English translation of this article will soon be available!

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Grafik Werkstatt

Die guten ins Töpfchen

Kleinsteuerung beschleunigt Retouren-Sortierung

Spezielles Problem mit individueller Lösung: Saisonale und andere Grußkarten werden im Handel über eine gewisse Zeit im Verkauf belassen, sobald das aber sinnlos wird, erfolgt die Rücksendung an den Verlag. Dieser ursprünglich trotz hoher Umschlagszahl händische Vorgang wurde von ISI Automation mit Produkten von Phoenix Contact und Sick vollständig automatisiert, wie der vorliegende Beitrag zeigt.

Der Grußkarten-Verlag Grafik-Werkstatt Bielefeld suchte aufgrund seines hohen Warenumschlags nach einer Lösung zur wirtschaftlichen Rückabwicklung der angelieferten Retouren mit einer Sortieranlage. ISI Automation entwickelte dazu ein Automatisierungskonzept auf Basis einer stationären Zeilenkamera und drahtlosen Hand-Scannern von Sick sowie einer leistungsfähigen Kleinsteuerung von Phoenix Contact mit entsprechender Kommunikationsfähigkeit. Das Ganze dient dem Ersatz der bisherigen händischen Erfassung und Einbuchung durch die Mitarbeiter.

Bestandsaufnahme

Die von den Handelsvertretern angelieferten Retouren wurde vor der Automatisierung manuell bearbeitet, was zeitaufwändig und in Phasen hoher Arbeitsbelastung zudem fehlerträchtig ist. Die Verantwortlichen der Grafi k-Werkstatt suchten daher nach einer Möglichkeit, um die zurückgenommene Ware schnell und kostengünstig automatisiert zu sortieren und einzubuchen. Mit dieser Aufgabenstellung wurde ISI Automation betraut: Im Fokus des im lippischen Extertal ansässigen Unternehmens stehen Systemlösungen zur Automation von Fertigungsabläufen, Materialflüssen, Krananlagen und Hochregallagern, Montage- und Produktionslinien und Verpackungsmaschinen sowie Logistikmanagement-, Lagerverwaltungs- und Staplerleitsystemen. Erster Schritt der Mitarbeiter von ISI Automation für die Grafik-Werkstatt war die Analyse der bei der Retouren-Bearbeitung anfallenden Arbeitsschritte: Zuerst wurden dort ursprünglich die Anzahl der verschiedenen Artikel innerhalb einer Charge der zurückgeschickten Ware bestimmt, anschließend die einzelnen Artikel von Hand gezählt, auf Qualität kontrolliert und beschädigte Produkte ausgemustert und die Daten ins Warenwirtschaftssystem eingegeben.

Intelligente Erfassungstechnik als Lösung

Das von ISI Automation entwickelte Automatisierungskonzept sieht sowohl Handarbeitsplätze als auch automatisierte Prozesse vor. Um eine Rücklieferung korrekt zu erfassen, muss die Ware durch mehrere Sensoren erkannt und in der Höhe vermessen werden. Nur mit diesen Informationen lassen sich die Einzelprodukte oder die aus mehreren Produkten zusammengesetzten Verkaufseinheiten unterscheiden. Die Erfassungsaufgabe für die Zeilenkamera ist dabei anspruchsvoll. 1D- und 2D-Barcodes, die an unterschiedlichen Stellen der Ware angebracht sind, müssen sicher eingelesen werden. Jedes Produkt hat einen Warengruppen- und einen Artikel-Barcode. Nur letzterer ist für die Erfassung relevant. Produkte, die nicht erkannt werden, werden automatisch gekennzeichnet und aussortiert. Darüber hinaus muss die erfasste Ware logisch geprüft werden.

Eine Frage des Ablaufs

Zu diesem Zweck integriert das ISIPlus®-System von ISI Automation einen Gurtförderer mit intelligenter Erfassungstechnik. Neben der Kleinsteuerung ILC 150 ETH von Phoenix Contact zählen hierzu eine Zeilenkamera und verschiedene Sensoren von Sick sowie eine für diesen Anwendungsfall konstruierte Elektrotechnik von ISI Automation.

Nach dem Einscannen des jeweiligen Handelsvertreter-Codes legen die Mitarbeiter der Grafik-Werkstatt die Retouren einzeln hintereinander auf das Förderband. Die Zeilenkamera erfasst den Anfang sowie das Ende des durchlaufenden Artikels. Mit Hilfe des aufgedruckten Barcodes und der ermittelten Abmessungen wird nun vom ISIPlus-System kontrolliert, ob das Produkt dem Referenzartikel entspricht. Ist dies der Fall, wird die Retoure über das Band in einen Auffangkorb gefördert. Sollte der Barcode nicht lesbar sein oder es sich um ein anderes Produkt handeln, zeigen seitlich am Laufband montierte LED dies an, so dass es sofort aussortiert werden kann. Bei kleineren Artikeln wie Post- oder Doppelkarten erfolgt die Sortierung vollautomatisch. Nachdem der gesamte Auftrag erfasst und gezählt worden ist, werden die Daten an die Datenbank der Lagerverwaltung übertragen und der nächste Auftrag kann gestartet werden. Vorteil: Aktuelle Informationen in Echtzeit. Obgleich zur Retouren-Bearbeitung eine relativ kleine Maschine eingesetzt wird, verfügt sie über moderne Kommunikationstechnologie. ISI Automation verwendet dafür eine Kleinsteuerung der 100er Leistungsklasse von Phoenix Contact. Aufgrund der in den Inline-Controller ILC 150 ETH eingebautenEthernet-Schnittstelle lässt sich die SPS direkt mit den Standardbausteinen des ISI-Plus-Systems koppeln. Das von ISI Automation erstellte Steuerungsprogramm synchronisiert die Bandgeschwindigkeit zur Zeilenkamera, berechnet die Produktgrößen, prüft alle Systemzustände und zeigt auf einem Leuchtband an, ob die Produkte erfasst worden sind. Außerdem kommuniziert es via TCP/IP in Echtzeit mit dem ISIPlus-System. Ein Inline-PWM-Modul zur Pulsbreiten-Modulation der Ausgangssignale ermöglicht die Steuerung eines sehr schnellen Servos. Dieser sortiert am Ende des Förderbands die nicht erkannten Produkte automatisch aus. Der ILC 150 ETH liest vor jedem Erfassungsauftrag die Abmessungen aus der Datenbank ein, so dass er die Auslaufsteuerung exakt ausführen kann. Da die Maschine und ihre Komponenten direkten Zugriff auf das Unternehmensnetzwerk haben, hat sich die Effizienz bei der Retouren-Bearbeitung deutlich gesteigert. Die Erfassung und Registrierung der zurück gelieferten Ware erfolgt papierlos. Das gesamte System arbeitet seit der Inbetriebnahme leise, störungsfrei und wirtschaftlich. Die Mitarbeiter der Grafik-Werkstatt können nun in Echtzeit auf alle relevanten Informationen, artikelgenauen Bestände und Werte zugreifen.

Autor: Michael Gulsch

Grafik-Werkstatt Bielefeld

Von Grußkarten bis Kalender

Die 1978 gegründete Grafik-Werkstatt Bielefeld bietet ein umfangreiches Produktportfolio, das neben Post- und Doppelkarten Kalender, Geschenkbücher, Lesezeichen, Geschenkanhänger, Wandbilder und viele weitere Geschenkartikel umfasst. Die mehr als 3800 Einzelartikel werden in Buchläden sowie ausgewählten Geschäften angeboten. Je nach Jahreszeit und Anlass – wie Weihnachten, Hochzeit oder Geburt – tauschen die rund 60 Handelsvertreter die Motive in regelmäßigen Abständen aus, um dem jeweiligen Ereignis sowie dem sich stetig wandelnden Geschmack gerecht zu werden. Während dieser Tauschphase gibt es in der Retouren-Bearbeitung der Grafik-Werkstatt entsprechend zu tun, denn die zurückgegebene Ware muss zeitnah registriert, dem Handelsvertreter zugeschrieben sowie in das Lagerverwaltungssystem zurückgebucht werden.