Realisierte WMS-Projekte

iFD AG

Projektbericht VW Brüssel

Kunde

VW Brüssel

Fertigstellung

21.03.2006

Land

Belgien

Branche

• Automobil

Beschreibung

Aufgabenstellung

Das iFD LVSS steuert ein automatisches Behälterlager der VW AG in Brüssel.

Der Auftraggeber
Die VW AG betreibt ein Fahrzeugmontagewerk im Süden der belgischen Hauptstadt. Zur Zeit der Projektabwicklung wurden mit ca. 5400 Mitarbeitern auf einer Wechselfließreihe verschiedene PKW-Modelle montiert. Die Produktionskapazität betrug ca. 250.000 Fahrzeuge pro Jahr. Aufgrund einer vom VW-Konzern vorgenommenen drastischen Umstrukturierung hat sich jedoch die Mitarbeiteranzahl in den letzten Monaten auf ca. 2300 und die jährliche Produktionskapazität auf ca. 100 000 Fahrzeuge reduziert.

Die Ausgangssituation
Bisher lieferten mehrere externe Logistikdienstleiter die Fahrzeugteile in Behältern an das Montageband.

Zur Optimierung der Logistikprozesse wurde 2005 ein Logistikzentrum & Zuliefererpark (Automotive Park) in unmittelbarer Nähe zum Montagewerk erbaut. Verschiedene Zulieferfirmen haben sich seitdem in dem Objekt angesiedelt und beliefern „Just in Time“ mit ihren Produkten die Montagelinie. Wesentlicher Bestandteil des Logistikzentrums ist ein automatisches Behälterlager (ABL), das die Firma Eisenmann als Generalauftragnehmer projektierte und lieferte. Ziel war es, mit der Neustrukturierung wesentlicher logistischer Abläufe neben der Erhöhung der Produktivität vor allem eine Verbesserung der Prozess- und Versorgungssicherheit zu erreichen.

Die Aufgabenstellung
Für das neue 5-gassige automatische Behälterlager wurde die iFD AG von der Firma Eisenmann mit der Lieferung der Lagerverwaltungs- und -steuerungssoftware (iFD-LVSS) beauftragt. Entsprechend der Ausschreibung waren folgende projektspezifischen Funktionen zu realisieren:

• Entwicklung von Schnittstellen zu drei autonomen HOST-Systemen auf der Basis der Middleware MQ-Series
• optimierte Belegung der Regalbediengeräte bei doppelt tiefer Einlagerung
• optimierte Fachvergabe unter Berücksichtigung von ca. 20 verschiedenen Behältergrößen
• Tourenplanung und Sicherung einer effizienten Beladung der Transportmittel
• sequenzgerechte Auslagerung
• variable Etikettierung der Behälter
• Mehrsprachigkeit der Dialoge
• Hochverfügbarkeit der Anlage

Das Konzept
Für die Umsetzung der Aufgabenstellung gab es einen engen Terminplan, der durch hohe Parallelität der Aktivitäten gekennzeichnet war. Auch der Zeitraum zwischen Go-Live-Termin und Volllastbetrieb war sehr kurz bemessen.

Basis der Realisierung bildete das iFD-LVSS in der Version 4.3. Mit dieser modularen Standardsoftware wurden bereits mehrere Projekte bei Automobilzulieferern erfolgreich realisiert. Einzelfunktionen - wie die Schnittstelle zum VW HOST-System LOGIS oder die Tourenplanung - wiesen eine hohe Ähnlichkeit zu bereits realisierten Projekten auf. Für Standardfunktionen, wie z.B. den Datentransfer zu den unterlagerten Systemen via TCP/IP, konnte auf konfigurierbare Standardmodule zurückgegriffen werden.

Als Schnittstellenprotokoll zu den unterlagerten Steuerungen wurde geplant, den bereits in früheren Anlagen bewährten und im Restart sehr robusten MCS-Standard einzusetzen. Die funktionelle Anpassung des MCS auf die spezifischen Bedingungen der doppeltiefen Einlagerung sollte sehr rationell unter Nutzung des Schnittstellensimulators iFD-PROVIS erfolgen. Die getroffenen Festlegungen wurden mit den Steuerungslieferanten abgestimmt und im Pflichtenheft verbindlich dokumentiert. Aufgrund der räumlichen Entfernung zwischen der iFD AG und den Entwicklern der SPS- und Host-Software wurde zunächst festgelegt, dass Entwicklung, Funktions- und Performancetests der Schnittstellensoftware zunächst im Labor der iFD AG erfolgen und dann per Internet mit den Partnern zur Testung freigeben werden.

Die Realisierung

Der Projektablauf
Das Projekt wurde in folgenden Etappen realisiert:

• 1. Erstellung eines Pflichtenheftes
  Wesentliche Anforderungen an das LVSS waren durch die Ausschreibung vorgegeben. Dennoch ergaben sich aus der Parallelität von Neugestaltung logistischer Prozesse, Anlagenprojektierung und Softwareentwicklung eine Vielzahl zusätzlicher Anforderungen, die eine regelmäßige Abstimmung zwischen VW Brüssel, der Fa. Eisenmann und der iFD AG erforderten. Die eingebrachten Änderungen wurden in mehreren Pflichtenheftversionen revisionssicher dokumentiert.
• 2. Design und Entwicklung
  Nach der Erstellung des Pflichtenheftes wurden in der Designphase das Datenbankenlayout und der Funktionsrahmen für die kundenspezifischen Besonderheiten entworfen. Parallel erfolgte die Schnittstellenabstimmung zu den übergeordneten Systemen und den unterlagerten SPS.

   

  Nach erfolgter Spezifizierung wurde auf der Grundlage des iFD-Tools für Prozessanalyse und -visualisierung PROVIS eine Simulation der unterlagerten Steuerungen implementiert. Damit war es nach Fertigstellung des Basissystems möglich, die entsprechenden Schnittstellentests im Labor mit einer hohen Funktionsabdeckung durchzuführen. Die Simulation der HOST-Schnittstellen basierte auf MQ-Series internen Tools. Unabhängig von der aufgebauten Testumgebung wurden Schnittstellentests mit allen Kommunikationspartnern per DFÜ oder vor Ort realisiert.

• 3. Inhousetest
  In einem Inhousetest wurden alle Geschäftsprozesse im Beisein des Kunden auf dem Testsystem bezüglich Funktionsabdeckung, rationelle Bedienerführung, Robustheit, Flexibilität und Gestaltung geprüft und gefundene Fehler mit hoher Priorität sofort beseitigt oder Änderungswünsche zeitnah eingearbeitet, so dass der Endkunde den Softwarestand am Ende des Inhousetest als Offline-Abnahme anerkennen konnte.
• 4. Produktivsetzung
  Trotz schwieriger Inbetriebnahmebedingungen konnte mit der KLT-Erstbefüllung und der Realisierung erster Produktionsauslagerungen die Inbetriebnahmephase termin- und qualitätsgerecht abgeschlossen werden. Die Ein- und Auslagerumfänge wurden innerhalb von 14 Tagen kontinuierlich bis zur Volllast gesteigert. An einem Wochenende wurde dann der gesamte Bestand an fahrzeugspezifischen Teilen (KSK) in das ABL umgelagert.

   

  Von diesem Zeitpunkt an wurden sämtliche Produktionsbelieferungen über das ABL realisiert. Eine längere Standby-Phase diente der Schulung des IT- und Lagerpersonals und dem weiteren Optimieren der Prozesse. Die Schulung musste in mehreren Sprachen durchgeführt werden; dazu waren die entsprechenden Dokumentationen natürlich auch in den Sprachen französisch und niederländisch vorzuhalten.

Das Logistiksystem
Im ABL realisiert das iFD-LVSS folgende Logistikprozesse:

• die automatische Einlagerung von Artikelbehältern (KLT) und fahrzeugspezifischen Kabelsätzen (KSK)
• die Just-in-Time-Auslagerung von KLT
• die Just-in-Sequence-Auslagerung von KSK

Realisierung der projektspezifischen Funktionen
Kommunikation mit drei übergeordneten HOST-Systemen
Für jeden ein- und auszulagernden Behälter erhält das iFD-LVSS Informationen von übergeordneten HOSTSystemen.

Dies erfolgt vor oder während des automatischen Behältertransportes. Jede erfolgreiche Ein- oder Auslagerung wird vom LVSS an das zugeordnete Hostsystem quittiert. Somit ist der Lagerzustand in den HOST-Systemen immer transparent und aktuell. Auch bei Ausfall der Kommunikationsstrecke zu einem HOSTSystem funktionieren die wesentlichen Geschäftsprozesse im iFD-LVSS über definierte Notstrategien.

Steuerung der Handhabungs- und Fördertechnik sowie der Regalbediengeräte
Das iFD-LVSS organisiert alle Transporte auf der Fördertechnik und den Regalbediengeräten. Es sendet die dafür notwendigen Befehle an die unterlagerten SPS. Die Regalbediengeräte können ein oder zwei Behälter gleichzeitig transportieren und wahlfrei aufnehmen bzw. abgegeben. Durch die Organisation der Ein- und Auslagertransporte als Doppelspiel und 2-Behältertransport auf der Gabel sichert das iFD-LVSS kurze Transportzeiten bei effektiver Platzausnutzung im ABL.

Ansteuerung mehrerer Labelapplikatoren, Label- und Listendrucker
Einer hohen Prozesssicherheit nachfolgender Prozesse dienen die Applizierung von Labels auf die Behälter sowie der Ausdruck von Warenbegleitpapieren. Das iFD-LVSS stellt die entsprechenden Daten bereit und steuert die Geräte an. Bei Ausfall eines Gerätes werden alternative Geräte automatisch aktiviert.

Optimale Zusammenfassung von Just-in-Time- Auslageraufträgen
Über eine realisierte Tourenplanung wird die zeitliche Ausführung der Auslageraufträge so gesteuert, dass sich neben der pünktlichen Anlieferung jedes einzelnen Behälters auch optimale Abläufe bei der Beladung der Transportmittel und der Anlieferung an das Montageband ergeben.

Realisierung von Just- in-Sequence-Auslageraufträgen
Für fahrzeugspezifisch hergestellte Teile - wie z.B. Kabelbäume - ergibt sich die Forderung nach einer sequenzgerechten Anlieferung am Montageband. Da diese Produktionsabrufe nur eine Vorlaufzeit von ca. 80 Minuten besitzen, umfasst die Auslagerung auch das automatische Palletieren der Behälter mit einem Portalroboter. Das iFD-LVSS steuert die sequenzgerechte Auslagerung sowie den Palettenwechsel auf dem Roboter durch spezielle Algorithmen.

Lagerführung
Das iFD-LVSS fungiert als bestandsführendes System. Die Einlagerstrategien berücksichtigen u. a. die Gleichverteilung der Artikel, deren ABC-Kategorie sowie manuelle Entnahmemöglichkeiten für die Notversorgung. Auf Basis der Auslageraufträge werden die Behälter nach dem Herstellungsdatum der Artikel (FIFO) disponiert. Bei der Steuerung der Auslagerung lassen sich aktuelle Anlagenstörungen berücksichtigen. Bei Transportfehlern und Ablaufstörungen managt das System das notwendige Fehlerhandling über das Dialogsystem.

Hohe Prozesssicherheit bei kontinuierlichem Systembetrieb
Das ABL versorgt die Montagelinie rund um die Uhr mit Material. Dazu werden täglich mehrere tausend Behälter ein- und ausgelagert. Um diesen Anforderungen zu entsprechen, läuft das iFD-LVSS auf einer stabilen, hoch verfügbaren Hardwareplattform. Bei Ausfall einzelner Systemkomponenten oder wichtiger Kommunikationsstrecken werden Ersatzstrategien wirksam. Somit kann der Systembetrieb auch bei Störungen der über- und unterlagerten Steuerungen fortgesetzt werden.

Das IT-System
Das IT-System basiert auf dem Client-Server-Prinzip. Das System ist als Cluster ausgeführt, so dass im Fall einer Havarie automatisch auf das Standby-System umgeschaltet wird. Als Betriebssystem wird MS Windows 2003 Server verwendet, als Datenbank kommt Oracle 9.i zum Einsatz. Bestandteil des IT-Konzeptes ist auch eine Lösung zur Datenspiegelung durch eine Standby-Datenbank.

Der Service
Zur weiteren kontinuierlichen Betreuung wurde mit VW Brüssel ein Servicevertrag zu Softwarepflege, Inspektionen und Rufbereitschaft abgeschlossen.

Der Nutzeffekt
Sowohl den in der Ausschreibung formulierten als auch den im Laufe der Projektbearbeitung weiterentwickelten Zielstellungen der Vertragspartner konnte in vollem Umfang entsprochen werden. Folgende Effekte wurden erreicht

• Integration wesentlicher Logistikprozesse in die räumliche Nähe zum Montagewerk
• Einsparung von Personal und Lagerfläche
• hohe Anlagenperformance und Systemstabilität
• hohe Transfersicherheit zu den HOST-Systemen durch MQ-Series-Treiber

Projektlaufzeit

10 Monate

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