Papier- & Verpackungsindustrie: Digitales Altpapier-Tracking

(Artikel vom 10.06.2024) Die Themen Nachhaltigkeit, Digitalisierung und Automatisierung sind für produzierende Unternehmen nicht mehr wegzudenken. Gerade in einer Branche wie der Papier- und Verpackungsindustrie, in der Recycling seit jeher eine wesentliche Rolle für viele Produkte spielt, bietet die Prozessoptimierung durch Echtzeitlokalisierung von Gütern eine deutliche Optimierung. Doch wie sieht das genau aus?

Was wird durch die Echtzeitlokalisierung positiv beeinflusst?
Verringerung der administrativen Belastung
Fast kontraintuitiv ist der Wunsch, den Papieraufwand zu minimieren. Dabei ist gerade die umständliche und fehleranfällige Dokumentation und Verbuchung auf Papier ein großer Effizienzkiller. Digitale Lösungen bieten an dieser Stelle eine deutliche und direkt spürbare Erleichterung der Prozesse. Die Fehlerquote durch mangelhafte Dokumentation sinkt auf Null.

Transparenz und Zugänglichkeit von Ballendaten & Lagerprozessen
Bei der Anlieferung von Altpapier liegen zunächst alle Informationen über die Zusammensetzung der einzelnen Ballen vor: Woraus sie bestehen, wie viel sie wiegen und welche Qualität sie haben. Einmal eingelagert, ist eine Rückverfolgung zum Lieferanten aber nicht mehr möglich. Wie wäre es, wenn man alle Informationen darüber direkt zur Verfügung hätte bzw. wenn die Daten einfach zum vorhandenen Wissen hinzukämen? Mit der direkten Erfassung von eingehenden Altpapierballen können Informationen direkt im digitalen Zwilling des Lagers verknüpft und auch später nachvollziehbar festgehalten werden.

Lagerverwaltung mit automatischen Updates mit immer aktuellen Daten
Lager und ERP-System / LVS / WMS etc. sind immer nur über den Zwischenschritt Mensch mit den realen Lagerbedingungen verbunden. Die damit verbundene Verzögerung der Datenanpassung hat weitreichende Konsequenzen und erschwert eine optimierte Produktionsplanung. Mit Echtzeitdaten aus dem Lager, die bei jeder Bewegung und Veränderung direkt in jedem System aktualisiert werden, ist eine optimierte und deutlich schnellere Planung möglich.

Tracking Altpapierballen: Von Anlieferung über Deinking und Produktion
Das effiziente Verwalten und Wiederverwerten von Altpapierballen ist ein kritischer Faktor, der sich direkt auf die Produktivität, Nachhaltigkeit und Profitabilität auswirkt. Herkömmliche Methoden des Recyclingmanagements stoßen jedoch an ihre Grenzen. Probleme wie die ungenaue Erfassung des Eingangsmaterials, Schwierigkeiten bei der Rückverfolgbarkeit (Kreislaufwirtschaftsgesetz) und Ineffizienzen im Lagermanagement führen zu signifikanten Produktionsverzögerungen und erhöhten Betriebskosten.

Optimierung der Produktionsplanung
Die heterogene Qualität von Altpapierballen sowie die unterschiedlichen Anforderungen der Endprodukte erfordern individuelle Deinking-Rezepturen. Die Steuerung dieser Prozesse ist mit einem hohen manuellen und fehleranfälligen Aufwand verbunden.
Eine exakte Nachverfolgung der Altpapierballen ist daher ab dem Zeitpunkt der Anlieferung für eine hohe Qualität des Endproduktes unerlässlich. Das Warehouse Execution System (WES) von IdentPro ermöglicht es, diese Informationslücke zwischen der Intralogistik und dem Deinkingprozess zu schließen und eine lückenlose Rückverfolgbarkeit der Altpapierballen zu gewährleisten. Durch die Digitalisierung und Automatisierung des Tracking-Prozesses ermöglicht das WES eine effiziente Lagerhaltung und optimierte Produktionsplanung.

Altpapierballenverwaltung: Recycling noch nachhaltiger durch präzises Echtzeit-Tracking
In der Altpapieraufbereitung beginnt die gezielte und umfangreiche Datenerfassung häufig erst mit der Desintegration in Trommel oder Pulper. Informationen zu loser Ware oder Ballenware wird nur stichprobenartig erfasst - u. a. nach Gehalt: Feucht, Asche, Kunststoff und Holzstoff. Diese sind jedoch auch dann nur eingeschränkt verfügbar, da durch die dynamischen intralogistischen Prozesse - Entladung, Einlagerung, Umlagerung zur gezielten Zuführung in Trommel oder Pulper - die Rückverfolgbarkeit verloren geht.

Herausforderung Altpapier Recycling

Deinking:
Für die unterschiedlichen Produkte werden unterschiedliche Qualitäten benötigt. Daher ist es mit einem hohen manuellen Prozessaufwand verbunden, die richtigen Altpapierballen für den Prozess im Pulper und in der Trommel zu suchen und zu planen.

Rückverfolgung:
Aufgrund immer strengerer gesetzlicher Auflagen ist die Rückverfolgbarkeit in der Lieferkette sehr wichtig. Ohne konkrete Daten kann fehlerhafte Ware nicht mehr zugeordnet werden und wirkt sich negativ auf den Ertrag der Endprodukte aus.

Prozessablauf mit RTLS
Die Altpapierballen werden von der Anlieferung am Werkstor bis zum Verbrauch in der Deinking-Anlage mit dem WES verfolgt. Bestehende Flurförderzeuge werden mit LiDAR-Sensoren nachgerüstet, um die Lagerprozesse in Echtzeit zu erfassen und einen digitalen Zwilling zu erzeugen (RTLS). Dies geschieht ohne zusätzliche Positionsmarkierungen oder Etiketten auf den Ballen. Der Stapler transportiert nicht nur das Altpapier, sondern auch alle zugehörigen Informationen, die zu diesem Ballen gesammelt wurden. Auf diese Weise können Ressourcen rezeptgenau angefordert und geliefert werden.

Beispiel Einbindung WES & ERP-System/WMS:

Schritt: Anlieferung & Bekanntmachung
Die Ersterfassung der Anlieferungen ist in den Unternehmen unterschiedlich gelöst. Das WES kann hier an verschiedene bestehende Datenerfassungssysteme angebunden werden und deren Daten über eine Schnittstelle nutzen. So können z.B. über eine Kennzeichenerfassung Lieferanten, Ballenmaße und Gewichte automatisch in das System eingepflegt werden. Zur Spezifikation der Qualität ist in der Produktion häufig bereits eine automatische Ballenprüfstation vorhanden. Diese liefert Informationen über Aschegehalt, Helligkeit, Kunststoffanteil und Holzhaltigkeit, die ebenfalls automatisch an die Software übergeben werden können.
Innovation: Vollautomatische Datenerfassung auf dem Altpapierplatz

Schritt: Einlagerung & Tracking
Die nachgerüsteten Stapler tracken kontinuierlich alle Aktivitäten. Wenn nun ein FFZ Ballen aus einer Lieferung entnimmt, verfolgt die Sensorik den Weg bis zur Einlagerung in den Vorratsstapel. Im Zehntelsekundentakt wird nun die Position des Ballens mit seinen Daten über W-LAN an den IdentPro-Server übermittelt. Auch Umlagerungen werden automatisch und in Echtzeit gemeldet.
Innovation: Optimierte Transportwege in der Produktionsversorgung

Schritt: Lokalisierung & Produktion
Ab diesem Zeitpunkt wird jeder Ballen auf dem Altpapierplatz lokalisiert und klassifiziert. Entsprechend dem Bedarf, der durch das Prozessleitsystem (PLS) in der Produktion gesteuert wird, sendet die Rezeptursoftware einen Auftrag an das WES. Dieses wählt dann den nächstgelegenen Lagerplatz und Stapler aus, um den gewünschten Ballen zur Trommel oder zum Pulper zu bringen.
Innovation: Reduzierter Chemieeinsatz durch rezepturgenaue Ballenzuführung

Ergebnis:
Die Entlastung der Fahrer von administrativen Aufgaben ermöglicht nun auch eine schnelle Einarbeitung neuer Mitarbeiter bis hin zur Integration von fahrerlosen Transportsystemen (FTS).
Durch die Kombination von LiDAR und IoT-Sensorik werden Ballen in Echtzeit erfasst und verfolgt. Dies ermöglicht nicht nur eine präzise Lokalisierung innerhalb des Lagers, sondern auch eine detaillierte Analyse der Ballenqualität. Das System erkennt automatisch die Herkunft jedes Ballens und ermöglicht somit eine zielgerichtete Verarbeitung basierend auf spezifischen Qualitätskriterien.

Transparenz und Rückverfolgbarkeit:
Die Altpapierballen werden individuell erfasst und zugeordnet. Valide Echtzeitdaten ermöglichen eine genaue Kontrolle des gesamten Verarbeitungsprozesses. Auch Rohstoffmängel können dem Lieferanten genau zugeordnet werden.

Lagerhaltung und Materialfluss:
Wegezeiten werden optimiert und reduziert, da der Materialfluss durch die exakte Lokalisierung der Ballen effizienter gestaltet wird. Buchungen erfolgen nicht mehr zeitverzögert, sondern in Echtzeit im ERP / WMS / LVS. Somit sind die Positionsnummern immer korrekt und valide Lagerdaten wie z.B. korrekte Mengen etc. stehen in Echtzeit zur Verfügung.

Qualität:
Altpapierballen können nach Qualität und Herkunft sortiert werden. Dadurch wird die Qualität des Endproduktes verbessert. Dies bedeutet auch, dass weniger Verunreinigungen in den Altpapierballen vorhanden sind. Dadurch wird der Verschleiß des Pulpers minimiert. Dies führt zu weniger Ausfällen und Schäden.

Nachhaltigkeit:
Eine genauere Aufbereitung des Altpapiers trägt dazu bei, Abfälle zu reduzieren und den Einsatz von Chemikalien und Wasser zu optimieren.

Kostensenkung:
Manuelle und zeitaufwändige Erfassungs- und Nachverfolgungsprozesse werden automatisiert und damit die damit verbundenen Kosten erheblich reduziert.

Arbeitssicherheit
Durch die Automatisierung der Arbeitsprozesse muss das Fahrzeug während der Arbeit nicht mehr verlassen werden, da alles direkt über die Sensoren erfasst wird. Die maximale Stapelhöhe der Ballen wird nicht überschritten. Fluchtwege werden freigehalten, da die Ballen nicht mehr unsachgemäß vor Einfahrten oder auf Gehwegen abgestellt werden.

(Die Bildrechte liegen bei dem Verfasser der Mitteilung.)

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