ORSY® System Regal Sensor von Würth
Adrian Aprin, Hardware-Entwicklungsingenieur bei Lacon, gibt Einblicke in das Engineering und die Produktion des Systems.
Sämtliche Entwicklungsschritte wurden durch die Spezialisten der Lacon am Stammsitz in Karlsfeld durchgeführt.
Lacon hat in Zusammenarbeit mit Würth ein innovatives Lagersystem entwickelt: das ORSY® System Regal Sensor.
Das Regal ist ein vollständig digitalisiertes System, das die Lagerverwaltung re-organisiert und optimiert: Es vereint modernste Sensorik mit intelligenter Datenverarbeitung und benutzerfreundlichem Design.
Lacon engineert und produziert ORSY® System Regal von Würth
Das ORSY® System Regal Sensor ist weit mehr als ein gewöhnliches Lagerregal – es repräsentiert einen Paradigmenwechsel in der Lagerhaltung, indem es die physische Lagerung mit digitaler Intelligenz verbindet.
Durch seine innovative Technologie ermöglicht es eine präzise Echtzeitüberwachung und automatisierte Prozesse, die über die Möglichkeiten herkömmlicher Lagersysteme weit hinausgehen.
Herausforderung
Nutzung von Echtzeitdaten
Herkömmliche Lager- bzw. Regalsystem sind zwar auf eine gute Übersichtlichkeit und Bestückbarkeit hin optimiert, nehmen aber innerhalb der Logistikprozesse weitestgehend eine passive Rolle ein.
Die daraus resultierenden Nachteile sind:
- Keine Meldung des Lagersystems, wenn der Inhalt knapp wird bzw. aufgebraucht ist.
- Die physische, turnusmäßige Kontrolle durch einen Mitarbeiter ist kostenintensiv.
- Unbemerkter Leerstand verursacht Umsatzeinbußen bzw. Unzufriedenheit beim Anwender.
- ERP-Anbindung ohne Offline-Routine, fehlende Absicherung gegen Verbindungsunterbrechungen
- Manuelle Bestellungen nötig
Lösung
Entwicklung mit Systemintegration
Neu entwickelte Hardware für eine Integration in die bestehende Infrastruktur, inklusive der Schnittstellenprogrammierung für ein Backendsystem.
- Systemintegration mit dem Ziel automatisierte transparente Prozesse in der Supply Chain der Endkunden sicherzustellen.
- Schnelle Administration von Warenbeständen.
- Einfache Entnahmeprozesse zu ermöglichen.
- Visueller Unterstützung auf Bedienerseite durch Pick-by-Light.
- Anbindung aller Interaktionen zwischen neuer Hardware und bestehendem Graphik User Interface (GUI).
- Verwendung des ressourcenschonenden MQTT-Kommunikationsprotokolls. Einem Standard mit weiten Anwendungsbereichen in der IoT-Welt, bei hoher Verlässlichkeit auch bei instabilen Netzverbindungen.
Features des ORSY® System Regals
Meilensteine bei der Entwicklung
Sensorik
Die Nervenenden des Systems bildet ein Netzwerk aus 55 Infrarotsensoren, wobei jedes Regalfach mit einem eigenen Sensormodul ausgestattet ist. Dessen Sensoren erfassen kontinuierlich den Füllstand der gelagerten Waren.
"Die Funktionsweise ist dabei denkbar einfach: Liegt ein Gegenstand auf dem Sensor, wird dies als 'Ja' oder 'Nein' erkannt", erklärt Adrian Aprin.
Die schrägen Regalböden sorgen dafür, dass bei Entnahme von Schachteln die weiteren automatisch nachrücken. So können die Füllstände aller Fächer exakt ermittelt werden.
Ein in jedem Regal verbautes Mainboard sammelt und verarbeitet die Daten aller Sensoren. Diese Informationen werden über eine Netzwerkschnittstelle an Würth übermittelt. Der Kunde kann über das Würth Service-Center Bestellgrenzen definieren, ab wann Ware automatisch nachbestellt werden soll – beispielsweise bei einem Füllstand von 20 Prozent.
Wartung & Service
Besonderes Augenmerk wurde bei der Entwicklung des ORSY® System Regal Sensor auch auf einfache Wartung und Service gelegt.
Adrian Aprin als Entwicklungsingenieur, betont dabei die Notwendigkeit, sich in die Lage des Servicepersonals zu versetzen:
"Wie arbeitet der Service, wie können das Regal und evtl. schadhafte Teile möglichst schnell repariert oder getauscht werden?"
Diese Überlegungen führten dazu, dass z.B. im Fall eines Sensorausfalls das entsprechende Fach-Modul einfach ausgetauscht werden kann – ein Vorgang, der in knapp zehn Sekunden durchführbar ist. Diese Schnelligkeit ist für die Endkunden wichtig, um deren Arbeitsabläufe möglichst wenig zu unterbrechen.
“So haben wir ein spezielles Service-Tool entwickelt, das sowohl intern eingesetzt, als auch extern vom Würth-Service vor Ort beim Kunden genutzt werden kann”, erläutert Aprin.
Dieses Tool ermöglicht es, Analysen sowie einfache Tests durchzuführen und bei Bedarf sogar auf kürzestem Wege Konfigurationen anzupassen.
Engineering durch Lacon
Das Lacon-Engineering des System Regals ist ein Paradebeispiel für kundenorientierte Produktentwicklung.
Von Beginn an stand die enge Zusammenarbeit mit Würth im Vordergrund, um ein System zu schaffen, das nicht nur technisch ausgereift ist, sondern auch perfekt auf die Bedürfnisse der Endnutzer zugeschnitten ist.
"Es geht nicht nur darum, ein für sich technisch perfektes Produkt zu entwickeln", erklärt der Entwicklungsingenieur. “Sondern wir müssen uns immer fragen: Wie wird das System im Alltag genutzt? Welche Szenarien könnten eintreten und wie können wir daraus entstehende Probleme von vornherein vermeiden?”
Diese Herangehensweise spiegelt sich in zahlreichen Details wider. So wurde beispielsweise großer Wert auf visuelle Feedbacks gelegt. Adrian Aprin erläutert: "Wir haben gelernt, dass visuelle Rückmeldungen durch LEDs, wie z.B. durch bestimmte Blinkmuster eine enorme Vereinfachung darstellen. Sie helfen dem Nutzer, den Status des Systems unmittelbar, also schnell zu erfassen."
Ein weiterer Aspekt des Engineerings war die Entwicklung einer robusten Offline-Funktionalität. "In der realen Welt kann man sich nicht ausschließlich auf eine stabile Internetverbindung verlassen", so Aprin. "Deshalb haben wir von Anfang an eine Offline-Routine implementiert, die sicherstellt, dass das System auch bei Verbindungsunterbrechungen weiter funktioniert und garantiert keine Daten verloren gehen."
Entwicklungsleistungen der Lacon Electronic im Zuge des Würth ORSY® System Regal Sensor
Embedded Hardware Entwicklung
Lacon entwickelt maßgeschneiderte embedded Elektronik für Kunden. Dabei spielt „Design to Cost“ eine wichtige Rolle. Das Verfahren der Produktentwicklung, bei dem konsequent für einzelne Komponenten die kostengünstigste Lösung bereits in der Entwicklung gesucht wird. Dabei werden insbesondere auch die Kosten, die nachträglich anfallen (Folgekosten), in die Betrachtung einbezogen (z. B. Vertriebskosten, Servicekosten).
Entwicklung eingebetteter Firmware
Die Dienstleistung umfasst die Erstellung von Low-Level-Software, die auf Mikrocontrollern läuft, die Steuerung der Systemkomponenten ermöglicht und den Datenaustausch zwischen ihnen erleichtert.
Elektrische Prüfgeräte
Wir entwerfen, implementieren, testen und überwachen die Herstellung von Prüfadaptionen welche wir für die Lacon-Fertigung zum Testen von Unterbaugruppen benötigen.
CE-Zertifizierung
Lacon war während der Entwicklung ebenfalls für die Betreuung und Begleitung von EMV-Messungen verantwortlich. Ein erfolgreich bestandener Prüfbericht eines akkreditierten EMV-Labors ist notwendig zur CE-Zertifizierung des Endproduktes.
Gerätemontage
Bei der Gerätemontage setzen wir vorgefertigte Einzelteile zu einem funktionsfähigen Gerät zusammen. Dabei verbauen und löten wir elektronische Bauteile und kontrollieren das fertige Produkt. Unsere Gerätemontage bieten wir sowohl für Prototypen als auch für die Serienfertigung in großer Stückzahl an. Als zusätzliche Dienstleistung versehen wir jedes Gerät auf Wunsch mit einer von bestimmten Seriennummer und ggf. mit einer Bedienungsanleitung.
Effizientes Wartungskonzept
Die Ingenieure von Lacon legten auch großen Wert auf die Zukunftsfähigkeit des Systems. So wurden bereits in der schon länger zurückliegenden Anfangsphase, zusammen mit Würth, Erweiterungsmöglichkeiten wie die RFID-Technologie und der Einsatz von E-Ink.-Displays mit definiert.
"Wir denken immer einen Schritt voraus", betont Entwicklungsingenieur Aprin. “Das System muss nicht nur heute funktionieren, sondern auch morgen noch relevant sein.”
Insgesamt zeigt das Engineering des ORSY® System Regal Sensor durch Lacon, wie wichtig es ist, nicht nur technische Exzellenz anzustreben, sondern auch die praktischen Aspekte der Nutzung und Wartung von Anfang an in den Entwicklungsprozess einzubeziehen. Das Resultat ist ein Produkt, das nicht nur innovativ ist und im täglichen Einsatz überzeugt, sondern sich zudem an zukünftige Anforderungen anpassen lässt.
Produktion und Qualitätssicherung
Das Engineering und die Weiterentwicklung des ORSY® System Regal Sensor findet am Lacon-Standort Karlsfeld statt, während die Produktion am Lacon-Standort in Boxberg erfolgt. Hier werden jährlich bis zu 800 Stück gefertigt.
- Vorbereitung der Sensormodule, Mainboards, Verkabelung
- Endmontage: Alle Baugruppen werden in den Regale verbaut und mit Seriennummern versehen. So ist eine eindeutige Identifizierung im Backend gewährleistet.
- Testphase: Jedes fertiggestellte Regal durchläuft eine gründliche Qualitätskontrolle.
- Verpackung: Nach erfolgreicher Prüfung werden die Regale mit Würth-Labeln versehen und extra angefertigte, passgenaue Kartonagen verpackt.
Die Produktion läuft kontinuierlich und ist z.Zt. auf eine Kapazität von rund 65 Regalen pro Monat ausgelegt. Die weiteren Logistikschritte werden von Würth übernommen: Sobald eine ausreichende Anzahl an Regalen fertiggestellt ist, werden diese zu einem zentralen Würth-Lager transportiert. Von dort aus erfolgt die weitere Distribution an die Würth-Kunden per Mietmodell.
Fazit
Eine erfolgreiche Lösung
Das ORSY® System-Regal Sensor von Würth stellt eine beeindruckende Innovation in der Lagertechnik dar.
Es vereint modernste Sensorik mit intelligenter Datenverarbeitung und benutzerfreundlichem Design und wird von Lacon engineert und gefertigt. Die laufende Integration neuer Technologien kombiniert mit dem kundenorientierten Ansatz von Lacon, positioniert das System Regal als zukunftssicheres und adaptives Lagermanagement-System.
Durch diese Eigenschaften ermöglicht das System-Regal eine deutliche Optimierung der Lagerprozesse, Kosteneinsparungen und eine Steigerung der Produktivität in der Materialwirtschaft.
Mit einer Produktion von 800 Stück pro Jahr hat sich das ORSY® System Regal bereits als erfolgreiche Lösung für modernes effizientes Lagermanagement etabliert.
Fragen zu ORSY® System Regal Sensor von Würth
Digitale Intelligenz. Es nutzt Echtzeitdaten um automatisch nachzubestellen, ist digital vernetzt und erleichtert visuell die Befüllung durch den Einsatz von LEDs an jedem Fach. Außerdem bietet es eine robuste Offline Funktionalität.
Das Regal und evtl. schadhafte Teile können schnell repariert oder getauscht werden, beispielsweise ist der Tausch eines Fach- Moduls in unter 10 Sekunden erledigt.
Eine kundenorientierte Produktentwicklung stand im Fokus, welche in enger und vertrauensvoller Zusammenarbeit auf Augenhöhe umgesetzt wurde. Visuelle Feedbacks waren Würth genauso wichtig wie eine robuste Offline-Funktionalität. Es wurde alles inhouse von A-Z umgesetzt: angefangen von der Hardwareentwicklung, über die Softwareentwicklung, die CE-Zertifizierung des Endprodukts bis zur Gerätemontage. Ein Paradebeispiel, welches unseren Slogan “Electronics with Your Name” zu Recht tragen darf.
