Hohe Effizienz und intelligente Vernetzung

Die Zentrale für den asiatischen Teilevertrieb sitzt in Singapur. In den meisten asiatischen Ländern ist Pepperl+Fuchs, eines der weltweit führenden Unternehmen für industrielle Sensorik und Technologie im Explosionsschutz, mit einer Vertriebsniederlassung vor Ort, um die Nähe zum Kunden zu garantieren. In China verfügt das Unternehmen über eine kleine Manufaktur, die im Bereich des Explosionsschutzes kundenspezifische Lösungen anbietet. Bei der Standortsuche hat Pepperl+Fuchs eine Reihe asiatischer Länder verglichen. Mit der vorhandenen Infrastruktur hat sich Singapur als perfekter Logistik-Hub herausgestellt. Außerdem bietet das Land gute Voraussetzungen durch Handelsabkommen mit den meisten europäischen, amerikanischen und asiatischen Ländern. Ein wesentlicher Faktor bei der Standortwahl war auch die Rechtssicherheit, die das Unternehmen durch seine lange Historie in Singapur sehr gut kennt und schätzen gelernt hat.

Global Distribution Center (GDC) steht im Mittelpunkt

Das Herzstück im Logistiknetzwerk von Pepperl+Fuchs im asiapazifischen Raum (APAC) ist das automatisierte Global Distribution Center (GDC) in Singapur. Von hier aus wird ein sehr breites Artikelspektrum an alle Pepperl+Fuchs-Firmen weltweit geliefert und vertrieben. „Der Hauptgrund für die Errichtung eines globalen Distributionszentrums war die Konsolidierung der weltweiten Bestände für Standardprodukte“, sagt Mehmet Hatiboglu, Geschäftsführer bei Pepperl+Fuchs. „Denn der Hauptanteil der Wertschöpfung unserer Gruppe findet in diesem Produktbereich in den drei Produktionsstätten Bintan, Vietnam und Singapur statt.“ Die weltweite Versorgung der regionalen Distributionszentren in Deutschland und den USA macht somit aus Asien heraus Sinn. „Wir glauben, dass wir durch diese Konsolidierung unsere Kunden schneller bedienen können, und dies bei reduzierten Beständen“, so Hatiboglu. „Um dies zu gewährleisten und größtmögliche Flexibilität und Wirtschaftlichkeit auch in Stoßzeiten beibehalten zu können, haben wir uns für ein automatisiertes Logistikzentrum entschieden.“ Geplant und realisiert wurde das Logistikzentrum – wie schon das EDC in Mannheim – vom Generalunternehmer WITRON Logistik + Informatik GmbH. Der Service und die Wartung der Anlage werden von einem WITRON-OnSite-Team durchgeführt. Die hierfür benötigten Fachkräfte sind speziell in Singapur in der Regel gut zu finden.

Aus dem GDC werden vorkommissionierte Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe in Kleinstmengen in die angegliederte Fertigung im selben Gebäude und an eine 12 Kilometer entfernte Produktionsstätte geliefert. Die gleichen Materialien gelangen auch in größeren Stückzahlen an Fabriken in Deutschland, Tschechien, Indonesien, Vietnam und USA. Fertigwaren werden in Bulk-Shipments an die beiden Distributionszentren in Europa (EDC) und Amerika (UDC) täglich per Luftfracht und einmal wöchentlich per Seefracht versendet. Dazu kommen noch bis zu 1.000 Pakete am Tag, die direkt an asiatische Endkunden „door-to-door“ per Kurier gelangen. Dabei haben die Pepperl+Fuchs-Kunden direkten Zugriff auf die Bestellsysteme des GDC, sodass die Bestellung zumeist noch am selben Tag bearbeitet werden kann und die Ware schon nach kurzer Zeit versandfertig ist. Eine der Grundregeln von Pepperl + Fuchs ist es, innerhalb der gesamten Supply Chain – von der Produktion, über das Logistikzentrum, dem Transport bis hin zum Kunden – größtmögliche Qualität und Transparenz zu gewährleisten. Das GDC ist in dieser Kette ein zentraler Baustein.

Größte Einzelinvestition in der Firmengeschichte

Das Geschäft in Asien unterscheidet sich grundsätzlich in einigen Punkten ganz deutlich von dem in anderen Teilen der Welt. So tendieren asiatische Kunden dazu, allgemein sehr hohe Ansprüche zu stellen. Neben den hohen Qualitätsansprüchen in einigen Regionen, spielt das persönliche Networking eine ebenso wichtige Rolle. „Erschwerend kommt hinzu, dass asiatische Kunden auf eine vorausschauende Planung nicht viel Wert legen“, so Hatiboglu. „Als Folge müssen wir uns immer auf sehr kurze Reaktionszeiten einstellen.“ Dies setze vor allem eine hohe Verfügbarkeit und Flexibilität in den Produktions- und Logistikprozessen voraus.

Das GDC in Singapur ist mit einer Summe von 44 Millionen Euro die größte Einzelinvestition in der Firmengeschichte von Pepperl+Fuchs. Der Invest für das 32 Meter hohe WITRON-Lager beläuft sich auf rund 12 Millionen Euro. Das AKL umfasst vier Gassen. Jede Gasse wird von einem Regalbediengerät (RBG) mit einer Mastlänge von 18 Metern angesteuert. „Im Wareneingang befinden sich sechs intelligente Wareneingangsarbeitsplätze und im Kommissionierbereich elf zukunftsweisende Multifunktionsarbeitsplätze, die jederzeit vom Pick- zum Packplatz gewandelt werden können – und umgekehrt – sowie zu einem Arbeitsplatz für Value-Added-Serviceleistungen“, sagt WITRON-Projektmanager Jürgen Hüttemann. „Hier werden aktuell täglich bis zu 4.600 Orderlines kommissioniert und konfektioniert.“ Dabei erkennt das System selbstständig, ob es sich um Groß-, Mittel- oder Kleinaufträge handelt und welche individuellen Rahmenbedingungen für jeden Auftrag zu beachten sind. Stand heute sind mehr als 97.000 Artikel (SKUs) im GDC gelagert. Der Füllgrad liegt derzeit bei rund 80 Prozent. Etwa ein Drittel davon sind Fertigwaren, der Rest Roh- beziehungsweise Halbfertigerzeugnisse.

Wechselwirkungen zwischen Standorten Mannheim und Singapur

„Als größte Herausforderung bei der Distribution von Produkten für die Fabrik- und Prozessautomation sehen wir momentan die steigende Zahl an kundenspezifischen Wünschen sowie länderspezifischen Einfuhrbestimmungen“, erklärt Hatiboglu. „Das beginnt bei kundenspezifischen Barcodelabels und geht bis hin zu einer Online-Datenübertragung der Shipments in den jeweiligen Landessprachen.“ Um diese Themen entsprechend abzubilden, hat Pepperl+Fuchs in seinem GDC eine spezielle Linie für Sonderabwicklungen eingerichtet. Von Vorteil sei, sämtliche Anforderungen funktionell im WITRON-Lagerverwaltungssystem abbilden zu können.

Die Entscheidung für WITRON in dem Projekt war schnell gefallen. Beide Partner haben bereits im Jahr 2013 das Projekt in Mannheim erfolgreich realisiert. Die intensive und vertrauensvolle Zusammenarbeit zwischen Pepperl+Fuchs und WITRON hatte dort von Anfang an gut funktioniert. Und die Erwartungen des Kunden mehr als erfüllt: hohe Anlagenleistung, geringste Fehlerraten und bestmöglicher Kundenservice. Nun sollen die, durch ein modernes Logistikzentrum in Europa erzielten Wettbewerbsvorteile auch die weitere Expansion des Sensorikherstellers auf dem asiatischen Markt beschleunigen. „Es liegt auf der Hand, dass wir die positiven Erfahrungen, die wir bei der Automatisierung unseres European Distribution Center (EDC) am Standort Mannheim gemacht haben, herangezogen haben und davon auch profitieren möchten“, erklärt Hong Han Thanh, als Lager- und Logistikdirektor bei Pepperl+Fuchs zuständig für die Region Südostasien. „Beide Lager haben eine ähnliche Konstellation und bedienen sowohl die Produktion mit Rohwaren als auch Endkunden mit Fertigwaren, sodass eine „Copy-and-Paste“-Variante mit kleineren Anpassungen an die lokalen Anforderungen für uns die logische Konsequenz war.“ Auch dem Projektteam von WITRON fiel es so leichter, die Geschäftsprozesse von Pepperl+Fuchs Singapur zu verstehen und die daraus resultierenden Anforderungen umzusetzen. „Ein weiterer Vorteil ist, dass wir über die gleiche IT-Schnittstelle sprechen“, so Hong. „Das hat dazu geführt, dass wir neue Funktionen im EDC vorher testen und freigeben konnten, sodass das GDC sofort mit einer voll funktionierenden Version an den Start gehen konnte.“ Durch die Schulung und Einarbeitung von Mitarbeitern aus Singapur in Mannheim sowie die Inbetriebnahme-Unterstützung durch Mitarbeiter aus Mannheim vor Ort in Singapur ist der Hochlauf in kurzer Zeit ohne Komplikationen und Lieferunterbrechungen gelungen.

Im GDC wird mittlerweile alles gelagert, von Roh-, Halbfertig- und Fertigwaren bis hin zu Hilfs- und Betriebsstoffen. Das GDC besteht aus drei Lagerbereichen: dem automatischen Kleinteilelager (AKL) mit 60.000 Tablar-Stellplätzen, einem Langgutlager mit 400 Plätzen und dem Schmalgang-Palettenlager mit 1.800 Palettenplätzen.

Durchgängige Integration von Produktion und Logistik im Sinne von Industrie 4.0

Wie schon in Mannheim kommt auch in Singapur das Order Picking System (OPS) von WITRON zum Einsatz, welches sich weltweit in der Teiledistribution und bei E-Commerce-Anwendungen durch das wirtschaftliche Handling breiter Artikelspektren bewährt hat. OPS ermöglicht die Lagerung und Kommissionierung in einem System. Die modular aufgebaute Lösung ist eine Integration von automatischem Kleinteilelager (AKL) und vorgelagerten Kommissionierplätzen, welche durch Sequenzpuffer – oder wie bei Pepperl+Fuchs innovativ umgesetzt – durch eine QVW-Lösung (Querverschiebewagen) von der Geschwindigkeit der Regalbediengeräte (RBG) weitestgehend entkoppelt sind. Dies ermöglicht höchste Individualität bei sämtlichen Arbeitsprozessen. Die Artikel werden im OPS an den Pick- und Pack-Arbeitsplätzen nach dem Ware-zum-Mann-Prinzip auftragsbezogen bereitgestellt. Durch die Flexibilität des Systems können Tablare, Behälter, Kartons oder Kleinladungsträger mit unterschiedlichen Größen, Höhen und Unterteilungen als Ladungsträger eingesetzt werden. Die Arbeitsplätze werden je nach Auftragslast variabel besetzt. Um die sehr hohe Anzahl an verschiedenen Artikeln effizient und platzsparend zu lagern, sind die bei Pepperl+Fuchs eingesetzten Ladungsträger (Kartons) bis zu sechzehnfach unterteilt. Die Kartons werden auf Tablaren transportiert. Die Belegung der Tablare wird im Wareneingang automatisch gescannt. Die Kommissionierung erfolgt direkt in den Versandkarton oder in den Auftragskarton für die Produktionsversorgung. Dabei können an jedem Kommissionierplatz bis zu acht Kundenaufträge parallel bearbeitet werden. Eine Vielfachabsicherung, bestehend aus Pick-by-Light-System, Place-to-Light und Flächenscannung, gewährleistet höchste Kommissioniersicherheit. Hinsichtlich der Plausibilisierung kommen Pepperl+Fuchs-eigene Produkte zum Einsatz.

Eine weitere Besonderheit im GDC ist die durchgängige intralogistische Anbindung der Produktion an die Logistik. Ein Fahrerloses Transportsystem (FTS) übernimmt den Auftrag aus der Logistik in die Produktion und umgekehrt. Sobald die Produktion eine Box mit Fertigware zurückgemeldet hat und diese in ein vordefiniertes Regal ablegt, wird automatisch ein AGV (Automated Guided Vehicle) via Wifi gerufen. Dieses holt autonom die Box in der Produktionslinie ab und transportiert sie zu einer Abgabestation. Hier greift der Industrie-4.0-Gedanke: Die Box wird abgescannt, zeitgleich wird die Zubuchung im Hintergrund durchgeführt und die Ware ist sofort verfügbar. Bestehen offene Bestellungen im System für dieses Produkt, wird die Box umgehend automatisch zugeordnet und dann zum Pick-/Packplatz gefahren, anstatt diese einzulagern. „One-Touch-Handling“ nennt man dies bei Pepperl+Fuchs. Die Wareneingangsbuchung geschieht in Echtzeit im Hintergrund und die Ware ist sofort verfügbar. „Wenn man heute an intelligente, smarte und effiziente Prozesse denkt, kommt man an der Philosophie der Industrie 4.0 nicht vorbei“, sagt Projektleiter Hong.

Innovation: AKL auf Palettenlager aufgesetzt

Pepperl+Fuchs hat das Logistikzentrum, wie in Singapur aufgrund der Bodenbeschaffenheit nicht unüblich, in Pfahlbauweise errichtet. Dazu wurden insgesamt 200 Grundpfähle mit einer Länge von bis zu 40 Metern in den Boden gerammt. Auch die Errichtung einer 32 Meter hohen Brandschutzmauer zwischen Logistikzentrum sowie Produktions- und Verwaltungsgebäude war eine große Herausforderung. Außerdem ist Grund und Boden in Singapur sehr teuer. „Daher war die optimale Nutzung des vorhandenen Grundstücks für das Projektteam von größter Bedeutung“, so Hong. „Dies führte zur Umsetzung einer Silo-Lösung.“ Bei einem Hochregallager in Silobauweise dient das Regal als tragendes Element für die Dach- und Wandelemente. Zusätzlich wurde von WITRON das vollautomatische Tablarlager direkt auf dem Palettenlager installiert – eine weltweit bisher wahrscheinlich einmalige Lösung. Mit dieser Bauweise konnten die Gebäudekosten auf ein Minimum reduziert werden.

„Aufgrund dieser besonderen baulichen Begebenheiten und den kaum vorhandenen Flächen in Singapur ist der Materialfluss über mehrere Stockwerke angeordnet. Diese Ausrichtung auf maximale Nutzbarkeit in der Höhe, und dennoch alle Bereiche effizient miteinander zu vernetzten, war auch für uns eine neue Herausforderung“, sagt WITRON-Projektleiter Hüttemann. „Da hat es natürlich geholfen, dass sich beide Unternehmen aus vorigen Projekten bereits gut kannten und beispielsweise die IT-Schnittstellen für alle Beteiligten bekannt waren.“ Dennoch habe man sämtliche Prozesse hinsichtlich ihrer Wechselwirkung zwischen Mannheim und Singapur hinterfragt. „Der zentrale Ansatzpunkt war: welche Auswirkungen haben Entscheidungen für Singapur auf Mannheim und umgekehrt?“, so Hüttemann. „So haben wir zum Beispiel in Singapur die Konsolidierung von Aufträgen auf verschiedenen Stockwerken angepasst und die Logistik für einen Produktionsauftrag bis in die Montagelinien integriert.“

Smarte Prozesse – hohe Effizienz

Mit dem bisher Erreichten ist man bei Pepperl+Fuchs sehr zufrieden. „Die Verfügbarkeit der Anlage liegt definitiv über dem Standard“, sagt Projektleiter Hong Han Thanh. „Darüber hinaus ist die Pickleistung deutlich gestiegen. Sie ist im automatisierten Logistikzentrum mittlerweile pro Arbeitsplatz dreimal so hoch wie im früheren manuellen Lager, mit weiter steigender Tendenz.“ Darüber hinaus habe die „smarte“ Wareneingangsbuchung dazu geführt, dass ein 40-Fuß-Container innerhalb von drei Stunden komplett vereinnahmt werden kann. Im alten Lager hat es bis zu zwei Tagen gedauert, bis der letzte Karton verbucht und eingelagert war.

Doch es gibt noch weitere Vorteile durch die Umsetzung der automatisierten Lager- und Kommissionierlösung. So werden die Operatoren selbst am Arbeitsplatz durch die Vorgaben des Systems durch ihre Arbeit geleitet. „Damit können Poka-Yoke-Konzepte auf diese Arbeitsplätze angewendet werden, was eine hohe Arbeitsqualität zur Folge hat“, so Hong. „Und auch innerhalb der Pepperl+Fuchs-Gruppe können wir Synergien schöpfen.“ Die Fertigung wird zukünftig ihre Produkte in Ladungsträger packen, die mit einer eindeutigen Identifikation ausgestattet sind. Damit kann der Wareneingang insgesamt nochmals beschleunigt werden.

Für die Zukunft bietet das GDC ebenfalls interessante Ausbaumöglichkeiten. „Wir erhalten auch aus der Planungssicht einen wesentlich besseren Überblick“, sagt Hong. „So wird es zukünftig möglich sein, ähnlich wie bei B2C-Unternehmen, unserem Kunden Echtzeitinformationen zu seinem Auftrag zu übermitteln.“ Durch den Aufbau des Lagers kann Pepperl+Fuchs Singapur außerdem kosteneffizient Zusatzleistungen anbieten, wie etwa spezielle Verpackungen für Kunden oder die individuelle Zusammenstellung kompletter Sets. Oder wie es Projektleiter Hong Han Thanh ausdrückt: „Das GDC und dessen smarte Logistikprozesse gekoppelt mit einer nahtlosen Integration der asiatischen Produktionsstandorte haben den Grundstein für die Expansion im asiapazifischen Raum gelegt.“

Autor: Thomas Wöhrle, Fachjournalist, Karlsruhe

Projektkennzahlen:

• Größe des Logistikzentrums: 7.350 m2
• Eingesetzte WITRON-Lösung: OPS
• Anzahl verschiedene Artikel: 97.000
• Kommissionierte Orderlines / Tag: 4.600
• Tablar-Stellplätze im AKL: 60.000
• Regalbediengeräte: 4
• Umpackplätze (Wareneingang): 6
• Pick-und Packarbeitsplätze (Kommissionierung): 11
• Stellplätze – manuelles Palettenlager: 1.600
• Stellplätze – manuelles Langgut-Lager: 400

Über Pepperl+Fuchs:
Die Pepperl+Fuchs GmbH mit Sitz in Mannheim stellt elektronische Bausteine und Sensoren für die Fabrik- und Prozessautomatisierung her. Dazu zählen zum Beispiel Komponenten für Chemieanlagen und Bohrinseln oder Bauteile für die Automobilindustrie sowie den Maschinen- und Anlagenbau. Das Unternehmen definiert sich als „Pionier und Innovator in der Sensorik für die Fabrikautomation sowie als Experte im Explosionsschutz für die Prozessautomation“. Pepperl+Fuchs beschäftigt derzeit 5.600 Mitarbeiter weltweit, davon etwa die Hälfte im asiapazifischen Raum (APAC). Der Gruppenumsatz beträgt aktuell rund 555 Millionen Euro, auf Asien entfallen dabei 137 Millionen Euro. Das Unternehmen betreibt weltweit mehr als 60 eigene Standorte beziehungsweise Tochtergesellschaften, davon 14 in APAC.

Über WITRON:
Die 1971 gegründete WITRON Logistik + Informatik GmbH (Hauptsitz Parkstein, Bayern) plant, realisiert und betreibt maßgeschneiderte Logistik- und Materialflussanlagen, welche für den Kunden nachhaltige Wettbewerbsvorteile generieren. Dabei hält WITRON die entscheidenden Schlüsselelemente der Projekte in der Hand: die Logistikplanung, die Informations- und Steuerungstechnik, die Mechanikkonstruktion und -fertigung sowie die Funktionsverantwortung als Logistikgeneralunternehmer. Die WITRON-Unternehmensgruppe zählt weltweit rund 2.800 Mitarbeiter. Der Jahresumsatz 2016 betrug rund 485 Millionen Euro. Weitere WITRON-Niederlassungen befinden sich in Rimpar (Deutschland), Arlington Heights/Illinois (USA), Toronto (Kanada), Venray (Niederlande), Stoke-on-Trent (UK), Madrid (Spanien) Straßburg (Frankreich) und Singapur.