Typische Problemsituation in der Montage der Automobilbranche

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Reinhold Koenig
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ekanban per AMS: Weltweit einmalige Innovation: Entwicklung eines neuen elektronischen Kanban-Systems (ekanban) auf der Basis von RFID und/oder Wireless LAN (WLAN) Prof. Dipl.-Ing.

1 ekanban per AMS: Weltweit einmalige Innovation: Entwicklung eines neuen elektronischen Kanban-Systems (ekanban) auf der Basis von RFID und/oder Wireless LAN (WLAN) Prof. Dipl.-Ing. Wolfgang Bode RIS-Kompetenzzentrum für Verkehr und Logistik der Weser-Ems-Region Science to Business GmbH, Fachhochschule Osnabrück Caprivistrasse 30a, Osnabrück Telefon: / Telefax: info@ris-logis.net / ris-logis.net

Wolfgang Bode RIS-Kompetenzzentrum für Verkehr und Logistik der Weser-Ems-Region Science to Business GmbH,

Typische Problemsituation in der Montage der Automobilbranche Menschliche Fehler (Vergessen, Versäumen) Hoher manueller Aufwand für die Erfassung von Nachschubbedarfen Zu hoher Platzbedarf von

2 Typische Problemsituation in der Montage der Automobilbranche Menschliche Fehler (Vergessen, Versäumen) Hoher manueller Aufwand für die Erfassung von Nachschubbedarfen Zu hoher Platzbedarf von Materialbeständen an den Montagebändern bei komplexeren Produkten und bei häufigerem Modellwechsel Gefahr von unnötigen Material-Überbeständen am Band Gefahr der Unterbrechung der Material-Nachversorgung Hoher manueller Aufwand in der Behandlung von Engpaß-Teilen ungenügende Statistiken und ungenaue Terminvorgaben je Material keine optimierte Transportsteuerung oder asynchron zu Bedarf Ungleichmäßige Belastung für das Lager durch asynchrone und zeitgesteuerte Materialanforderungen z. B. per Schichtbeginn AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 2

Material-Nachversorgung Hoher manueller Aufwand in der Behandlung von Engpaß-Teilen ungenügende Statistiken und ungenaue Terminvorgaben je Material keine optimierte Transportsteuerung oder

3 Konventionelle Nachschub- Steuerungs-Konzepte Abruf über Rückmeldepunkte und Stücklistenauflösung Abruf durch den Montage-Mitarbeiter an stationären Bildschirmen/Terminals Bereitlegen von Kanban - Karten durch Mitarbeiter an definierten Übergabestellen planmäßige Erfassung per Linerunner und Barcode-Scanner, z. B. alle 4 Std. Einlesen von ekanban-karten in eingesammelten leeren Behältern bei der Durchfahrt in RFID-Gates auf dem Rückweg zum Lager AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 3

Übergabestellen planmäßige Erfassung per Linerunner und Barcode-Scanner, z. B. alle 4 Std.

4 Varianten elektronisches Kanban: ekanban per AMS AMS = Automatisiertes Materialnachschub-Steuerungssystem 1. Sensoren im Regal und aktive 868MHz-RFID-Tags 2. Sensoren im Regal und aktive WLAN-Tags 3. Sensoren mit Foto-Voltaiktechnik und aktive WLANTags 4. Sensoren im Regal und aktive Zigbee-Tags 5. Regal-Kanban-Karten mit 13,56MHz-RFID-Tags und WLAN-Übertragung 6. Andon-Call-Button per aktivem 868-MHz-RFID-Tag oder WLAN-Tag AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 4

Sensoren mit Foto-Voltaiktechnik und aktive WLANTags 4. Sensoren im Regal und aktive Zigbee-Tags 5.

5 Maschinelle bzw. automatische Erfassung des Materialnach-schubbedarfes immer sofort in dem Moment wo er entsteht und sofortige digitale Übermittlung an den Lagerverwaltungsrechner bzw. an die Stelle, die den Materialnachschub auszuführen hat Prinzipielle Problemlösung per AMS PC als AMS -Leitstand Entnahmeseite Funkmodul Funk- Übertragung ERP-System oder Lagerverwaltungsrechner Entnahmebehälter Leerer Nachschubbehälterplatz Nachschubbehälter Behälter- Erfassungs- Sensor Sensor-Ident-Barcode AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 5

6 RFID-Reader-System: Master-Slave-Konzept AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 6

7 Variante 1: Prinzipielle Problemlösung per AMS (RFID) LAN ERP-System oder Lagerverwaltungs- Rechner (Zuordnung von Regalplatz- und Material-Nr.) HOST / LVS Funk-Übertragung per 868MHz Bis 30 m Bis 30 m Funk-Übertragung per WLAN LAN-Patch-Kabel Alternativ: direkte LAN-Anbindung PC als AMS- Leitstand AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 7

) HOST / LVS Funk-Übertragung per 868MHz Bis 30 m Bis 30 m Funk-Übertragung per WLAN

8 Variante 1: Prinzipielle Problemlösung per AMS (WLAN) LAN ERP-System oder Lagerverwaltungs- Rechner (Zuordnung von Regalplatz- und Material-Nr.) HOST / LVS Funk-Übertragung per WLAN Bis 50 m PC als AMS- Leitstand AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 8

9 Masken-Beispiel Hauptdialog im AMS-Leitstand AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 9

10 Variante 1: AMS-Seiten-Modul Snap-In -Befestigung für AMS-Erfassungsmodul Funksender (RFID/Transponder-, oder WLAN- oder Zigbee-Tag) Mechanischer Schalter mit Feder als Erfassungs-Sensor AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 10

Zigbee-Tag) Mechanischer Schalter mit Feder als Erfassungs-Sensor

11 Variante 1: AMS-Klapp-Modul mit RFID für den universellen Einsatz für Bito, Schäfer und Trilogiq mit Schalter und RFID-Technik Snap-In -Befestigung für BMS-Sensormodul Hinweis: zum Patent angemeldet! Mechanischer Schalter mit Feder als Sensor WLAN-Funksender AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 11

12 Variante 2: AMS-Seitenmodul mit WLAN-Datenübertragung Snap-In -Befestigung für AMS-Seitenmodul WLAN-Funksender Mechanischer Schalter mit Feder als Sensor AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 12

Mechanischer Schalter mit Feder als Sensor AMS: ekanban

13 Variante 3: AMS-Seitenmodul mit Photovoltaik und WLAN-Datenübertragung Solar-Modul für die Stromversorgung und als Sensor WLAN-Datenübertragungs- Modul AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 13

und als Sensor WLAN-Datenübertragungs- Modul AMS: ekanban

14 Variante 4 (Zukunft): Einsatz von Zigbee und WLAN für AMS-Schalt-Modul Zigbee-Funksender (oder WLAN-Modul) je Nachschubplatz Funk-Übertragung per Zigbee (oder direkt per WLAN) Funk-Übertragung per WLAN Zigbee-WLAN-Bridge für eine Gruppe von Regalen PC als AMS- Leitstand AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 14 LAN

Funk-Übertragung per WLAN Zigbee-WLAN-Bridge für eine Gruppe von Regalen PC als AMS-

15 Entnahmeseite Variante 5: AMS-Regal mit seitlicher Rutsche für die Rückführung von ekanban-karten ekanban-karte mit Integriertem Transponder Beschickungsseite Rücklaufebene für leere Behälter Reservebehälter Kartenauffang-Behälter Kartenrutsche Transponder-Lese- Antenne W-LAN Transponder-Auswerte-Einheit Mit integriertem WLAN-Modul Regal, kann unterschiedlichste Tiefen haben AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 15

Kartenauffang-Behälter Kartenrutsche Transponder-Lese- Antenne W-LAN Transponder-Auswerte-Einheit Mit integriertem

16 Variante 5: AMS-Regal mit seitlicher Rutsche für die Rückführung von ekanban-karten ekanban- Karten-Rutsche RFID-Reader mit WLAN-Modul Empfangs- bzw. Sammelbehälter Für ekanban-karten RFID-Lese-Antenne AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 16

17 Variante 6: AMS-Material- Anforderungs-Einheit (Andon) Stabiles Industrie-Gehäuse Kann hängend oder an die Wand geschraubt befestigt werden Material-Bedarfsmeldung kann per Wipp- Schalter aktiviert werden (Ein) Materialbedarf wird per integriertem 868MHz- Funkmodul (RFID/Transponder) oder WLAN- Modul an den AMS-Leitstand gemeldet Solange Materialbedarfsanforderung aktiviert ist, blinkt eine hell leuchtende Diode Die Person, die das Material bringt, deaktiviert per Wippschalter (Aus) wieder die Anforderung und die Diode hört auf, zu blinken AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 17

Modul an den AMS-Leitstand gemeldet Solange Materialbedarfsanforderung aktiviert ist, blinkt eine hell leuchtende Diode Die Person, die das Material bringt,

18 Generelles Systemkonzept von AMS PC als AMS- Leitstand Bluetooth-, DECT-; WLAN- oder GPRS- Controller HOST bzw. Lagerverwaltung (+ASL) Intranet (Ethernet) ETHERNET- LAN Bluetooth, DECT, WLAN oder GPRS Ethernet Infrarot, Funktechnik oder GSM, Bluetooth oder Kabel Ethernet AMS-BDE- Stationen in der Montage AMS-Funk- BDE-Stationen in der Montage Ruftasten für Call- Teile Füllstands- Sensoren für Großbehälter GLT- Funk- Taster (Call- Teile) Schaltsensoren für KLT-Regale AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 18

Bluetooth oder Kabel Ethernet AMS-BDE- Stationen in der Montage AMS-Funk- BDE-Stationen in der Montage Ruftasten für Call- Teile

19 Beispiel für den Zeitvorteil durch Einsatz von AMS Linerunner Wartezeit Bedarfsmeldung Bedarfsentstehung AMS Zeitvorteil Fehlerprüfung 20 Zustandsabfragen mit gleichem Ergebnis Im Pilotprojekt erreichter Zeitvorteil: ca. 4,5 Stunden AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 19

Zustandsabfragen mit gleichem Ergebnis Im Pilotprojekt erreichter Zeitvorteil:

20 Liste von Vorteilen durch eine automatisierte Material-Nachschubsteuerung (AMS) Vergleichmäßigte Belastung für das Lager durch zeitsynchrone und bedarfsgesteuerte Materialanforderungen Sicherstellung von 2-Stunden-Response-Zeiten für den Nachschub Ermöglichung einer chargengenauen Zuordnung von Material und Fahrzeug (Reduzierung Aufwand von Rückrufaktionen) Individuelle Statistiken und Terminvorgaben je Material Optimierte und zeitgerechte Transportsteuerung bei automatischen Staplerleitsystemen (ASL) Vermeidung von menschlichen Fehlern Verstetigung des Material-Nachschubs und Reduzierung von Platzbedarf und Materialbeständen an den Montagebändern Vermeidung von unnötigen Material-Überbeständen am Band Vermeidung der Unterbrechung der Material-Nachversorgung Verbesserung der Behandlung von Engpaß-Teilen durch sofortige und umfangreiche Kommunikation der aktuellen Situation (LAN, SMS, Lichtsignal, etc.) AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 20

Terminvorgaben je Material Optimierte und zeitgerechte Transportsteuerung bei automatischen Staplerleitsystemen (ASL) Vermeidung von menschlichen Fehlern Verstetigung des Material-Nachschubs und

21 Generelle Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Die Kosten für ein AMS-System liegen umgerechnet bei ca. 75 bis 150 je Erfassungsstelle (Materialbehälter oder Ruf-Taster). Das derzeit für die manuelle Erfassung von Material-Nachschubbedarfen eingesetzte Personal kann pro Person mit ca Kosten pro Person und Jahr ca Stellplätze bedienen. Damit amortisiert sich ein AMS-System bereits bei Zweischicht-Betrieb nach ca. 1,5 Jahren, ohne daß zusätzlich mögliche Einsparungen durch den Gewinn von Fläche in der Montage, Vermeidung von Fehlern und Reduzierung von Umlaufbeständen kalkuliert worden sind. Bei Dreischicht-Betrieb wird die Amortisationszeit entsprechend noch kürzer. AMS: ekanban Prof. Dipl.-Ing. W. Bode, Science to Business GmbH und LOGIS.NET 21

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