Logistik Steuerung: Intelligent & dezentral

Industrie 4.0 bezeichnet die intelligente Vernetzung von Maschinen und Abläufen in Produktions- und Lagerprozessen mit Hilfe von Kommunikations- und Informationstechnologien zur intelligenten Steuerung und selbst optimierten Organisation der Fertigung und Logistik.

Herkömmliche innerbetriebliche Transportsysteme stoßen da schnell an ihre Grenzen. Produkte mit hoher Variantenvielfalt, immer kürzere Produktionszyklen, kundenspezifische Sonderlösungen oder unterschiedliche Durchsätze verlangen nach flexiblen und intelligenten Intralogistik-Lösungen für eine weitestgehend automatisierte und selbstorganisierte Produktion und Lagerhaltung .

Logistik Steuerung

©montratec

Konventionelle Intralogistik kontra Shuttle-System

Material- und Warenflüsse in der Produktion laufen meist über herkömmliche Förderbänder. Die Steuerung erfolgt dabei vielfach noch manuell an verschiedenen Schnittstellen, die überdies nicht aufeinander abgestimmt sind. Dies verhindert oftmals einen unterbrechungsfreien Warenstrom. Auch die Anpassung an einen geänderten Prozessablauf verursacht häufig einen Produktionsstopp – keine optimalen Voraussetzungen für einen wirtschaftlichen Betrieb einer Fertigungsstraße.

Dem gegenüber vereinfacht ein intelligentes Schienen- und Shuttle-System die Intralogistik, da sich die dezentral gesteuerten Shuttles autonom auf dem Schienensystem bewegen und selbständig die optimale Route zum jeweiligen individuellen Transportziel finden.

Dank der dezentralen Selbststeuerung lässt sich das Shuttle-System problemlos durch einfaches Hinzufügen oder Entfernen von autonom operierenden Shuttles frei skalieren, ohne den fließenden Warenstrom zu unterbrechen. Der dadurch flexibel anpassbare und stabile Materialdurchsatz macht das Transportsystem effizienter und weniger anfällig für Fehler. Eine intelligente Intralogistik-Steuerung führt zu einer verbesserten Wertschöpfung.

Das intelligente Transportsystem für Ihr Unternehmen

Das montrac® Transportsystem besteht aus einem verzweigten Aluminium-Monoschienensystem und verschiedenen autonom gesteuerten Transport-Shuttles mit unterschiedlicher Funktionalität, die sich eigenständig auf der Monoschiene bewegen und dank intelligenter Hightech-Steuerung zu jeder Zeit ihre Position und ihr Transportziel kennen.

Die montrac®-Shuttles transportieren Materialien oder Werkstücke bis zu 50 kg Gewicht mit einer Geschwindigkeit von bis zu 55 Metern pro Minute selbstständig zum vorgegebenen Ziel.

Die Fahrstrecke setzt sich - nach dem Baukastenprinzip - aus einem Monorail-System mit verschiedenen untereinander kompatiblen Standard-Komponenten zusammen. Diese sorgen mit engen Kurven, elektrisch betriebenen Weichen, Kreuzungen, Schienenanstiegen und Liftelementen für eine flexible Streckenführung. Dank der dezentralen Hightech-Steuerung, dem Smart-Router, finden die Shuttles auf dem verzweigten Monoschienen-System selbständig die optimale Route zum jeweiligen Transportziel.

Wie funktioniert die intelligente montrac® Logistik Steuerung?

TracControl, die intelligente Steuerung des montrac® Transportsystems basiert auf der ‘Smart Logistic Technology’-Methode und ermöglicht das montrac®-System unabhängig von einer übergeordneten Leitsteuerung zu betreiben. Mittels ‘Smart Logistic Technology’ agieren sowohl die einzelnen Streckenabschnitte als auch die Shuttles im montrac®-System autonom und sind von einer übergeordneten Leitstelle entkoppelt.

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Die Smart Logistic Technology steht in zwei Varianten zur Verfügung: dem TracControl 1 mit den TC1-IRM-Modulen und dem TracControl 2 mit der zentralen Steuereinheit TracControl 2 Unit (TC2U) und den TC2-IRM-Modulen. Der Datenaustausch zwischen den einzelnen IRM-Modulen (Intelligent Routing Module) mit den Shuttles, der Fahrstrecke und der Leitstelle geschieht auf optoelektronischer Basis mittels Infrarot.

  • Der TracControl 2 Material Flow Controller (TC2-MFC) ergänzt die TracControl 2 Komponenten zur Visualisierung und Überwachung des Materialflusses.

  • Die Komponenten des TracControl 1 sind mit denen des TracControl 2 nicht kompatibel, da sie unterschiedliche Übertragungsprotokolle nutzen.

TracControl 1 mit den TC1-IRM-Modulen

Beim TracControl 1 steuert das Produkt die Fahrstrecke. Dies reduziert die Komplexität und die Kosten auf ein Minimum und ermöglicht jederzeit eine flexible Erweiterung. Das TC1-IRM dient als übersichtliche und einfach zu bedienende Schnittstelle zum Menschen.

Optional lassen sich für einen konventionellen Betrieb digitale Ein-/Ausgänge konfigurieren oder mittels der Smart Logistic Technology dem TC1-IRM-Modul Logikfunktionen zuweisen. Zur Shuttlesteuerung in vernetzten Systemen stehen ferner serielle RS232-Schnittstellen zum Lesen und Schreiben von Informationen zur Verfügung.

Mithilfe eines Konfiguriergeräts mit TC1-IRM/TC1-ISM Konfigurator-Software lassen sich gewünschte Funktion zuweisen, Parameter einstellen und auf das im Shuttle befindliche TC1-ISM (Intelligent Shuttle Module) zugreifen. Gemäß seiner Konfiguration kann das TC1-IRM Melde- und Steuersignale an die Schnittstellen senden und gegebenfalls logisch darauf reagieren.

Gemäß seiner Konfiguration kann das TC1-IRM Melde- und Steuersignale an die Schnittstellen senden und gegebenfalls logisch darauf reagieren.

Ein übersichtliches Drop-Down-Menü mit standardmäßig 14 Typen reicht von der Kurvenüberwachung über eine autonome Ansteuerung von TracSwitches bis hin zur Verriegelung eines Shuttles etwa an Handarbeitsstationen. Mit der Software lässt sich dem Förderfahrzeug auch eine neue Shuttle-Nummer zuweisen oder sie ändern.

Für den Betrieb der Fahrstrecke benötigt jede Halteposition ein TC1-IRM-Modul. Shuttles melden sich mit der Identifikationsnummer und der Zieladresse an oder empfangen vom Modul das Startkommando zusammen mit einer Kennung. Diese Kennung lässt sich mit einer Entscheidung verknüpfen und steuert so das Produkt zielgerichtet zur gewünschten Station. Auf diese Weise fahren Shuttles an Verzweigungen in die vorgegebene Richtung.

TracControl 2 mit TC2U-Steuereinheit und TC2-IRM-Modulen

Das intelligente TracControl 2 bietet viele Steuerungsmöglichkeiten an. Die TracControl 2-Unit (TC2U) dient dabei als zentrale Steuerungseinheit oder sie fungiert als Schnittstelle zu einem Leitsystem.

Die an die TC2U angeschlossenen Module lassen sich mittels Smart Logistic Technology, Control Technology oder im Mischbetrieb betreiben, wobei sich die Betriebsart für jedes Modul definieren lässt. Der Anschluss der einzelnen Komponenten erfolgt über einen seriellen CAN-Bus (Controller Area Network) oder über digitale Ein- und Ausgänge.

Die TC2U gibt es in verschiedenen Varianten mit unterschiedlicher Anzahl an Kartensteckplätzen. Hier lassen sich Weichenkarten oder digitale E/A-Karten einstecken. Mittels einer Ethernet-Hardwareschnittstelle kommuniziert die TC2U mit anderen Steuerungen oder dem Leitrechner. Dabei wird das hauseigene MDAC-Protokoll, das auf dem UDP-Netzwerkprotokoll basiert, eingesetzt. Die Konfiguration der TC2U erfolgt mit einem beliebigen Webbrowser über ein integriertes WebGUI.

Nutzer können über die Ethernet-Schnittstelle mittels einer sicheren Secure Shell-Verbindung (SSH) zugreifen.

Damit lassen sich kundenspezifische Einstellungen umsetzen, Logfiles auslesen oder Software-Updates durchführen.

Ebenfalls erlaubt es eine einfache Fernwartung.

Der Datenaustausch zwischen den Shuttles und den TC2-IRM-Modulen funktioniert ähnlich wie bei den TC1-IRM-Modulen auf optoelektronischem Weg. Die Kommunikation zwischen TC2U und den TC2-IRMs erfolgt über einen CAN-Bus. Im Unterschied zum TracControl 1 ist beim TracControl 2 im Förderfahrzeug eine Shuttle-ID und eine Zieladresse gespeichert.

TracControl 2 Material Flow Controller (TC2-MFC)

Der TracControl 2 Material Flow Controller (TC2-MFC) ergänzt das TracControl 2. Der Controller visualisiert und steuert den Materialfluss, zeichnet auf und überwacht den Systemstatus. Die Materialflusskontrolle zeigt die Positionen der Shuttles und deren Ziele ständig an. Blockaden oder Staus lassen sich so verhindern. Dies führt zu einer optimalen Auslastung der Anlage.

Dank des benutzerfreundliche MFC-GUI (Graphical User Interface) können Anwender von jedem beliebigen Netzwerk-PC per Standardbrowser auf den TC2-MFC zugreifen.

Ein Fernzugriff via VPN ist ortsunabhängig möglich.

Der montrac® Konfigurator

Der montrac® Konfigurator steht als Freeware auf der Homepage zum Download zur Verfügung. Das Programm ermöglicht, eigene Layouts intuitiv zu erstellen. Dieser erste Entwurf gestattet montratec schnell zu agieren und dank der visuellen Darstellung mit dem Kunden darüber zu diskutieren.

Der Konfigurator erzeugt Stücklisten und generiert Angebote. Ferner lassen sich Exporte für CAD Systeme erzeugen. Dies bildet eine gute Basis, um schnell das vom Kunden gewünschte Ziel zu erreichen.

Fazit

Nur mit digital vernetzten Maschinen und Produktionsabläufen und einer intelligent gesteuerten Logistik Steuerung lassen sich Produktionsanlagen maximal auslasten. Innerbetriebliche Transport-, Produktions- und Lagerprozesse erfolgreich zu managen ist künftig eine vordringliche Aufgabe, um die Innovationskraft eines Unternehmens im Zeitalter von Industrie 4.0 voranzutreiben.

Das intelligent gesteuerte montrac® Transportsystem unterstützt Sie bei der Optimierung Ihrer Intralogistik von der Einzelanlage bis zur komplette vernetzten Fabrikautomation. Dabei ermöglicht Ihnen montrac® höchste Flexibilität in der Produktion bis hin zur Herstellung individualisierter, kundenspezifischer Produkte in kleinen Losgrößen sowie die Integration einer ERP-System-Anbindung.

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