelle. Was er damit anspricht, beschreiben die ‚sensor people‘ aus Owen/Teck mit integratedconnectivity oder availabilitycontrol. Dies sind Funktionalitäten, mit denen vor allem die genannten Barcodesysteme sowie die Datenübertragungs-Lichtschranken, aber auch andere schaltende oder messende Sensoren wie etwa die Varianten der Baureihe 10, eine Vorreiterrolle übernehmen. Schon seit Jahren rüstet Leuze electronic zahlreiche Sensoren mit industriellen Schnittstellen wie Profibus, Profinet, Ehernet IP oder IO-Link aus. Damit lassen sich nicht nur Prozessinformationen übertragen. Sie erlauben elegant gelöste Konfigurationsmöglichkeiten und liefern Diagnosedaten. Diese wiederum dienen zur Realisierung von beispielsweise Vorausfallmeldungen, mit denen Schwachstellen in der Anlage oder am Gerät (Verschmutzung, Dejustage, Codelesbarkeit, etc.) vorzeitig erkannt werden. Dadurch sind Anlagen besser und zielgerichteter zu warten und ungeplante Stillstandszeiten sind vermeidbar. „Diese Funktionen machen die Sensorik nach außen transparenter und unterstützen damit Intralogistik-Applikationen auf ihrem Weg in die vierte industrielle Revolution“, resümiert Peisker. (jak)

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