Möglichkeiten der
Bauteil- und
Frontensortierung
in der Möbelfertigung.

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02. Januar 2022

Jeder, der sich mit Möbelfertigung auseinandersetzt, weiß: Die maximale Individualisierung von Möbeln zieht eine immense Variantenvielfalt nach sich, die nur noch durch eine kommissionsweise Produktion beherrschbar ist. Dabei kommt der Sortierung/Kommissionierung von Korpusbauteilen/Fronten als zwei Kernprozesse der Möbelproduktion eine entscheidende Rolle zu. Die einzig sinnvolle Alternative zur manuellen Teilesortierung sind systemgestützte Sortierzellen, die von den Anlagenhersteller in unter-schiedlichen Ausbauvarianten und Leistungsklassen angeboten werden. Die wesentlichen Vorteile solcher Sortierzellen sind:

  • Aus einem chaotischen Teilestrom aus der Teilefertigung wird durch die Bauteilsortierung ein für die Folgeprozesse geregelter Materialfluss gemacht
  • Werkstücke können nach unterschiedlichen Kriterien wie z.B. Korpusdekor, Teilegruppe, Materialgruppe, Zielarbeitsplatz im Folgeprozess oder Vollständigkeit der Korpusteile usw. aussortiert werden  Materialfluss damit weiter optimierbar
  • Mehrfachfunktion bestehend aus Teilepufferung + Entkopplung der Kantenanlage vom Folge-prozess + Bauteilsortierung + Vollständigkeit der Bauteile bei Auslagerung für Folgebearbeitung
  • Erhöhung der Produktivität (mannlose Teilesortierung, geänderte Reihenfolge in Teilefertigung) und Materialnutzung (KANN-Teile in Schnittplanoptimierung)

Bei der Auswahl einer Sortierzelle gilt es, unbedingt die kundenindividuellen Anforderungen zu kennen und zu berücksichtigen. Denn diese führen zwangsläufig zu unterschiedlichen Systemlösungen:

  • Grundsätzliche Fertigungsphilosophie in der Bauteilfertigung --> strikt auftragsbezogene Teileferti-gung oder Serienfertigung in ein Teilelager (als eindeutige Teilereferenz oder als Leitteil) oder Misch-form aus beiden Varianten
  • Hallenhöhe, sonstige baulichen Gegebenheiten
  • Auslegung der Kantenmaschine als Einzelmaschine oder zwei/vier einseitige Kantenmaschinen in Verkettung
  • Ø Taktleistung und max. Leistungsspitzen  Stück Bauteile pro Minute/Stunde/Tag
  • Manuelle oder automatisierte Beschickung/Entnahme/Abstapelung oder Mischform daraus
  • Min-, maximale Bauteilabmessungen, Teiledicken
  • Speicherkapazität  abhängig vom Anspruch des Kunden an Teilevolumen, der Prozessorganisation und realen Prozesssicherheit (Angstpuffer)
  • Sortierteile im Einzelteilzugriff oder Zwischenlagerung nach Teilereferenz mit Bauteilumwidmung
  • Investitionsbudget

Dementsprechend können unterschiedlichste Lösungsansätze in Frage kommen:

  • KBS-Regal mit Pick by light: Einfache, manuelle und dennoch systemgestützte Sortierzelle in Kombination mit einem Pick-by-Light-System; Werkstücken werden durch Scanning ein Lagerfach zugeordnet; der Bediener bestätigt die Einlagerung des Bauteils per Tastendruck und stellt damit datentechnisch einen eindeutigen Bezug her. Über die Pick by light-Anzeige erhält der Mitarbeiter bei Auslagerung eine visuelle Unterstützung.
  • Vertikalliftsystem mit Tablaren – z.B. KARDEX-Shuttle XP: Korpusteile/Fronten werden manuell auf ein Tablar gelegt und durch das Scannen von Bauteil/Bauteiletikett mit Tablar datentechnisch verheiratet; bei höherer Taktleistung besteht Sortierzelle ggf. aus zwei/mehreren Geräten. Bei der Ein- und Auslagerung kann der Kommissionierer über einen Laserpointer zusätzlich unterstützt werden. In einer Ausbaustufe wäre eine Kombination mit Robotern realisierbar, bei der aber Restriktionen aufgrund von Teileabmessungen und Stapelhöhen zu beachten sind.
  • Rundzellen mit Robotern: z.B. die Robotersortierzelle SORTBOT R-300 von HOMAG; hier sind 16 Regale kreisförmig um einen mittig angeordneten Roboter aufgestellt und bieten so eine Lagerkapazität von max. 700 Bauteilen. Die Werkstücke werden stehend zwischen Bürsten fixiert, sodass jederzeit ein Einzelteilzugriff möglich ist.

    Ein und der gleiche Roboter lagert im Einzelteilehandling ein und aus - zu Lasten der Takt- und Zellenleistung. Ein ähnliches System wird von IMA Schelling angeboten. Dabei werden die Werkstücke mit einem schlank aufbauenden Vakuumsystem angesaugt/gehandelt und liegend in den Regalen zwischengepuffert. Das bedingt referenzbezogene Teilestapel (gleiche Länge+Breite+Dicke+Dekor+Nut) und bei der Bauteilkommissionierung Umwidmung und Etikettieren.
  • Sortierzelle mit Robotern auf Verfahrachse und Sortierwand: Das Fives-Sortierkonzept unterscheidet sich durch eine Entkopplung der Einlauf-, Einlagerseite von der Auslauf-, Auslagerseite mithilfe einer Sortierwand in Form eines Durchsteckregals. Das führt zu klaren, sich nicht überschneidenden oder negativ beeinflussenden Materialflüssen.

    Vorteile dieses Prinzips sind: Keine ablaufbedingten Wartezeiten oder wechselweisen Prozessstörungen, das Gesamtsystem wird einfacher mit einer deutlich höheren Anlagenverfügbarkeit. Die Ein- und Auslagerroboter bewegen sich dabei auf linearen Verfahrachsen, um die Reichweite der einzelnen Roboter zu erhöhen. Abhängig von der Teilelänge werden einlaufseitig bis zu drei Teile pro Robotertakt gehandelt; die Pufferkapazität dieser Sortierzelle beträgt ca. 3000 Teile. Auf der Auslagerseite werden die Bauteile ausschließlich als Einzelteile gehandelt. Folglich bedarf es mehrerer Roboter zur Bewältigung des Teilevolumens. Die finale Teilereihenfolge für den Folgeprozess wird systemgestützt in der Austransportstrecke erzeugt.
  • Sortierroboter auf Verfahrachse mit Direktkommissionierung in Wagen: Bei dieser Variante wurde das zuvor geschilderte Konzept so weiterentwickelt, dass die von einer Kantenstraße ankommenden Bauteile von Kommissionierrobotern aufgenommen und direkt in die bereitstehenden Transportwagen auf die entsprechenden Stellfächern kommissioniert.

    Diese Variante erfordert eine genaue Zuordnung der Zuschnittlose zu den Kommissionierlosen mit strikter Wagenzuordnung. KANN-Teile werden in dieser Lösung in einem Steckregal oberhalb der Kommissionierwagen zwischengepuffert und zeitversetzt dem richtigen Kommissionierlos = Wagen zukommissioniert. Weniger Freiheitsgrade in der Fertigungsorganisation stehen bei diesem Konzept ein geringerer Investitionsaufwand gegenüber. Anbieter solcher Konzepte sind Fives Cinetic und Rotte.
  • Sortierzelle für Serien- und Kommissionsteile: Diese Ausbauvariante könnte für all die Möbelhersteller interessant sein, die in Ihrer Fertigungsphilosophie eine Mischform zwischen ´Serien-, A-Teile palettenweise auf Lager und B-, C-Teile auftragsbezogen hergestellt´ verfolgen.

    Dabei werden die Serienteile unter ein Abstapelportal gebracht, lagenweise abgepickt und die Teile vereinzelt; die zur Kommissionierung erforderliche Stückzahl geht in den Kommissionierstrang, der Lagenrest als KANN-Teile in den Sortierpuffer. In genau den gleichen Sortierpuffer werden die auftragsbezogen produzierten Bauteile chaotisch zwischengepuffert und bei Bedarf in richtiger Teilereihenfolge ausgelagert. Mithilfe einer Materialflusssteuerung werden die beiden Materialströme zueinander gebracht und so die richtige Stapelreihenfolge und Montagesequenz für die Montagelinien gebracht.

Wie aufgezeigt, gibt es eine Reihe von konkreten Lösungsansätzen und technischen Konzepten – es gibt aber nicht diese eine und immer richtige und für alle gültige Lösung! Es gilt also immer, die individuellen Anforderungen/Erfordernisse/Teilespektrum/Gegebenheiten/Rahmenbedingungen zu berücksichtigen und abzuwägen.. Folglich kommt der Bewertung, welcher Lösungsansatz für den jeweiligen Anwendungsfall geeignet sein kann, eine sehr hohe Bedeutung zu. Basis dieser Bewertung sind ausführliche Datenana-lysen, zum Teil unterstützt durch das Werkzeug der Simulation. Damit können Abläufe ausgesprochen realitätsnah abgebildet und validiert werden.

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