Schaeffler: Verbindung von Distribution und SAP

Unternehmen wie die Schaeffler Technologies AG & Co. KG aus Herzogenaurach stehen an der Weltspitze, weil sie ständig daran arbeiten, mit dem technologischen Fortschritt zu gehen. Optimierungen von Produktions- und Distributionsprozessen stehen dabei aktuell im Vorder-grund, denn neue industrielle Entwicklungen und fortschreitende Automatisierungen sorgen nicht nur für effektivere Abläufe, sondern senken Kosten. Gemeinsam mit dem General-unternehmer Aberle GmbH und der sysmat GmbH nahm das fränkische Unternehmen den Bau eines neuen Distributionszentrums in Angriff.

Materialflussrechner verbindet Distribution und SAP
„Mobilität von morgen“ ist das Motto der Schaeffler Gruppe. Nicht nur nach außen arbeitet der global tätige Automobil- und Industriezulieferer mit Innovationskraft und neuster Technologie, auch innerbetrieblich steht ständige Optimierung auf dem Plan. Das neuste Projekt galt den Logistikaktivitäten in der Sparte „Industrie“. Es wurde die Marktversorgung der Sparte Industrie völlig neu gestaltet, die Lieferkette optimiert und damit die Lieferperformance wesentlich erhöht. Das betroffene Distributionszentrum selbst befindet sich in Carisio (Italien).

„Die Aufgabe bestand darin, die Betriebssicherheit eines SAP-EWM-Systems im Rechen-zentrum Herzogenaurach mit den Echtzeit-Anforderungen eines automatisierten Logistik-systems am Standort in Italien zu verbinden“, erläutert Hans-Peter Rösch, Teilprojektleiter Logistische Prozesse und IT der Schaeffler Gruppe. Beide konträren Anforderungen ließen sich mit dem Einsatz eines Materialflussrechners als gekapselte selbständige Einheit elegant lösen. Für die Projektlösung arbeiteten die Unternehmen der Systemintegrator Aberle und Softwarespezialist sysmat zusammen, um an Schaeffler eine automatisierte Anlage incl. des grafischen Materialflussrechners zu liefern.

Die eingesetzte, individuell konfigurierte Software steuert den Materialfluss derart, dass sie der Schaeffler Gruppe reibungslose Abläufe aller Fördertechnikprozesse, Verbesserung des Warenflusses, effiziente Verwaltung der Abläufe oder fahrwegsoptimierte Aus- und Einlagerungen von Regalbediengeräten und Automatikkränen ermöglicht. Zusätzlich reagiert das Programm auf die unterschiedlichen Anlagensituationen. Hinzu kommt die Anlagen-visualisierung, um Störungen schnell zu lokalisieren.

Anlagenemulation ergänzt die Softwaremodule
Schon während der Implementierung einer solchen Anlage ergänzt das Modul „Anlagen-emulation“ die Entwicklungs- und Aufbau-Phase. Es bildet jede Anlage virtuell ab und stellt so für den Anwender die Anlage mit neuer Software bereit, bevor sie „live geht“. Gerade im Zusammenspiel mit SAP und einem Materialflussrechner bietet ein solcher Modus enorme Vorteile. Anwender, die die Technologie einsetzen, können vorab alle Möglichkeiten des Zusammenspiels zwischen Materialflussrechner, SAP und Anlage testen, ohne zeitlich in Verzug zu geraten.

Kosteneinsparung dank MFR-Anlagensteuerung
Im neu errichteten Distributionszentrum in Carisio übernimmt der grafische Materialfluss-rechner die Steuerung der Anlage auf der Basis von Transporten aus dem SAP-System. Durch die klare Trennung von Funktionen und Hierarchien nutzen beide Systeme ihre im Standard vorhanden Funktionen. Somit entfallen aufwendige projektspezifische Programmierungen und Tests ebenso wie komplexe Schnittstellen zwischen den Systemen.

Der grafische Materialflussrechner steuert beispielsweise ein automatisches Kleinteillager, zwei Sequenzer und Behälterfördertechnik. Warenausgangs- und Wareneingangszone, ein manuelles Palettenlager, Arbeitsplatzdialoge und das Staplerleitsystem werden durch ein SAP Enterprise Warehouse Management gesteuert. In gemeinsamer Zusammenarbeit von SAP und dem grafischen Materialflussrechner werden Lagerprozesse, Dialoge und Materialfluss synchronisiert.

Auch im Ablauf selbst sind die beiden Systeme eindeutig getrennt: Während das Entladen, Wareneingang und -ausgang, Dekonsolidierung, Versandvorbereitung und die Auftrags-steuerung via SAP gesteuert sind, erfolgt der Put-away, das Auslagern von Behältern, Behältersequenzierung nach Gewichtsklassen, Andienen und Rücklagern durch den grafischen Materialflussrechner.

Der MFR matCONTROL übernimmt die Verwaltung der Lagerfächer für das vierfach tiefe Behälterlager und die Warteschlangenverwaltung, um so eine optimale Auslastung der Anlage zu gewährleisten. SAP kennt die Behälter, die Bestände in den Behältern und sämtliche Artikel- und Kundendaten. Soll ein Behälter eingelagert werden, sendet SAP einen Transport an den MFR und sorgt für Abtransport, Lagerfachsuche und Einlagerung in das viergassige automatische Kleinteillager mit 45.000 Behälterstellplätzen. Die Regale sind für eine zweifach tiefe Lagerung bei großen Behältern oder vierfach tiefe Lagerung bei kleinen Behältern konzipiert. Zur Pufferung vor der Kommissionierung stehen zwei Sequenzer mit insgesamt 1.800 Stellplätzen, zweifach tief, zur Verfügung. Diese Sequenzer versorgen die zwölf Pick- und Packarbeitsplätze mit Behältern in der vom SAP vorgegebenen Reihenfolge. Dort kommissionieren Mitarbeiter über SAP-Dialoge die Ware, indem sie sie wiegen, bestätigen, verschließen und mit Versandpapieren versehen. Die Software nimmt dadurch dem SAP-System sehr viel komplexe Steuerungsfunktionen ab. „Um mit Standardfunktionen so komplexe automatisierte Prozesse zu steuern, hilft der Materialflussrechner enorm“, so Rösch.

Somit bietet er der Unternehmensgruppe die Möglichkeit, verschiedene Prozesse zu optimieren, da die Koordination der Materialflusslogik sich in einer Hand befindet und die Echtzeit-Anforderungen aus dem EWM ausgelagert sind. Es existiert somit eine klare Trennung von Funktionen und Verantwortung für Leistungsmerkmale des SAP-Systems. Eine Neuentwicklung der Standardfunktionen des Materialflussrechners war nicht notwendig. Dazu zählen unter anderem unterschiedliche Einlagerungsstrategien und die Verwaltung der Lagerfächer bei 4-fachtiefer Lagerung.

In der Entwicklungs- und Testphase lieferte die sysmat Software „Anlagenemulation“ einen wesentlichen Beitrag zu hoher Ergebnisqualität von Entwicklungen bei gleichzeitig kurzer Laufzeit im Projekt. Sie stellt einen vollwertigen Kommunikationspartner für SAP EWM zur Verfügung und erlaubt Entwicklung, Funktions- und Integrationstest der EWM Komponenten. Das ermöglicht frühzeitige Tests der Schnittstellenprogramme und die Überprüfung der Kommunikationslogik. Eventuelle Fehler oder offene Punkte in der Schnittstellenspezifikation erkennt das Entwicklungsteam früh und kann sie beseitigen, noch bevor die physikalische Anlage gekoppelt ist. Typisches Beispiel für einen Test ist die Integration weiterer logistischer Arbeitsplätze, wie beispielsweise für Dekonsolidierung und Kommissionierung, die im EWM mit der Fördertechnik zur Andienung und Abförderung von Ladungsträgern geführt werden. „Durch den Einsatz des Materialflussrechners und der Emulation wurde die Projektlaufzeit enorm verkürzt. Wir konnten mit der Emulation bereits parallel zum Aufbau von Mechanik und Steuerungstechnik alle EWM-Funktionen erstellen und testen“, so Rösch.

Wie viel Zeit ein derartiges Vorgehen spart, wird bei der Gegenüberstellung von konven-tioneller Methode und Materialflussrechner inklusive Emulationsfunktion deutlich. Der konventionelle Weg sieht einen sequentiellen Ablauf vor. Das heißt, die Integration von SAP mit der Anlage erfolgt vor Ort. Dazu testet der Anwender im ersten Schritt die Schnittstellen-programme und überprüft die Syntax. Die Semantik, also die Nachrichtenlogik, testet er im nächsten Schritt. Der dritte Schritt widmet sich den Nachrichtensequenzen, das heißt, es erfolgt eine Überprüfung der Logik- und Statusübergänge. Alleine diese Tests dauern mit der physikalischen Anlage circa vier bis sechs Wochen. Im letzten Schritt finden Tests zu den logistischen Prozessen statt.

Im Gegensatz dazu benötigen die Tests der Logik- und Statusübergänge mit einer Kombination aus Materialflussrechner und Emulation lediglich zwei Wochen. Voraussetzung dafür ist, dass sich die Echtanlage identisch mit der Simulation verhält. Auch hier erfolgt am Ende ein Prozesstest der logistischen Vorgänge. Gerade dort zeigt sich die Stärke der Software. „Die Inbetriebnahme wurde wesentlich verkürzt, da die Module bereits getestet in die Phase ‚Integrationstest und Inbetriebnahme‘ einfließen konnten“, resümiert Rösch.

Bereit für ständige Optimierung
Darüber hinaus wird ein durchgängiges Qualitätssicherungssystem für Schulungen und Tests durch Key-User aufgebaut und genutzt. Durch die Emulationsfunktionen, die sysmat bereitstellt, ist eine Prozess-Schulung der Benutzer direkt am System möglich. Auch bei künftigen Funktionserweiterungen und Upgrades steht die Testumgebung zur Verfügung, die somit das Risiko von Systemfehlern auf der produktiven Anlage minimiert.

Am Ende des Projekts profitierte Schaeffler von der insgesamt stark verkürzten Projekt-laufzeit. Die anspruchsvollen Ziele des Unternehmens sowohl hinsichtlich der Funktion als auch das SOP-Datums (erste Kundenlieferung) erfüllte das Projekt. „Ohne die Möglichkeit einer vorherigen Emulation hätte die Inbetriebnahme deutlich längere Zeit in Anspruch genommen. Auch bei Funktionserweiterungen und Upgrades steht die Testumgebung zur Verfügung, sodass das Risiko von Systemfehlern auf der produktiven Anlange verringert wird“, stellt Rösch fest.

Bild: Materialflussrechner verbindet Distribution und SAP; Foto: Aberle GmbH

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