19.05.2020

Sensorgestützte Rangierhilfe

Adé Blechschaden!

Im Antwerpener Hafer füllt der Logistikdienstleister ADPO Chemikalien von Schiffen in Fässer ab. Im Zuge der automatisierten Fassabfüllung und -verladung wurde eine Einparkhilfe für Lkw installiert. Ein kompaktes und intelligentes I/O-Modul übersetzt dabei vor Ort die Signale eines Laserscanners zur Ansteuerung einer Signalampel. So sieht der Fahrer, wann er das Zurücksetzen stoppen muss - auch falls Personen im Schutzbereich stehen. Entsprechend lassen sich Arbeitsunfälle oder Schäden an Lkw und Laderampe zuverlässig vermeiden.


Wenn der rote LED-Ring leuchtet, stoppt der Fahrer das Zurücksetzen.
Bild: Hans Turck GmbH & Co. KG

Schaut man sich die Zahlen des Antwerpener Hafens an, wird das Problem schnell deutlich. Als zweitgrößter Hafen Europas (nach Umschlag in Tonnen) beansprucht er eine Fläche eine Fläche von 153 Quadratkilometern. Das ist 44 Mal so viel wie der Central Park in New York. Da der Umschlag stetig wächst - binnen zehn Jahren von 158 auf 238 Millionen Tonnen - und der potenzielle Platz für Erweiterungen und angrenzende Logistik begrenzt ist, muss der Warenumschlag auf der bestehenden Fläche maximiert werden. Ein Weg dahin ist die Verkürzung der Umschlagzeiten von den anliegenden Schiffen bis zum Warenabtransport über Schiene oder Straßen. Nach den klassischen Containern bildet Flüssiggut den zweitgrößten Ladungstyp der in Antwerpen umgeschlagenen Güter. Logistikdienstleister wie die Firma ADPO sorgen für die reibungslose Entleerung von Tank- und Flüssigcontainerschiffen. Das Unternehmen betreibt am linken Scheldeufer eine 35 Hektar großes Terminal zur Verladung und Lagerung von flüssigen Chemikalien. ADPO-Kunden lassen ihre Güter hier zwischenlagern, abfüllen und weitertransportieren. Der Logistikdienstleister bietet auch ein komplettes Rundum-Sorglos-Paket der Flüssigchemikalienlogistik - samt Behälterreinigung, Verladung und Zollabwicklung. Da die Hafenfläche knapp wird, muss auch ADPO die Effizienz im Warenumschlag steigern.

Beschädigte Laderampen

Teil der Anlage an der Schelde ist ein Verladeterminal für flüssige Chemikalien, die zunächst in Fässer abgefüllt werden, bevor sie weitertransportiert werden können. Die Abfüllung wurde bis Mitte 2019 noch manuell durchgeführt. Ein Lkw mit leeren Fässern parkte dazu an einer Verladerampe. Die Abfüllung erfolgte manuell mit einem Schlauch. "Doch die Konkurrenz ist stark, auch deshalb mussten wir hier automatisieren, um unsere Effizienz zu steigern", sagt Jan van Mechelen, Projekt-Ingenieur bei ADPO. Neben den geringen Abfüllgeschwindigkeiten war ein weiteres Manko dieser Lösung, dass die Fahrzeuge sehr nah an die Verladekante gefahren werden mussten. Die Klappe am Lkw-Auflieger ist lediglich 40cm tief. Mit einem Sattelzug von rund 18m Länge fällt das so exakte Rückwärtseinparken schwer. Die Fahrer haben daher bis vor kurzem langsam zurückgesetzt, bis der Auflieger an die Laderampe stieß. In der Folge musste die Rampe immer wieder befestigt werden, weil das stetige Anstoßen der Lkw die Stoßbarriere aus den Ankern riss. Im Zuge der Automatisierung der Fassabfüllung suchte man in Aalst nach einer besseren Alternative zu dieser rustikalen Einparkpraxis. Den Auftrag erhielt Turcks belgische Niederlassung Multiprox, die bereits in mehreren Projekten mit ADPO zusammen gearbeitet hatte, etwa bei einer automatischen Zufahrtsöffnung für Güterzuge zum Werksgelände. In Abstimmung mit dem zuständigen Projekt-Ingenieur, Jan van Mechelen, wurde eine automatisierte Einparkhilfe entwickelt: "Wir wollten in der Anlage nicht mehr regelmäßig die Verladeträger erneuern. Zudem sollte die Lösung für die automatisierte Abfüllung die exakte Position des Lkw erfassen", beschreibt van Mechelen seine Vorstellung.

LED-Ampel zeigt Entfernung zur Rampe

Turck Multiprox hatte bereits für ähnliche Applikationen für große Logistikunternehmen eine passende Lösung entwickelt. Ein Laserscanner erfasst dabei je eine von insgesamt sechs Parkbuchten. Eine LED-Ampel signalisiert dem Fahrer den aktuellen Abstand zur Rampe. Wenn der Lkw noch weit entfernt ist und der Scanner kein Objekt erkennt, bleibt die Ampel dunkel. Sobald das Fahrzeug in Reichweite des Scanners gelangt, leuchtet der grüne LED-Ring. Erreicht der Anhänger einen Abstand von 120cm zur Rampe, leuchtet der gelbe Ring, ab 40cm dann der rote Ring und der Fahrer stoppt. In der manuellen Abfüllung war es nicht wichtig, wo der Lkw genau andockte, da die Fässer ohnehin manuell verladen wurden. In der automatisierten Abfüllung fährt ein Förderband in den geöffneten Anhänger. Dort steht ein Mitarbeiter und hebt die leeren Fässer aufs Förderband. Der Rest der Befüllung läuft automatisch ab. Daher ist es wichtig, die Lkw exakt in ihrer Bucht einzuparken.

Dezentrale Lösung spart Verdrahtung und Kosten

Die Signalampel ist an eine kleine dezentrale Steuerungseinheit angebunden, die wiederum Signale eines Laserscanners verarbeitet. Er erkennt dabei die Lkw und gibt ihre Entfernung zur Position des Scanners aus. Da dieser eigentlich zur Toröffnung entwickelt wurde, mussten seine drei digitalen Ausgangssignale für die Leuchtsignale der LED-Ampel übersetzt werden. Das leistet Turcks Logiksteuerung Argee, die dezentral auf dem IP20-I/O-Modul FEN20 im Schaltkasten läuft. Mit einfachen Wenn/Dann-Verknüpfungen werden digitale Schaltausgänge von der Logiksteuerung in entsprechende Ausgangssignale für die Ampel übersetzt. Selbst eine Kompaktsteuerung wäre dazu überdimensioniert gewesen. Auf dem I/O-Modul lassen sich einfache logische Befehle mit der browserbasierten Steuerungsumgebung einprogrammieren. Wobei programmieren hier nicht Code schreiben bedeutet. Im Flow-Editor kann man mit jedem Web-Browser logische Steuerungspläne über Dropdown-Felder und Buttons erstellen. Für ADPO haben das die Mitarbeiter von Turck Multiprox übernommen. "Wichtig war uns, dass wir eine schlüsselfertige Lösung bekommen, die direkt funktioniert. Wir wollten nicht noch einen eigenen Programmierer damit beauftragen", sagt van Mechelen.

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Sicherheit und Effizienz gesteigert

"Die Effizienz der Fassabfüllung wurde durch die Automatisierung des Prozesses mit der Lösung von Turck Multiprox erheblich gesteigert. Die Verladezeitzeit war vorher viel länger. Außerdem konnten wir damit auch die Sicherheit verbessern, denn der Scanner erfasst auch Personen, die sich im Parkbereich befinden", zieht van Mechelen Bilanz.

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