Die Witt-Gruppe mit Sitz in Weiden in der Oberpfalz ist eines der ältesten Versandhäuser für Textilien in Deutschland – mit über 20 Mio. Kunden weltweit. Mit dem Zuwachs des Online-Geschäfts fällt 2020 die Entscheidung, den bestehenden Logistikstandort in Weiden zu erweitern und damit die vorhandene Kapazität, um mindestens 50 % Sortierleistung zu erhöhen. Das wichtigste Anliegen mit Blick in die Zukunft ist eine Lösung, die möglichst effizient und nachhaltig ist. Beide Wünsche finden in den Sortieranlagen des Intralogistik-Experten Beumer Group ihre Erfüllung: „Für diese Herausforderung war unser Hochleistungs-Sorter für den sehr breiten Artikelmix bestens geeignet. Denn der BG Sorter Double-Belt kann über ein oder zwei Ladungsträger die Sendung aufnehmen, je nach Abmessung“, erzählt André Sielemann, Controls Manager Logistic Systems bei der Beumer Group. Dieser verfügt über effiziente Servo- und Frequenzumrichterantriebe, eine berührungslose Energieübertragung, Echtzeit-Kommunikation zum Sorter sowie eine intelligente Automatisierungstechnik für Smart Data.
Seit 2021 ist die Sortieranlage mit 275 m Länge im Logistikzentrum in Weiden im Einsatz. Über fünf halbautomatische Einschleuseeinheiten nimmt sie vorab kommissionierte Batches auf, identifiziert mithilfe von Kameralesung automatisch die Artikel und misst ihr Volumen für die richtige Dimensionierung der Pakete sowie weitere Auswertefunktionen. An ihren Ausgängen sortiert sie die Artikel in über 290 Kammer-Endstellen in die ursprünglichen Kundenaufträge – über 10.000 Artikel pro Stunde, 20 Stunden am Tag, sechs Tage die Woche. Die Klappen an jeder Sortierkammer bleiben geschlossen, solange die Artikel gepuffert werden, und öffnen sich mithilfe von Antrieben, wenn die Bestellung vollständig ist. Dann fallen sie in die dafür vorgesehenen Aufbewahrungsboxen und werden der Fördertechnik übergeben. Je nach Batchlaufzeiten geschieht dies 2.000– bis 4.000-mal am Tag. Der Clou in Sachen Nachhaltigkeit: Im gesamten System wird keine Pneumatik mehr eingesetzt. Denn Beumer setzt bei der Öffnung und Schließung der Klappen auf Servo- statt Pneumatikantriebe. Die Wahl fiel dabei auf den ECI-63-Antrieb von Ebm-Papst. André Sielemann erläutert: Er bringt neben der gewünschten Effizienz und Nachhaltigkeit noch das extra Plus an Präzision und Intelligenz für unsere Anlagen.“
Tausche Pneumatik- gegen ECI-Antrieb
Der Strombedarf des Servoantriebs ist um ein Vielfaches geringer als für die Drucklufterzeugung der Pneumatik. Nicht nur bei der Energiequelle, auch bei der Wartung macht sich der Unterschied von Elektronik zu Pneumatik bemerkbar: Müssen pneumatische Lösungen nach tausenden Bewegungen aufgrund ihrer Mechanik nachjustiert werden, sind Servoantriebe deutlich weniger wartungs- und serviceanfällig, da das Getriebe direkt auf die Kulisse wirkt. Der Resolver nimmt immer zuverlässig die Bewegungsimpulse auf, woraus sich die tatsächlichen Positionen ergeben und sich im Regelfall nichts verstellen kann. Damit haben Servoantriebe einen längeren Produktzyklus. Dadurch sinken beispielsweise auch die Servicekosten, bei gleichzeitig reduzierten Gesamtbetriebskosten. Diese Ersparnis ist gerade bei Anlagen mit vielen Betriebsstunden oft ausschlaggebend. Die moderne Technik der ECI-Servoantriebe von Ebm-Papst schafft die perfekten Synergien von Effizienz und Nachhaltigkeit. Denn sie verfügen zusätzlich über eine integrierte Steuerungselektronik und Sensorik, sind IoT-fähig und auch auf dem neuesten Stand in Sachen Predictive Maintenance.
Anspruchsvolle Automatisierungsaufgaben
Der elektrisch kommutierte Innenläufermotor der Baugröße 63, der ECI 63.40-K5 mit EC75.2, ist mit einem Leistungsbereich von 180 bis 370 W bestens geeignet für den Einsatz in industriellen Applikationen. Mit der Betriebs- und Regelelektronik „K5“ mit CAN-open-Kommunikationsschnittstelle integriert er die Endlagensensorik, die bislang bei pneumatischen Antrieben separat erfolgen und gewartet werden musste, um Endlagen sicher zu detektieren. Das spart Installations- und Wartungszeit und -kosten. Seine CAN-Bus-Ansteuerung vereinfacht dabei die Ansteuerung des gesamten Feldbusnetzwerkes. Denn diese wäre im Fall der Beumer-Lösung mit der Vielzahl an Klappenantrieben komplizierter zu strukturieren, als es die CAN-Bus-Schnittstelle des K5 ermöglicht. Prinzipiell ist ein Drehzahlregelbereich von n = 0 U/min mit Haltemoment bis 5.000 U/min möglich.
Laut Patrick Schumacher, Produktmanager Industrielle Antriebstechnik Ebm-Papst, ist der ECI 63 aufgrund seiner geringen Größe sehr gut geeignet für Intralogistiklösungen wie diese: „Das Etacrown-Winkelgetriebe zahlt zudem auf die gewünschte Effizienz und die Energieeinsparung ein, auch wenn der Antrieb per se schon einen sehr hohen Wirkungsgrad und eine hohe Leistungsdichte aufweist.“ Im einstufigen Bereich erreichen die Etacrown-Winkelgetriebe von Ebm-Papst Wirkungsgrade von über 90 %. Denn es treten kaum Reibungsverluste auf. Die Motorleistung steht fast vollständig der Antriebsaufgabe zur Verfügung. 10 % Verlustleistung gegenüber bis zu 75 % bei herkömmlichen Schneckenradausführungen sind auch bei kleinen Antrieben ein enormes Sparpotential. Oft kann man den Antriebsmotor zudem kleiner dimensionieren und Bauraum sowie Kosten sparen.
Intelligenter Antrieb
Das letzte, jedoch wichtigste feine Add-On: Dank der „Intelligenz“ des ECI 63 kommen sowohl Beumer als auch die Witt-Gruppe selbst einfacher an mehr Maschinendaten. Deren Aufbereitung erfolgt dann über die Beumer Softwarelösung BG Insight und ist über Smart Data-Dashboards jederzeit einsehbar. Für die Anlagen bedeutet das einen wichtigen Mehrwert in Sachen Predictive Maintenance. Sie werden dadurch selbst immer intelligenter. Darüber hinaus hilft es auch den Technikern der Witt-Gruppe vor Ort weiter, die Verfügbarkeit stetig zu verbessern.
Ein einfaches, fiktives Beispiel über die Funktionsweise bei der Witt-Gruppe: Der ECI-Antrieb erkennt dank seiner integrierten Endlagensensorik frühzeitig, dass die Klappe klemmt, wenn zwei bestimmte Artikel gemeinsam bestellt werden – eine Fußmatte und eine Winterjacke. Er stoppt, um die Ware nicht zu beschädigen. Somit ist die Gefahr der Beschädigung gegen Null reduziert. Die aufbereiteten Maschinendaten in der Software wiederum erkennen die Regelmäßigkeit und warnen vorab über potenzielle Störungen und geben Anleitungen, um den Betrieb zu optimieren, wie den wertvollen Hinweis, diese beiden Artikel zukünftig separat zu sortieren.
Mit der neuen Klappensteuerung über Servomotoren löst sich die Witt-Gruppe nach 13 Jahren von der bewährten Klappenmechanik mit Pneumatikzylindern. „Damit verbinden wir ganz neue Möglichkeiten der Sendungsbildung“, sagt Michèle Hille, Abteilungsleiter Instandhaltung der Witt-Gruppe. Denn es kommen in vieler Hinsicht neue Baugruppen zum Einsatz, von der Antriebs- bis zur Lesetechnik, von Touchscreens zur Bedienung bis hin zu Tablets zur Störungsbehebung. Ihn begeistert die hohe technische Verfügbarkeit im Betrieb in Verbindung mit einer stabilen Lieferzusage. Die Umstellung auf Servoantriebe hat sich gelohnt: „Der Wechsel ist zeitgemäß und zahlt voll auf die Nachhaltigkeit durch reduzierten Energieverbrauch im Betrieb ein“, so Hille. Hier hat es in den letzten Jahrzehnten bereits an vielen Stellen große Entwicklungsschritte in den einzelnen Komponenten gegeben, ohne dass ein Ende schon absehbar wäre. (hw)
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