High-bay warehouse and conveyor system

Coop LoBOS CH-Pratteln

Im 2014 wurde im schweizerischen Pratteln nahe Basel, der Grundstein für den grössten und modernsten Produktionsstandort von Coop gelegt. Coop beauftragte, im Rahmen der Zusammenführung der drei Produktionsbetrieben unter einem Dach, die Gilgen Logistics AG als Generalunternehmer für die Umsetzung der Intralogistik. Der Liefer- und Leistungsumfang beinhaltete das Projektmanagement, Engineering, Baustellenkoordination, Installation und Inbetriebsetzung des automatischen Hochregallagers mit Regalbediengeräten und der vollautomatischen Paletten- und Kombiförderanlage mit den dazugehörenden Sicherheitssystemen sowie der entsprechenden Anlagensteuerung. Zusätzlich wurde Gilgen mit der kompletten Wartung des Intralogistiksystems beauftragt.

Nach drei Jahren Bauzeit ist das Werk mit einem Raumvolumen von 870'000 m3 eröffnet worden. Seither produziert Chocolats HALBA hier die Coop-Schokolade für die ganze Schweiz und das Ausland, hier steht mit CAVE die grösste Weinabfüllerei des Landes und hier werden Studentenfutter, Nuss- und Snackingmischungen von SUNRAY für die Coop-Eigenmarken hergestellt.

Requirements

Exakte Koordination und Feinplanung 

«Die Systemplanung und die Organisation bei solchen Grossprojekten sind das A und O», so Andreas Marti, Gesamtprojektleiter der Gilgen Logistics. Er war für die Gesamtprojektleitung und der Integration aller Logistikgewerke verantwortlich. „Zur Sicherstellung eines erfolgreichen Projektverlaufs haben wir das Grossprojekt in Teilgewerke gegliedert und zusammen mit Coop eine Feinspezifikation erarbeitet. Da sich die verschiedensten Firmen während der Montage und Anlageninbetriebnahme inklusive dem Bau gleichzeitig auf der Baustelle befanden, war eine sehr gute Koordination und mit einer detaillierten Planung unumgänglich». Die Gebäudehülle bestehend aus Regal-Stahlbau in Silobauweise sowie Dach und Fassade und der Paletten-/ Kombifördertechnik wurde unter Berücksichtigung des Sicherheitskonzepts (Fluchtwege und Brandschutztechnik) durch Gilgen geplant und mit Einbezug von langjährigen Partnern umgesetzt.

Vollautomatische Lagerung von über 8'000 Artikeln

Im vollautomatischen Hochregallager mit ca. 41’000 Palettenplätzen werden über 8’000 verschiedene Artikel bewirtschaftet und täglich in die Coop-Verkaufsstellen geliefert. Acht Regalbediengeräte (RBG) lagern die Paletten vollautomatisch ein/aus. Für die unterschiedlichen Palettenbreiten (EURO- und Industriepaletten) wurden die Regalbediengeräte mit einfachtiefen oder doppeltiefen Teleskopgabeln ausgestattet. Die Gabeln lassen sich in X-Richtung verschieben, somit können die unterschiedlichen Palettenbreiten aufgenommen und abgegeben werden. Die Abgabe der Paletten ins Regalfach ist auch über die Regalsteher möglich. Dies führt zu einer Leistungsoptimierung, da das RBG nicht zusätzlich für die Auf-/Abgabe versetzen muss. Die RBG mit einer Höhe von 33.6 m haben eine Tragfähigkeit von 2 x 1‘000 kg. Auf den Lastaufnahmemitteln sind jeweils zwei Netzwerkkameras installiert. Die Live-Bilder werden über das Profinet-Netzwerk übertragen und können im Prozessleitstand oder am Panel am landseitigen RBG-Steuerschrank betrachtet werden. Tritt eine Störung ein, werden die letzten aufgezeichneten Minuten gespeichert und können zur Störungsanalyse beigezogen werden. Somit kann die Intervention zur Störungsbehebung gezielt eingeleitet werden.

Die Verwaltung der Lagerplätze und die Generierung der Transportaufträge erfolgen über den Lagerverwaltungs-/Materialflussrechner von Coop. Die Lagerplatzzuordnungen wird dynamisch nach Ladungsträger, Fachhöhen und Temperaturzonen erzeugt.

Energie- und Ressourcenoptimierung über sämtliche Prozesse

Um einen möglichst energieoptimierten Betrieb der RBG ohne Reduktion der Ein-/Auslagerleistung zu erzielen, wurde die Ansteuerung von Fahr- und Hubantrieb entsprechend konzipiert. Mittels Zwischenkreiskopplung der beiden SEW-Umrichter und koordinierter Ansteuerung der beiden Achsen über einen speziellen Algorithmus wird die im Bremsbetrieb einer Achse entstehende generatorische Energie möglichst für das Beschleunigen oder Fahren der anderen Achse genutzt. Um bei geringer Auslastung der Anlage zusätzlich Energie einzusparen, wurde ein Betrieb mit reduzierter Beschleunigung und Geschwindigkeit vorgesehen („Green Level“ Betrieb). Der Anstoss zum Betrieb mit reduzierter Leistung steuert der Materialflussrechner über einstellbare Parameter.

Die beiden automatischen Lager (Hochregallager und Rollbehälter-Speicher) sowie die gesamte Fördertechnik sind auf der Coop-seitigen Visualisierung (Lighthouse) dargestellt. Zur Bedienervisualisierung setzt Gilgen das Prozessvisualisierungssystem VisiWin ein. Der VisiWin-Server kommuniziert über das lokale Netzwerk mit den einzelnen SPS-Steuerungen und bereitet die gesammelten Anlagedaten grafisch auf. Eine Vielzahl von Touch-Panels, welche über die Anlage verteilt sind (stationär und mobile Panels), greifen auf den Visu-Server zu und zeigen dem Anwender den Status des entsprechenden Förderbereichs an. Um die Förderelemente von Hand zu steuern, ist der Handbetrieb und der entsprechende Förderbereich zu wählen. Wenn der Förderbereich in der Betriebsart „Handbetrieb“ ist, wird dieser farbig angezeigt. Anschliessend können die einzelnen Förderelemente angewählt und mit den Buttons „Handbetrieb“, im Tippbetrieb, bedient werden.

Logistics solution

Effiziente Versorgung und Kommissionierung der Produktionsbereiche

Für die Produktionsbetriebe, aus der Kommissionierung und dem Hochregallager werden täglich bis zu 2‘000 Paletten im Wareneingang auf die Fördertechnik aufgegeben (Handelsware / Rohmaterialien / Halbfabrikate / Verpackungsmaterial). Jede Palette wird bei der Aufgabe automatisch geprüft (Gewicht / Konturenkontrolle / Brett- und Hohlraum) und gelangen über horizontale und vertikale Förderelemente an den Bestimmungsort. Zu beanstandende Paletten werden durch den MFR an die NIO-Bahnen zur Weiterbearbeitung geleitet. Die drei Produktionsbereiche werden über das Hochregallager mit Ware versorgt. Paletten aus den Produktionsbetrieben werden bis zur Kundenauslieferung im Hochregallager zwischengelagert. 

Die Paletten-Versorgung (Schnelldreher / Nachschubpaletten) zur Kommissionierung im Obergeschoss wird aus dem Hochregallager sichergestellt. Nach der Auslagerung und Transport der Palette via Fördertechnik und Aufzug wird die Verteilung auf die 138 dreiplätzigen Kommissionier-Schwerkraftrollenbahnen durch einen Verschiebewagen sichergestellt. Parallel werden über die Kombifördertechnik leere Rollbehälter aus dem Rollbehälterpuffer zur Kommissionierung gefahren. Der Mitarbeiter bestückt sein Kommissionierfahrzeug mit zwei Rollbehältern und kommissioniert die Ware mittels ‚Pick-by-Voice‘. Die abgeschlossenen Rüstaufträge (filialbezogen) werden manuell auf die Rollbehälter-Fördertechnik aufgegeben. Nach Prüfung und Umwickeln der kommissionierten Ware gelangen die Rollbehälter automatisch über Verbindungsstrecken und Aufzüge in den Zwischenpuffer, direkt in die Bahnhalle oder zur LKW-Entnahmestelle.

Damit alle Transporteinheiten auf dem Weg zum Warenausgang ausgezeichnet werden, sind drei Palettenetikettierer im Einsatz. Für ein sicheres und rationelles Verladen zwischen dem Hochregallager und den LKWs lieferte Gilgen auch die 27 Verladestationen mit Toranlagen und Tordichtungen sowie fünf Scherenhubtische.

Automatische Zwischenlagerung der 2‘112 Rollbehälter

Das Logistikgebäude ist über eine Bahnrampe angeschlossen. Hier werden aus den Coop-Verkaufsstellen die leeren geschachtelten Rollbehälter angeliefert. Über zwei Aufzüge werden die Rollbehälter im vollautomatischen Zwischenpuffer bis zum Abruf in die Kommissionierung gepuffert. Der Zwischenspeicher ist in drei Belegungszonen definiert – leere oder volle Rollbehälter sowie Ganzpaletten. Der Puffer ist für eine Kapazität von 2'112 gedoppelten Rollbehälter sowie 172 Paletten ausgelegt. Drei Hochleistungsverschiebewagen befüllen und entleeren den Speicher kontinuierlich. Ein formschlüssiger Übertrieb, welcher direkt auf dem Verschiebewagen installiert ist, ermöglicht durch die Ein-/Auskopplung des Zahnriemens an die inaktive Pufferbahn die effiziente Bedienung aller 120 Pufferbahnen durch ein einziges Antriebselement auf dem Verschiebwagen.

Hohe Redundanz der Materialflüsse

Die ganze Logistikanlage wurde mit einer hohen Redundanz der Materialflüsse geplant und ausgeführt; somit können im Notfall sämtliche Transporte über Alternativrouten umgeleitet werden. Das Wartungskonzept, welches gemeinsam mit Coop laufend verfeinert wird, garantiert, dass die Wartungsarbeiten zum grössten Teil während dem laufenden Betrieb zu den normalen Arbeitszeiten ausgeführt werden können.

Die neue Produktions- und Verteilzentrale unterstützt die Vision „CO-2 Neutral 2023“ der Coop-Gruppe stark. Dazu gehört die sukzessive Verlagerung der Transporte von der Strasse auf die Schiene. Schon heute wickelt Coop rund zwei Drittel der Warentransporte per Eisenbahn ab. Dank des neuen Standorts in Pratteln kann Coop den CO₂-Ausstoss um weitere 1‘600 Tonnen pro Jahr reduzieren.

Production / Trading / Service providers

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