Automatisierte Lagerverwaltung per Pick-to-light-Regal auch für KMU

Inzwischen haben sich automatisierte Lagersysteme in der Elektronikfertigung durchgesetzt. Die Einsparungen beim Materialhandling und Rüsten sowie beim Platzbedarf bringen kurze Amortisationszeiten. Bei der Lagerverwaltung mit Pick-to-light-Regal werden die Bauteile je nach Typ in Rollen (reels), Sticks oder Trays geliefert und verwaltet. Kleinste Mengen gibt es auch als Restgurtabschnitte sowie Schüttgut in Tüten bzw. Schachteln. Für eine effiziente Verwaltung sollten diese Gebinde oder Carrier eineindeutig identifiziert werden können. Dazu wird eine Carrier-UID (Unique Identifier) definiert. Gibt es mehrere Carrier zu einem Artikel, so werden diese verwaltet und angezeigt. Ein- und Auslagern erfolgt über die Carrier-UID, die mit einem Scanner oder einem PDA (Personal Digital Assistant) gelesen werden kann. Wenn zum Beispiel eine Rolle leer ist, kann man die Carrier-UID scannen und die Software zeigt, welche Rollen denselben Artikel beinhalten und wo sie sich befinden: im Lager, auf der Maschine oder am Rüstplatz.

LEDs visualisieren Zustände am PTL-Regal

Das Pick-to-light-Regal mit Datenbank hat LEDs zur Visualisierung. ATN

Das PTL-Regal hat für jedes Einstellfach eine LED, um Zustände oder Hinweise zu signalisieren. Zum Einlagern von Material wird die Carrier-UID gescannt und das PTL-Regal zeigt über die jeweilige LED an, wo ein Platz frei ist. Dabei merkt sich das Regal alle Carrier, die eingelagert werden. Die Entnahme aus dem Lager erfolgt ähnlich: Zum Kommissionieren wird eine Material- oder Stückliste erstellt; entweder digital oder ausgedruckt. Die digitale Liste wird vom Programm geladen und dann werden der Reihe nach die entsprechenden Carrier angezeigt. An der Position des ersten Carriers leuchtet die zugeordnete LED. Der Carrier wird entnommen und zur Bestätigung gescannt. Dann leuchtet die LED für den nächsten Carrier und so weiter, bis der letzte Carrier entnommen wurde.

eim Drucken der Entnahmeliste sollte ein solches Format gewählt werden, damit die Carrier-UID als Barcode oder DataMatrix-Code (DMC) ausgegeben wird. Dieses sollte auch bei extern erstellten Listen kein größeres Problem darstellen, da zum Beispiel in Excel die betreffende Spalte nur mit der passenden Schriftart (z.B. Code-128) formatiert werden muss. Die Liste wird gedruckt und dient als Basis für die Entnahme. Der Code des ersten Carriers wird gescannt, die LED für diesen Carrier leuchtet und der Carrier kann aus dem Lager entnommen werden. Die Carrier-UID auf dem Carrier wird als Bestätigung gescannt und dann kommt der nächste Carrier an die Reihe. Verwechslungen sind ausgeschlossen und somit ist eine gefährliche Fehlerquelle eliminiert.

Vergangenheit der Bauteilverwaltung hinter sich lassen

Die Vorteile des Systems werden besonders deutlich, wenn man die Arbeitsweise mit einer herkömmlichen Bauteilverwaltung vergleicht: „Listen ausdrucken, vergleichen, abstreichen und Material suchen“ gehört der Vergangenheit an. Die Arbeit mit dem ATN-System ist schneller, sicherer und spart darüber hinaus noch jede Menge Platz. Das Standardregal mit Abmessungen von 2,1 m x 1,9 m x 0,4 m (BxHxT) hat ein Fassungsvermögen von 1.400 SMD-Rollen (Durchmesser 7“=178 mm); also über 1650 Rollen/m² Stellfläche. Eine andere Regalvariante bietet Platz für 500 Rollen mit einem Durchmesser von bis zu 380 mm.

Bei einem Lager, das mehrere Einzelregale beinhaltet, leuchten zwei LEDs, eine für das betreffende Regal und eine für das betreffende Lagerfach. Die Software bietet darüber hinaus noch weitere Funktionen zur gezielten Suche, zur Verwaltung der Daten, Anzeige der Lagerliste, Inventurhilfe und Historie-Funktionen, die den Verlauf des Ein- und Auslagern dokumentieren. Dabei sind Software und Anzeigesystem so flexibel, dass auch Sticks, Trays, Restgurtabschnitte und Schüttgut in Beuteln in Standard-Regalfächern und Sichtlagerkästen verwaltet werden können. Auch ist es möglich, bereits bestehende Regale mit Rollenhalter und Pick-to-light-Anzeigen nachzurüsten.

Kein manuelles Erfassen des Lagerstands

Im ATN Software Storage Guide und SetUpCenter wird die Materialentnahme nach Liste mit Anzeige der Rollen angezeigt. ATN

Auf Basis einer Stückliste kann eine Materialliste erstellt werden. ATN

Manchmal ist die Einführung der Carrier-UID ein großes Hemmnis für die Umstellung auf eine automatisierte Lagerverwaltung. Die Bestände müssen erfasst und in das System eingegeben werden; vermeintlich ein sehr großer Aufwand. Nicht so beim Storage Guide von ATN. Das System ist selbstlernend und hat sehr flexible Import-Schnittstellen. Basis ist das Etikettieren mit einer fortlaufenden Carrier-UID. Somit entfallen teure Drucker und Software-Systeme zum Kreieren eigener Bauteiletiketten. Es reicht ein einfacher Etikettendrucker oder die Etiketten können bereits bedruckt bei ATN bezogen werden. Die Carrier-UID-Etiketten werden der Reihe nach auf die Carrier geklebt. Die Daten zu den Bauteilen lassen sich  über eine einfache csv-Datei einlesen. Im besten Fall liefert das Warenwirtschaftssystem, mit dem die Bauteile bestellt werden, eine Liste der offenen Bestellungen. Alternativ ist als Basis auch die Artikelliste oder gar die jeweilige Stückliste verwendbar. Die jeweilige Liste wird angezeigt, die Position mit Cursor ausgewählt und der Code auf der Carrier-UID eingescannt. Die Liste wird anschließend von der Lagersoftware importiert und alle Positionen, die eine Carrier-UID haben, werden in die Datenbank übernommen. Diese Vorgehensweise funktioniert auch mit Bestandslisten.

Eine einfache Integration in bestehende EDV-Systeme war ein wichtiges Ziel bei der Entwicklung der Software. Mögliche Datenimporte von anderen Programmen erfolgen über Excel-/csv-Dateien. Exporte ebenso, sind aber selten nötig, da alle Daten in einer SQL-Datenbank verwaltet werden, das heißt andere Programme können die Daten meist direkt einlesen.

Carrier-Verwaltung per Scanner

Die Identifizierung und Verwaltung der Carrier erfolgt automatisch mit einem portablen Scanner. Zur Anzeige von Daten wird ein handelsübliches Handy eingesetzt, das mit der ATN-App zum universellen PDA wird. Die UID von Carrier und Feeder lassen sich mit der eingebauten Kamera scannen und über eine im WLAN bereitgestellte Datentabelle werden die relevanten Daten übermittelt und angezeigt, zum Beispiel Bauteilname, Artikelnummer oder Anzahl der Bauteile auf dem Carrier. Die Datenfelder sind frei definierbar. Es ist auch möglich, Bilder vom Bauteil oder vom Carrier in der Datenbank abzulegen und auf dem Handy/PDA anzuzeigen. Je nach Firmenphilosophie oder Gewohnheit der Mitarbeiter gibt es Firmen-Handys oder der Mitarbeiter nutzt sein eigenes Handy. Da die Daten nur im firmeneigenen WLAN-Server liegen, sind die Daten sicher und verlassen nicht das Unternehmen.

Verheiraten der Carrier mit den Feedern

Feeder-Wagen ATN

Insbesondere das Zusammentragen der für eine Linienumrüstung erforderlichen SMD-Rollen oder -Trays sowie das Wiedereinlagern ist bei einer konventionellen Lagerverwaltung zeitintensiv und erfordert große Aufmerksamkeit. Das ATN-System vereinfacht dieses Arbeiten und führt den Bediener, sodass Fehler vermieden werden. In Verbindung mit dem Set-up-Center können die Daten der Lagerverwaltung auch für das Rüsten der Feeder und der Maschine verwendet werden. Aus einem Bestückauftrag, einer Stückliste oder einem Bestückprogramm wird der Bedarf der Bauteile für den nächsten Job abgeleitet. Für jeden einzelnen Artikel wird angezeigt, welche Carrier zur Verfügung stehen und wo sie sich befinden, ob im Lager oder bereits auf der Maschine. Der Bediener wählt den passenden Carrier aus. Dazu werden ihm auch zusätzliche Daten angezeigt, wie Anzahl Bauteile auf dem Carrier oder Lieferdatum. Für die Carrier, die sich nicht auf der Maschine befinden und die neu gerüstet werden müssen, wird eine Materialentnahmeliste für das Lager erstellt, sodass die Kommissionierung beginnen kann. Die benötigten Carrier werden der Reihe nach mit den LEDs visualisiert und sind ohne Verwechslungsgefahr entnehmbar.

Am Feeder-Rüstplatz werden der Reihe nach die Feeder von der Maschine entnommen und gescannt. ATN

Am Feeder-Rüstplatz erfolgt das „Verheiraten“ der Carrier mit den Feedern. Dazu werden lediglich die Carrier-UID und die Feeder-UID (auch die Feder haben eine eindeutige Kennung) gescannt und damit die Zuordnung in der Datenbank getroffen. Der Feeder wird entsprechend mit dem Carrier gerüstet und dann auf dem Feeder-Kart abgelegt. Dabei bildet das Feeder-Kart mit einzelnen Feederaufnahmen die Feederbänke des Bestückautomaten nach, d.h. die Feeder lassen sich  bereits an die richtige Position stecken. Voraussetzung dafür ist, dass der Bestückautomat bereits die Feederzuordnung festgelegt/optimiert und ausgedruckt bzw. in eine ASCII-Datei exportiert hat. Da das Datenformat kompatibel ist, erfolgt diese Datenübertagung vom ATN Inoplacer automatisch. Der Reihe nach werden die Feeder von der Maschine entnommen. Der einzelne Feeder wird in den Scanbereich des PDAs gehalten und auf dem Display erscheint, was mit dem Feeder geschehen soll. Werden Feeder und Carrier weiter benötigt, zeigt das Display die neue Feederposition und der Feeder ist am Feeder-Kart passend positionierbar. Wird der Feeder/Carrier beim nächsten Job nicht mehr benötigt, so wird auch dies angezeigt. Wenn alle Feeder vom alten Job entnommen sind, dann befinden sich alle Feeder für den neuen Job in der exakten Reihenfolge auf dem Feeder-Kart und sind der Reihe nach, ohne Verwechslungs- und Vertauschungsgefahr, auf der Maschine platzierbar. Anschließend erfolgt die Rüstkontrolle. Die Carrier auf den Feedern werden der Reihe nach gescannt und die Reihenfolge wird mit den Basisdaten verglichen. Bei Automaten, die nicht in der Lage sind, die optimalen Feederposition zu exportieren, kann diese gescannte Feederbelegung als „Master“ archiviert werden und steht bei der Wiederholung dieses Bestückjobs bereits zur Verfügung.

Traceability gewährleistet

Da die Software alle relevanten Lagerbewegungen erfasst, lassen sich Produktionsschritte bis auf Bauteilebene zurückverfolgen – eine Forderung, die unter dem Stichwort „Traceability“ immer häufiger an Hersteller oder Dienstleister aus der Auftragsfertigung herangetragen wird. Die automatische Lagerung von Bauteilen spart Rüstzeit, verhindert Rüst- und Bestückungsfehler und vermeidet Reparaturen. Das System erleichtert auch das Tracking, wenn verschiedene Personen und Abteilungen die gleichen Bauteile verwenden müssen.

(pg)