Vollautomatisierte Palettenherstellung – Auf dem Weg zum Cost Leader

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Vollautomatisierte Palettenherstellung – Auf dem Weg zum Cost Leader

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Von einer vollautomatisierten Fertigung, die im Sinne von Industrie 4.0 auch sämtliche Daten aus einem durchgängigen ERP-MES-System erhält und zurückmeldet, träumt so manches Unternehmen. Bei Perusch-­Paletten ist die smarte Fabrik bereits Realität und das Unternehmen auf dem besten Weg zur Kostenführerschaft.
Palettenherstellung

Palettenherstellung ist leicht gemacht, eine Palette braucht auf den ersten Blick nicht viel: Füße, Trag- und Deckbretter – zusammengehalten von ein paar Nägeln und Klammern. Doch der Teufel liegt im berühmten Detail. So gilt es in der ­Palettenproduktion weit mehr als nur Formate oder Kufenmaße zu beachten.

Es gilt viele verschiedene Parameter zu berücksichtigen

Zu den klassischen Parametern zählen beispielsweise auch Traglast, Folien­überstände, Deckel oder Stapel­eigenschaften der Paletten. Das trifft nicht nur auf kunden­individuelle Fertigungen zu. Auch innerhalb vorhandener Standards wie Nonstop-, ­Export- oder Papierpaletten ergeben sich auf diese Weise theoretisch unendlich viele Konfigurationsmöglichkeiten. In Summe gibt es in der Palettenproduktion also eine riesige Variantenvielfalt, die auch das 1953 gegründete Familien­unternehmen ­Perusch-Paletten GmbH (Perusch) aus dem österreichischen Frohn­leiten in der Steiermark beherrschen muss.

Zur Herausforderung wird die Variantenvielfalt nicht zuletzt in Kombination mit dem steigenden Kostendruck, recht kurzen Vorlaufzeiten und Just-in-Sequence-­Lieferungen. Denn Perusch beliefert über­wiegend große und mittelständische ­Papier- und Kartonagenproduzenten, mit einem jährlichen Palettenbedarf von über 100.000 Stück – verteilt auf mehrere LKW-Ladungen pro Tag.

Projekt „Perusch-Paletten 4.0“

In diesem Kontext hat das Thema Automation – zusammen mit Entwicklungen wie die Digitalisierung und Globalisierung – für die Zukunftsfähigkeit des Unternehmens sukzessive an Bedeutung gewonnen und den Druck in den letzten Jahrzehnten weiter erhöht. Perusch stellt sich dieser Herausforderung: „Wir wollen ‚Cost Leader‘ bei der Produktion von Karton- und Papierverpackungspaletten werden – bei gleichzeitig maximierter Flexibilität“, bringt es Wolfgang Perusch auf den Punkt. Gemeinsam mit seinem Bruder, Ernst ­Perusch, führt er das Unternehmen bereits in dritter Generation und verantwortet die Bereiche Technik und Produktion.

Palettenherstellung
Die Brüder Wolfgang und Ernst Perusch führen das Familienunternehmen bereits in dritter Generation. Mit ihrem Bestandsteam und einer Maximierung des Automatisierungs- und Digitalisierungsgrad wollen sie die Anzahl an gefertigten Paletten pro Jahr von zuletzt 900.000 auf ­1,4 Millionen erhöhen und damit zum Cost ­Leader werden. Bild: Perusch-Paletten

In Zahlen bedeutet das neu gesteckte Ziel: ­Perusch will mit seinem Bestandsteam von 38 Mitarbeitern die Anzahl an gefertigten Paletten pro Jahr von zuletzt 900.000 auf 1,4 Millionen erhöhen. Das geht nur durch eine starke Reduzierung des Anteils manuell gefertigter Paletten, die Beschleunigung der Auftragsdurchlaufzeiten sowie eine optimale Verwertung der Ressource Holz. Die beiden Hebel: Ein höchstmöglicher Automatisierungsgrad kombiniert mit einer maximalen Ausschöpfung der Digitalisierungsmöglichkeiten.

Hierfür wurde das aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung kofinanzierte Projekt „Perusch-Paletten 4.0“ und damit die größte Erweiterungsinvestition der Firmengeschichte ins Leben gerufen. Im Mittelpunkt steht die Modernisierung der gesamten Fertigung, mit der Digitalisierung und Auto­matisierung der internen Prozesse als zentralen Zielen. Den ersten Projektmeilenstein schloss Perusch 2019 mit der Eröffnung der neuen Produktionshalle mit einer Fläche von 1.507 m² ab. Hier wird das Unternehmen künftig vollautomatisiert Paletten fertigen – mit der ERP-MES-Suite PSIpenta von PSI Automotive & Industry als Datendrehscheibe. Die Lösung wurde ganz bewusst bereits im Vorfeld des Projekts eingeführt.

Palettenherstellung: Durchgängiges System steuert vollautomatisierte Anlage

„Unsere neue Fertigung besteht aus drei Ebenen, die durch ihre durchgängige und tiefe, vertikale Integration nahezu mit einander verschmolzen sind“, erläutert Wolfgang Perusch. Die Shopfloor-Ebene umfasst die neue Produktionsanlage mit einer Sägelinie, einer Stapelanlage mit zwei Industrierobotern, ein Intralogistiksystem sowie eine Industriefertigungs­linie. Daran angedockt sind die MES-­Module inklusive des PSIpenta-Leitstands, die wiederum vollintegriert sind in das ERP-System. Gemeinsam mit dem angebundenen Kunden-Webportal bildet das ERP-System die dritte und höchste Ebene.

Alle erforderlichen Daten kommen aus dem ERP-System. Das heißt, die Software plant und steuert einen kompletten Auftragsdurchlauf im Zusammenspiel mit den verschiedenen Komponenten der Produktionslinie vollautomatisiert – vom Eingang des Kundenauftrags über die Produk­tion bis zur Etikettierung und Auslieferung. Ausgangspunkt für das ERP-System ist eine CSV-Datei, in der Kunden über das angebundene Webportal alle relevanten Auftragsdaten erfassen. PSIpenta generiert hieraus automatisiert Kundenvorgänge, Fertigungsaufträge und Stücklisten. Durchschnittlich 270 kundenspezifische Parameter übermittelt das ERP-System pro Kundenauftrag an den Shopfloor.

„Hier kommt das Variantenmanagement der ERP-Lösung zum Tragen. Vereinfacht gesprochen, verwaltet es die spezifischen Ausprägungen unserer standardisierten Palettentypen und generiert Angebote, Aufträge, Stücklisten und Arbeitspläne für die konfigurierten Muster – und zwar auch dann, wenn es einen Auftrag in dieser Form noch nie gegeben hat“, so Perusch, und er ergänzt: „Dabei muss man sich vergegenwärtigen, dass wir theoretisch eine unendlich Variantenvielfalt händeln. Denn wir können jegliche Breiten-Längen-Kombination millimetergenau umsetzen.“

Für jedes Teil einer Palette – dazu zählen das Bodenbrett beziehungsweise Füße, Tragbretter und Deckbretter – generiert das System eigene Fertigungsaufträge. Der Leitstand plant die Fertigungsaufträge für die Montage automatisiert auf Basis der Termine und Rüstzeiten ein. Im Anschluss übergibt er die Zuschnittaufträge samt den internen Lieferterminen an einen integrierten Algorithmus. Dieser dient der Planung der Zuschnittanlage, welche die Bretter für die Produktion aus Langware kappt.

Ziel ist es, möglichst wenig Verschnitt beziehungsweise Abfälle bei der Palettenherstellung zu erzeugen. Der Algorithmus errechnet hierfür auf Basis der vom Leitstand geplanten Starttermine die optimale Ausnutzung der Rohware (Verschnitt­optimierung) – und zwar ohne Konflikte hervorzurufen. Eine wichtige Rolle spielt hierbei ein digitaler Zwilling, der alle mechanischen und sonstigen Einschränkungen des Systems kennt und die ermittelte Verschnittoptimierung auf ihre Machbarkeit prüft. Die ermittelten Daten schleust das System über die Säge beziehungsweise Stapelanlage direkt in das interne Logistiksystem, damit dieses die Ladungsträger in der korrekten Sequenz an die Fertigungslinie fördert.

Maximale Transparenz ermöglicht hochflexible Planung bei der Palettenherstellung

Das ERP-System ist in der automatisierten, smarten Palettenfabrik die Datenbasis. So beginnen die Vorteile schon bei der Auftragseingangsschnittstelle, durch die der Zeitaufwand für die manuelle Eingaben entfällt oder erheblich reduziert wird. Immer wiederkehrende Prozesse mit Kunden können folglich weitestgehend automatisiert bearbeitet werden. Dabei entfällt auch die Anlage neuer Artikel, was eine weitere, erhebliche Zeitersparnis bedeutet. „Das System kann durch den Variantenmanager auch ein Format, das bisher noch nie angefragt wurde, automatisch verarbeiten und in einen Auftrag ummünzen. Das ist ein großer Vorteil“, so Perusch. Die automatischen Rückmeldungen der verschiedenen Stationen an das ERP-System versetzen das Unternehmen in die Lage, jederzeit den Status eines Auftrags in der Palettenherstellung zu kennen, was ein hochflexibles Planen ermöglicht. Perusch ergänzt: „Besonders wichtig ist für uns, dass uns das ERP-System auch zukünftig nicht einschränkt, etwa wenn es um die Erweiterung der Systemlandschaft geht.“

Der noch laufenden Implementierungsphase mit Tests wird sich in Kürze der Go-Live der Produktion anschließen. Ab diesem Zeitpunkt will das Unternehmen den Fokus auf die Sammlung von Produktionsdaten legen, um die Anlagen weiter zu optimieren. „So oder so sind wir unheimlich stolz, etwas geschafft zu haben, worüber vielerorts lediglich ­debattiert wird und was auch speziell in unserer Branche bislang einzigartig ist: Die vollautomaische Fertigung 4.0“, fasst Wolfgang Perusch zusammen.

Cost Leader mit Zukunft

Perusch-Paletten hat mit der größten ­Investition in der Firmengeschichte das Fundament für einen langfristigen Erfolg gelegt. Durch die Verzahnung von Automation und Informationstechnologie entsteht eine hochleistungsfähige Produktion, der dem Unternehmen die Zukunft – vielleicht sogar als Cost Leader – im Bereich der Palettenherstellung sichern wird. An der Realisierung des Traums der Smart Factory hat nicht zuletzt auch das durchgängige ERP-MES-System ­PSIpenta einen wesentlichen Anteil. Mit seiner Funktionstiefe, Bedienerfreundlichkeit, Offenheit und Flexibilität bringt es alles mit, was die Smart Factory auf ­IT-Seite benötigt.

Der Autor Jens Reeder ist Leiter Division Industry bei der PSI Automotive & Industry GmbH.

Lesen Sie auch: Ressourcenplanung in der Einzelfertigung – Eine Basis für die Einrichtung

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