Wachgeküsst: Hochregallager im Soltau Logistic Center

Mit einer Gesamtfläche von 174.000 m² gehört das Soltau Logistic Center zu einem der größten Logistikzentren in Norddeutschland. Zu den Kunden, die die umfangreichen Services und das Angebot an Lagerflächen für Kühl-, Frisch- und Trockenwaren in Anspruch nehmen, gehören Größen wie die Kraft Foods GmbH oder der Schoko-ladenhersteller Stollwerck. Nach der Insolvenz des Alli Frischdienstes stand die gesamte Immobilie drei Jahre leer. 2007 wurde die Junger GmbH von den neuen Betreibern Carsten Tietje und Martin Buck beauftragt, das vorhandene Hochregallager komplett zu erneuern und so flexibel zu halten, dass man kurzfristig auf die Anforderungen der Kunden reagieren kann.

Bei dem Hochregallager handelt es sich um ein Satelliten®-Kompaktlager aus dem Jahr 1992 mit integrierter Tunnel- und Satelliten®-Kommissionierung, bestehend aus fünf Gassen und 28.000 Palettenplätzen mit zugehöriger Ein- und Auslagerfördertechnik. Die ursprüngliche Konzeption als Tiefkühllager (-30°) sollte soweit berücksichtigt werden, dass die Nutzung als reines Tiefkühllager jederzeit wieder möglich ist.

Fördertechnik einfach zu handhaben
Weil die bisherige Fördertechnik auf die spezifischen Abläufe des ehemaligen Betriebes zugeschnitten war, galt es, verschiedene Umbauarbeiten daran vorzunehmen. Nicht genutzte Förder- und Anlagenteile im Bereich der Ein- und Auslagerung wurde demontiert und neue Auf- und Abgabebahnen installiert. Das Ergebnis: eine übersicht-lichere Gestaltung und Vereinfachung der Abläufe.

Die alte S-5-Steuerung, bestehend aus drei Untersteuer-ungen und einem Datenkonzentrator, war zuständig für die Kommunikation mit dem überlagerten Materialfluss- und Lagersteuersystem. Die Junger-Ingenieure fassten die Untersteuerungen zusammen in eine S7-400-CPU, tausch-ten die veralteten S5-Racks durch S7-Baugruppen aus und schlossen sie über dezentrale Erweiterungen an die S7-400-CPU an. Durch den Tausch von S5- auf entsprechende S7-Ein-und Ausbaugruppen konnte der Aufwand für die Umverdrahtung in den bestehenden Schaltschränken gering gehalten werden.

Das Steuerprogramm der Fördertechnik wurde komplett neu geschrieben. Dabei berücksichtigten die Junger-Ingenieure schon in der Planungsphase die Wünsche der SLC-Techniker. So werden jegliche Anlagenbewegungen über die Steuerung an den Materialflussrechner übermittelt und visualisiert, damit Störungen schnell und ohne um-ständliche Hand- und Buchungseingriffe beseitigt werden können. Die SPS-Programmierung wurde standardisiert, um die Fördertechnik schnell wieder in Betrieb nehmen zu können.

Regalbediengeräte mit innovativer Technik ausgestattet

Auch die Steuerungs- und Antriebstechnik der Regal-bediengeräte (RBGs) hatte ein Facelifting dringend nötig. Das überalterte Achssystem des Fahr- und Hubwerks konnte aufgrund der langen Stillstandszeit der RBGs und den damit einhergehenden Abnutzungs-erscheinungen der in den Servoverstärkern verbauten Kondensatoren nicht weiter genutzt werden.

Die Modernisierung umfasste neben der Umstellung der S5-Steuerungen auf S7-400 auch den Einbau zweier neuer Antriebe im Fahr- und Hubwerk der RGBs. Erstmals setzte Junger dabei das Mehrachs-Servoantriebs-System MOVIAXIS des Herstellers SEW Eurodrive ein.

Die zwei Servoantriebe des Hubwerks werden jeweils aus zwei Servomodulen versorgt, die als Master und Slave arbeiten. Das Mastermodul ist über eine Profibuskarte an die SPS ange-bunden und erhält von dort die Ziel-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvorgaben zur Positionierung, die es nach Freigabe eigenständig ausführt. Das Slave-Modul führt nur eine Momentenregelung durch.

Die Momentenvorgabe wird vom Mastermodul über den internen CAN-Systembus, der alle Module miteinander vernetzt, vorgegeben. Durch den frei einstellbaren und konfigurierbaren Signal- und Datenaustausch über den CAN-Systembus bzw. die in den Master integrierte Profibuskarte, ist eine genaue und einfache Überwachung durch die SPS möglich. Am Materialflussrechner werden über die Störung hinaus auch die Störmeldenummer und damit der Störungsgrund angezeigt. Das vereinfacht und beschleunigt die Fehlerbeseitigung erheblich.

Die Wegerfassung und Positionierung des Fahr- und Hubwerkes erfolgte im alten System über Inkrementalgeber und Zählerkarten durch die SPS. Das machte aufgrund von Schlupf, Ketten-längung, Spannungsausfall usw. häufig langwierige Referenzpunktfahrten notwendig, die die Leistung der Anlage erheblich einschränken konnten. Aus diesem Grund wurde die Weger-fassung auf Laserentfernungsmesser umgestellt. Diese sind zur schnelleren und genaueren Positionierung über eine Multigeberkarte direkt an die Masterachsmodule angeschlossen.

Die aktuellen Positions- und Geschwindigkeitswerte werden der SPS über den Profibus vom Achsmodul zur Verfügung gestellt. Eingesetzt wird der neue Laserentfernungsmesser AMS 200 des Herstellers Leuze. Dieses Gerät ermöglicht eine Geschwindigkeitskontrolle in einstellbaren Positionsbereichen und die Meldung einer Überschreitung mittels Hardware-Ausgängen. Die alten störanfälligen und in die Antriebsmotoren integrierten Fliehkraftschalter, die für die Geschwindigkeitskontrolle der Fahr- und Hubachsen vor den Endlagen genutzten wurden, konnten so entfallen.

Der neue Laserentfernungsmesser hat den Vorteil, dass er im Falle eines Defekts einfach ausgetauscht werden kann. Die umständliche Parametrierung entfällt hier. Sämtliche Ein-stellungen werden über den Profibus, an den die Geräte zusätzlich angekoppelt sind, aus der SPS übernommen.

Die Kommunikation zwischen den RBG-Steuerungen und der Fördertechnik-Steuerung sowie dem Materialflussrechner erfolgt über Ethernet-Datenlichtschranken.

Vier Betriebsarbeiten für die Regalbediengeräte

Für die Bedienung der RGBs wurden die alten SAE-Bedienterminals durch neue Siemens OP177B ersetzt. Für eine leichte Handhabung der RBGs programmierten die Junger-Ingenieure folgende 4 Betriebsarten:

Den Automatikbetrieb:
Das RBG erhält Vollaufträge (Ein-, Aus- oder Umlageraufträge) vom MFR und arbeitet diese eigenständig ab.

Der Semiautomatikbetrieb:
Der Bediener gibt Aufträge über das Bedienterminal im Fahrstand des RBGs ein. Das RBG arbeitet diesen Auftrag nach Freigabe eigenständig ab, kann dabei auch jederzeit gestoppt werden. Vorgegeben werden können Vollaufträge (Ein-, Aus- und Umlagerungen) und Teilaufträge wie Holen, Bringen, Positionieren.

Der Handbetrieb:
Alle Achsen des RBGs können im Tippbetrieb gefahren werden. Dabei sind alle Sicherheits-abfragen und Verriegelungen aktiv, die Achsen stoppen automatisch an allen Zwischen-positionen.

Der Servicebetrieb:
Alle Achsen können im Tippbetrieb mit niedrigen Geschwindigkeiten ohne Sicherheitsabfragen und Verriegelungen gefahren werden.

Wird ein Eingriff im Hand- oder Servicebetrieb in einen laufenden Automatikauftrag notwendig, z. B. zur Beseitigung von Spalt-Kontrollstörungen, kann jederzeit die Bearbeitung des Auto-matikauftrages mit allen erforderlichen Zwischenmeldungen an den MFR fortgesetzt werden. Umständliches "Von- Hand-zu-Ende-fahren" und Nachbuchungen im MFR- und LVR-System sind hier nicht notwendig.

Die Programmierung der RBGs wurde soweit standardisiert, dass eine schnelle Anpassung an die unterschiedlichen Lageraufteilungen in den einzelnen Gassen (Kanalhöhen, Anzahl LEs im Kanal, Standorte Ein-/Auslagerbahnen und Kommissionierkanäle) möglich war. Auch wenn Veränderungen anstehen in der Lageraufteilung (z. B. bei den Kommissionierplätzen oder einer Änderung der Kanalhöhen), können die RGBs durch die Parametrierung jederzeit flexibel angepasst werden.

Lager konnte vorzeitig in Betrieb genommen werden

Dem Hardware-Umbau in der Fördertechnik und am RBG 1 folgten intensive Programmtests, die Einstellung aller Geber sowie der Umrichter und Aufmessfahrten der RBGs. Beim an-schließenden Integrationstest mit MFR und LVR konnte die Anlage bereits nach zwei Tagen dem Kunden SLC zur Einlagerung zur Verfügung gestellt werden. Dies war früher, als im Zeitplan vorgesehen und somit sehr erfreulich für den Kunden. Aber auch für das Junger-Team war dies vorteilhaft, denn so mussten die weiteren Systemtests nicht umständlich simuliert werden, sondern konnten mit Echtware durchgeführt werden. Nach Abschluss der Tests und Optimierungen an den Systemen wurden auch die weiteren RBGs und die dafür erforderliche Fördertechnik nacheinander umgerüstet und in Betrieb genommen. Diese Arbeiten wurden alle während des Betriebs durchgeführt.

Umbau und Probebetrieb der nächsten Gasse wurde immer beendet, bevor die Lagerkapazität der jeweils zuvor in Betrieb genommenen Gasse erreicht wurde. So war das Lager zur Freude des Betreibers SLC schon fast ausgelastet und alle "Kinderkrankheiten" durch die betriebs-begleitende Inbetriebnahme beseitigt, als die Umrüstung und Wiederinbetriebnahme des kompletten Lagers beendet war.

Autor: Dipl.-Ing. Sven Löckmann, Projektleiter SLC

Weitere Informationen:

Junger GmbH
Berensweg 200
33334 Gütersloh

Vertretungsberechtigte Geschäftsführer:
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Tel.: +49 (5241) 3309-0
Fax: +49 (5241) 3309-22

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Unternehmens-Portrait im Logistik-Branchenbuch