Das Ökosystem der SupplyChain im Kontext der Digitalisierung

SAFELOG

Umbau und Modernisierung einer Montagehalle zur Produktion der Baureihen E- und GLC-Klasse am Standort Sindelfingen. Nach dem Bau der Factory 56 wurde hier konsequent an der Zukunftsvision Mercedes-Benz Produktionssystem weitergearbeitet. In der SC (SupplyChain) als wesentlichem Bestandteil dieser Produktion standen die Vernetzung und vollständige Transparenz aller intralogistischen Versorgungsprozesse sowie die dazu notwendige Datenerfassung-, auswertung und Adaption im Mittelpunkt.

Produktname und Firma

Das Ökosystem der SupplyChain im Kontext der Digitalisierung – SAFELOG

Kategorie

Integrated Customer Solution

Kunde

Mercedes Benz Sindelfingen

Umsetzungszeitrum

Von:

01.12.2022

Bis:

31.08.2023

Investitionsvolumen

Case Study

Innovation und Kundennutzen
Eine Mercedes-Benz-Eigenentwicklung als Self-Service Plattform ermöglicht ein transparentes Echtzeit- und historisches Monitoring von AGV-Flotten und eine datengestützte Überwachung von AGV-Prozessen. Der Einsatz des Systems erhöht die Effizienz bei der Störbeseitigung und unterstützt dabei die nachhaltige Optimierung der Versorgungsprozesse. Als digitaler Zwilling bietet das Echtzeit-Monitoring-System die Möglichkeit, den Standort und den Zustand der AGVs jederzeit und sekundengenau zu überwachen. Das System sammelt definierte Daten und stellt diese Informationen grafisch dar: der Shopfloor wird digital und transparent – bei Störungen oder Problemen wird automatisch ein Alarm auf ein definiertes Endgerät der Instandhaltung gesendet.

Die sogenannten IoT-Daten aus dem fahrerlosen Transportsystem AGV-live werden als Datenprodukte auf der MO360 Data Plattform und für domainübergreifenden Datenanalysen bereitgestellt. Sie leisten damit einen SC-Beitrag zur datengetriebenen Company.
Über definierte “Heatmaps” können Problemmuster identifiziert und geeignete Maßnahmen frühzeitig abgeleitet werden – Stichwort: Predictive. Die Effizienz wird gesteigert und die Stabilität und Produktivität des Systems erhöht.
Mit der „Ghost-Track-Funktion“ kommt ein Tool zum Einsatz, das den Blick zurück ermöglicht – ein historisches Abbild des Shopfloors zu jedem Zeitpunkt in der Vergangenheit. Vergangene Daten analysieren, Engpässe und ineffiziente Prozesse identifizieren und verbessern – eine schnelle, systematische und automatisierte Unterstützung bei der Analyse von unzähligen Datenmengen (LOGin-Einträgen) – damit wird die Ursache von Bandstillständen schnell erkenn- und erklärbar.
Das System vereint eine einheitliche Benutzerschnittstelle für Fahrerlose Transportsysteme mit einem Wartungs- und Steuerungssystem. Dadurch war möglich schon während der Hochlaufphase einen kontinuierlichen Optimierungs- und Verbesserungsprozess umzusetzen u.a.

  • stabiler und robuster Hochlauf
  • Erhöhung der Verfügbarkeit
  • Reduzierung von Reaktionszeiten im 1st und 2nd Levelsupport
  • Einsparungen von Mittelbedarfen durch reduzierte Flottendimensionierung

AGV LIVE sorgt dafür, dass ab jetzt alle Folgeanläufe sehr viel strukturierter und mit deutlich geringerem Störaufkommen umgesetzt werden.

Bewährte Partner
In diesem komplexen Zusammenspiel von Software und Hardware setzt die SupplyChain der Mercedes-Benz AG auf bewährte Lieferanten. Sowohl bei Subsystemen wie das Kommissionieren von Warenkörben als auch beim Transport an die zu versorgenden Montagebändern kommen Pick-by-light Anlagen und AGVs der Firma Safelog GmbH aus Markt Schwaben zum Einsatz. In enger Zusammenarbeit wurden gemeinsam neue technische Lösungen entwickelt und Standards umgesetzt.
Zur Kommissionierung kommt ein vernetzter Mini-PC mit Linux-Betriebssystem zum Einsatz. Er steuert die Pick by light Anlagen, die den Mitarbeitern in den Pick Zonen signalisiert, welche Teile in welcher Menge in den Warenkorb gehören. Er ermöglicht aber auch eine Kombination der Pick- und AGV-Prozesse. Kostenintensive Implementierungsprozesse gehören der Vergangenheit an. Die Software kann „over the air“ angepasst und eingespielt werden. Alles läuft automatisiert ab und die Prozesse benötigen kein Papier mehr. Das ist natürlich auch gut für die Umwelt.
Für den Transport und die Versorgung ist eine vollvernetzte AGV-Flotte verantwortlich. Über 350 AGVs in verschiedenen Kreisläufen befördern in der Montagehalle die Bauteile und Komponenten „wie von Geisterhand“ an die Fertigungslinien. MBC-weit sind über 3.000 dieser standardisierten Roboter im Einsatz, die dabei unterschiedlichste Versorgungsprozesse bedienen.

In der Intralogistik transportieren die AGVs die bestückten Warenkörbe aus dem Kommissionierbereich an die definierten Abschnitte der Montagelinien. Aber auch bereits fertig vormontierte Komponenten wie bspw. Räder und Sitze werden direkt an den Verbauort geliefert.
Damit die AGVs den Bestimmungsort finden werden diese über ein hybrides Navigationssystem aus Magnetband und virtueller Spurführung geleitet. Um die notwendigen Befehle auf dem Kurs ausführen zu können verfügen die AGVs über den gleichen Mini-PC wie die Pick by light Anlagen.

Mit eigener Intelligenz ausgestattet sind die AGVs in der Lage eigenständig definierte Entscheidungen zu treffen. An neuralgische Stellen, bspw. Kreuzungen mit anderen Kreisläufen, einer Fördertechnik oder aber vor Einfahrt in eine Mechanisierung regelt die eigenentwickelte, übergeordnete Leitsteuerung den Verkehr.

Fazit: Die Montagehalle der Baureihen E- und GLC-Klasse der Mercedes-Benz AG steht für die konsequente Weiterentwicklung einer digitalen und technischen Transformation in der Automobilindustrie – Komplexität wird beherrschbar. Als Erfolgsfaktoren zu nennen sind die Entwicklung und Betreuung von eigener Software und Leitsteuerung, um unabhängig von Lizenzmodellen zu agieren, um maximal flexibel im Zugriff bei Fehlern, Änderungen und Anpassungen zu sein.

Testbericht

Beim Umbau und der Modernisierung einer Montagehalle zur Produktion der Baureihen E- und GLC-Klasse am Standort Sindelfingen hat SAFELOG gemeinsam mit dem Autobauer die Zukunftsvision eines Mercedes-Benz Produktionssystems umgesetzt, das die Vernetzung und Transparenz aller intralogistischen Versorgungsprozesse sowie die dazu notwendige Datenerfassung- und -auswertung beinhaltet. In enger Zusammenarbeit wurden gemeinsam neue technische Lösungen entwickelt und Standards umgesetzt. Bei Subsystemen wie dem Kommissionieren von Warenkörben sowie beim Transport an die zu versorgenden Montagebändern kommen Pick-by-light Anlagen und rund 350 AGVs der Firma SAFELOG GmbH aus Markt Schwaben zum Einsatz. Insgesamt ging es um 15 Kilometer Strecke. Zudem beliefert SAFELOG den Autobauer mit seinem System in Europe und den USA komplett, was sich auf insgesamt 3500 AGV summiert.

Das Familienunternehmen SAFELOG aus Markt Schwaben mit aktuell 260 Mitarbeitenden kommt eigentlich aus der Kommissioniertechnik und ist heute nicht nur für seine Mobile-Robotik-Kompetenz bekannt, sondern auch für seine Philosophie „deutsche Geräte zum chinesischen Preis“. Die für einen IFOY AWARD nominierte Lösung ist die Endstufe der jahrelangen Zusammenarbeit zwischen Mercedes-Benz und SAFELOG. Das Haupt-Asset ist, dass die 350 AGV als Schwarm miteinander kommunizieren. In der Factory 46, dort, wo die neue E-Klasse produziert wird, verantwortet Mercedes-Benz die Software, SAFELOG ist für die Hardware und die Projektimplementierung zuständig. Factory 46 steht bei Mercedes-Benz für die konsequente Weiterentwicklung von Digitalisierung und Transformation in der Automobilindustrie.

Kritischer Faktor in der Automobilindustrie sind die Ausfall- und Taktzeiten. Wenn alle 90 Sekunden ein Gerät abgeliefert werden muss, sind Perfektion und Standards gefragt. Zudem müssen die AGV so fahren, dass die im Werk Beschäftigten auf dem Weg zur und von ihrer Pause harmonisch mit den AGV umgehen und keine Panik- oder Unsicherheitsreaktionen entstehen. Dazu ist die komplette Halle über statistische Mustererkennung mithilfe künstlicher Intelligenz (KI) vernetzt. Über die Daten, die hier generiert werden, lassen sich Störungen in naher Zukunft – es geht hier um Minuten – vorhersagen.

Als digitaler Zwilling bietet das von Mercedes-Benz entwickelte Echtzeit-Monitoring-System die Chance, den Standort und den Zustand der dort eingesetzten AGV jederzeit sekundengenau zu überwachen. Es sammelt definierte Daten und stellt diese Informationen grafisch dar, der Shopfloor wird so digital und transparent. Bei Störungen oder Problemen wird automatisch ein Alarm auf ein definiertes Endgerät der Instandhaltung gesendet. Die IoT-Daten aus dem fahrerlosen Transportsystem AGV LIVE werden als Datenprodukte auf der MO360 Data Platform und für domainübergreifende Datenanalysen bereitgestellt. So leisten sie einen Supply-Chain-Beitrag zum datengetriebenen Unternehmen.

IFOY Fazit

Der Einsatz der SAFELOG-AGV bei Mercedes-Benz mag zwar nicht hochinnovativ sein, bietet jedoch einen erheblichen Kundenutzen in einem hochkomplexen Umfeld. Dies beginnt beim günstigen Preis und der einfachen sowie robusten Umsetzung, reicht über das gemeinsam mit Mercedes entwickelte Software-Ökosystem bis hin zu einer Verfügbarkeit von über 99,7 bis 99,9 Prozent. In der Praxis bedeutet dies 40 Stunden weniger Bandstillstandszeiten. Die Kosten einer Stunde Bandstillstand werden in der Automobilindustrie auf 1 bis 1,5 Millionen Euro beziffert. Die Tatsache, dass Mercedes die Software sowie die Leitsteuerung selbst entwickelt und betreut, ermöglicht es dem Konzern, unabhängig von Lizenzen zu agieren und bei Fehlern, gewünschten Änderungen und Anpassungen maximal flexibel zu sein.

IFOY Innovation Check

Funktionalität / Art der Umsetzung

Für die automatisierte Bandbelieferung der Endmontage der Mercedes-E-Klasse im Werk Sindelfingen wurde zwischen den Projektpartnern ein Konzept erarbeitet, das auf Safelog-Unterfahr-FTF und verschiedenen unterfahrbaren Ladungsträgern besteht. Insbesondere zählen zu den Ladungsträgern auch Pick-by-Light-Regale, welche ebenfalls von Safelog bereitgestellt wurden.

Fertig kommissionierte Warenkörbe werden mittels der FTF und der Regale von einem Kommissionierbereich über weitgehend fest definierte Pfade ans Band geliefert. Auf dem Weg dorthin wird eine Pufferung vorgenommen, wobei die Fahrzeuge mit ihrer jeweiligen Last in einer Reihe warten. Die FTF wurden mit einer Mercedes-intern entwickelten Leitsteuerung verknüpft, welche Steuerung- und Analyseaufgaben übernimmt.

Neuheit / Innovation

Das Projekt hat große Ähnlichkeit mit dem Vorgängerprojekt, in welchem die S-Klasse-Endmontage mit einer automatischen Bandbelieferung ausgestattet wurde. Im Vergleich zu diesem Projekt hat sich hauptsächlich die Leitsteuerung geändert. Diese sammelt Daten der FTF und speichert sie, um historische Analysen und Prognosen für die Zukunft treffen zu können. Dadurch konnte gegenüber dem Vorgängerprojekt eine höhere Verfügbarkeit der Gesamtflotte von 99,5 % und eine um 25 % erhöhte Transportleistung pro Fahrzeug erreicht werden.

Weiterhin wurde ein Hinweissystem entwickelt, welches die Personen im Kommissionierbereich mithilfe der Prognosen aus der Leitsteuerung über die notwendige Arbeitsgeschwindigkeit informiert, um die Pufferlänge konstant zu halten. Hinsichtlich der Hardware der FTF ist weiterhin das Konzept des gleichzeitigen Hebens und Ziehens von Ladungsträgern interessant. Dies macht den Transport zweier Regale mit einem Fahrzeug möglich und funktioniert im vorliegenden Fall sehr robust.

Kundennutzen

Der Kunde profitiert von der Automatisierung der Belieferung einer kompletten Kfz-Endmontage-Linie mittels einfach gehaltenen Hardware- und IT-Komponenten sowie Schnittstellen. Trotz des enormen Projektumfangs von 350 Fahrzeugen und 200 Pick-by-Light-Regalen ist eine gute Übersichtlichkeit gegeben.

Weiterhin befindet sich ein hoher Anteil des technischen Knowhows beim Kunden beziehungsweise. wurde mit dem Automatisierungslieferanten zusammen entwickelt und geteilt, somit besteht eine hohe Transparenz zwischen den Partnern.

Marktrelevanz

Die Relevanz des Projekts für andere Marktteilnehmer ist verhalten positiv einzuschätzen. Die Anzahl von Use Cases ähnlicher Größe ist sehr begrenzt, jedoch ist vor allem die vorausdenkende Leitsteuerung interessant, da der dadurch erreichte Effizienzgewinn auch in FTS geringerer Größe zum Tragen kommen könnte.

IFOY Fazit

Sehr individuelles Projekt, das durch die enge Zusammenarbeit von Lieferant und Kunde sowie durch die mit wenig komplexen Mitteln erreichte Effizienzsteigerung im Vergleich zum Vorgängerprojekt besticht.

Funktionalität  / Art der Umsetzung+
Neuheit / Innovation+
Kundennutzen++
Marktrelevanz+
++ sehr gut / + gut / Ø ausgeglichen / − weniger / −− nicht vorhanden
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Quellennachweis für Bilder/Videos: Mercedes Benz Group

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