Mehr Ergonomie und Effizienz, weniger Energie

Technik

Transportsysteme - Wenn Rotorblätter eine ganze Halle füllen, oder Rohre so schwer sind wie Lastwagen und trotzdem millimetergenau an eine bestimmte Stelle in der Werkshalle gelangen sollen , muss es ein System geben, das diese Anforderungen erfüllt. Laut Strothmann gibt es ein solches ...

24. August 2010

Fließfertigung von sperrigen und tonnenschweren Industriegütern? Bei Taktzeiten von Stunden bis Tagen? Das geht: Rotorblätter für Windkraftanlagen wandern automatisch durch die Lackierkabine, tonnenschwere Straßenfertiger werden auf mobilen Arbeitsplätzen montiert, große Stahlrohre in Bearbeitungsmaschinen positioniert.

All diese Transportkonzepte hat Strothmann aus Schloß Holte-Stukenbrock auf Basis des Rundschienen-Systems realisiert. Die Neuorganisation der Arbeitsabläufe spart Zeit, außerdem ist ein Vergleich der Energieeffizienz gegenüber konkurrierenden Transportsystemen laut Strothmann schon für viele Anwender ein Argument gewesen, sich für die Rundschiene zu entscheiden.

Das patentierte Schwerlast-Transportsystem verwendet Rundstangen aus gehärtetem und geschliffenem Stahl, die von einem im Boden einbetonierten Aluminiumprofil gehalten werden. Diese Konstruktion lässt sich einfach und kostengünstig in neuen wie bestehenden Anlagen montieren. Ergänzend bietet Strothmann nicht nur Standard-Rollwagen für Lasten von ein bis zehn Tonnen, sondern hat auch viel Erfahrung im Bau kundenspezifischer Transportwagen für Überlasten und Transportgüter mit ungewöhnlichen Dimensionen. Die Fahrzeuge sind den Anforderungen der Kunden angepasst, sodass zum Beispiel Großrohre auch beim Wenden nicht wegrollen und die minimalen Höhentoleranzen bei der Fertigung von Flugzeugteilen eingehalten werden.

Wo kommt sie vor?

Vestas Blades produziert in Lauchhammer Rotorblätter für Windkraftanlagen des Typs V90. Ein Flügel misst 44 Meter, hat einen Nabendurchmesser von 1,8 Metern und wiegt 6,5 Tonnen. Anfangs haben je zwei Arbeiter die Rotorblätter per Hand lackiert, heute jedoch tut das ein Lackierroboter, auf der Rundschiene fahren die Blätter vollautomatisch durch die Lackierkabine. Dieses Verfahren ist durch den deutlich reduzierten Farbverlust umweltschonender. Zudem sorgt jetzt eine zentrale Absaugung für saubere Luft in der Produktionshalle.

Für die Fertigung von bis zu 30 Tonnen schweren Rohren setzt Bergrohr die Strothmann-Technologie nicht nur zum Transport, sondern auch als Fertigungssystem ein: Vorschubwagen positionieren die Rohre in den Maschinen und Prüfstationen und erweisen sich dabei als sehr robust. Das System widersteht während der Ultraschallprüfung zur Qualitätskontrolle Sprühwasser und auch der Wärmebehandlung, bei der das Rohr auf 250°C erhitzt wird, halten Fahrwagen und Schiene stand.

Altendorf, ein Hersteller von Formatkreissägen, legt großen Wert auf Ergonomie, sowohl in der Fertigung als auch später beim Einsatz der Sägen. Wie viele Strothmann-Kunden nutzt das Unternehmen die Schienenfahrzeuge direkt als Montagearbeitsplätze, an denen die benötigten Werkzeuge gleich griffbereit sind. Durch die wählbare Höhe der Plattform lassen sich einseitige Belastungen so weit wie möglich vermeiden; die Monteure können stehend oder sitzend arbeiten.

Das Rundschienensystem ist eine Technologie für den Transport häufig tonnenschwerer Lasten. Trotzdem lassen sich Lasten in vielen Anwendungen manuell bewegen. Wo das wegen zu großer Lasten oder im Sinne der Mitarbeitergesundheit nicht erwünscht ist, stehen schnelle, bequeme und präzise Antriebslösungen zur Auswahl.

Batteriebetriebene Transportkassetten mit Hochleistungsakkus befördern schwere und große Teile wie Kranträger oder Flugzeug-Seitenleitwerke. Bei einem größeren Energiebedarf oder höheren Anforderungen an die Verfügbarkeit wie etwa durch kürzere Taktzeiten, eignen sich Ausführungen mit Kabeltrommel, Energiekette oder Stromabnehmerschiene. Für lange Fahrwege und hohe Geschwindigkeiten bietet sich eine induktive Energieversorgung der Wagen an.

Bei Bergrohr wird die gesamte Energieversorgung der Fahrzeuge über ein solches kabelloses, induktives Versorgungssystem geregelt. Die Anwendung ist mobil, die gesamte Produktionshalle durch ein Schienennetz verbunden und das Material fast ständig in Bewegung. Antriebs- und Hydraulikelemente sowie die Steuerung werden über einen Linienleiter im Hallenboden und induktive Pick-up-Systeme in den Wagen versorgt. Die Steuerungsdaten kommen per Wireless LAN in die Wagen, durch Transponder lassen sich die Transportfahrzeuge millimetergenau positionieren.

In einer Studie vergleichbarer Transportsysteme erbrachte das Rundschienensystem bei Antriebsleistung und Rollwiderstand mit 90 Prozent Energieeinsparung die besten Werte. Derek Clark, Geschäftsführer von Strothmann, begründet das so: »Schiene und Räder haben in unserem System minimale Berührungsflächen. Dagegen vergrößern die Spurkränze an Kran-, Eisenbahn- und Straßenbahnrädern die Berührungsfläche und verursachen eine erhebliche Rollreibung.« Die Rollwiderstandskoeffizienten liegen bei 0,01 bis 0,15 im Vergleich zu 0,003 bei der Rundschiene.

Energiesparmeister

Zum Vergleich wurden auch Luftkissenfahrzeuge und Skid-Fördersysteme herangezogen. Bei rund zehn Tonnen Traglast und zwei Stunden Betriebszeit pro Tag verbraucht die Lösung von Strothmann jährlich 120 Kilowattstunden gegenüber auch noch moderaten 225 bei Skid- und Flachschienensystemen und gewaltigen 12.600 bei Luftkissenfahrzeugen, die damit am oberen Ende der Verbrauchsskala liegen. »Bei zunehmender Traglast kommen die Vorteile der Rundschiene noch stärker zum Tragen«, erklärt Clark. »Während der Energieverbrauch der vergleichbaren Transportsysteme zunehmend steigt, benötigen wir kaum Energie. Je nach Applikation können Anwender sogar ganz auf den Motor verzichten.«

Die Rundschiene erschließt auch bei der Produktion komplexer Produkte, für die aufgrund der langen Durchlaufzeiten und der vergleichsweise niedrigen Stückzahlen der Einsatz von Fließbändern nicht sinnvoll ist, die Vorteile einer auf mehrere Stationen verteilten Fertigung. Zu nennen sind vor allem eine vereinfachte Logistik und die damit verbundenen Qualitäts- und Produktivitätssteigerungen. Im Gegensatz zum klassischen Fließband bleiben bei entsprechender Taktung die Arbeitsaufgaben anspruchsvoll – was einen zusätzlichen Anreiz für die Mitarbeiter bildet und letztendlich auch der Produktqualität zugutekommt.

Rundschienen-Lösungen Überblick

Anwender

Vestas Blades Deutschland, Lauchhammer, Tochter und Zulieferer von Vestas Wind Systems A/S, Rotorblätter für Windturbinen.

Sumitomo Demag Plastics Machinery, Schwaig, Spritzgießmaschinen, hergestellt in Deutschland, China, Japan.

Bergrohr, Siegen,Stahlgroßrohre für Energie-Infrastrukturen, chemische Prozessanlagen.

Wilhelm Altendorf GmbH & Co. KG, Minden, hochwertige Formatkreissägen.

Joseph Vögele AG, Straßenfertiger für den weltweiten Markt.

Airbus S.A.S, Bauteile aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen, Seitenleitwerke für alle Airbusse.

Besonderheiten

Rotorblatt vollautomatisch durch Lackierkabine. Antriebskassetten mit kundenspezifischer Halterung. Manuell bewegt oder an Unterflurförderer gekoppelt.

Mehrere Gleispaare parallel verlegt, im Boden verlaufender Zahnriemenantrieb. Montagezeit um 15 Prozent kürzer.

Vorschubwagen positionieren Rohre anhand von Transponder-Punkten im Boden. Produktivität plus 50 Prozent.

Mithilfe von Bodenfräsmaschinen in bestehender Halle installiert.

Montagezeit um 30 Prozent und Durchlaufzeit um 50 Prozent kürzer.

Plattformwagen: 21 Meter lang, tragen 25 Tonnen, Transport ohne Erschütterungen und Höhenabweichungen.

Produkte, Maße,Taktzeit

Rotorblätter für Windmaschinen, 44 Meter lang, 6,5 Tonnen schwer, Taktzeit etwa vier Stunden.

Spritzgießmaschinen, 4,6 bis 10 Meter lang, 8 bis 22 Tonnen schwer, Taktzeit 6 Schichten.

Stahlgroßrohre, Durchmesser 2,5 Meter, 12 Meter lang, 30 Tonnen schwer, Geschwindigkeit: 30 Meter pro Minute.

Formatkreissägen, Taktzeit 52 Minuten.

Straßenfertiger, 15 Tonnen schwer, 12 Montageschritte von je drei Stunden.

Airbus-A380-Seitenleitwerke, bis zu 14,6 Meter lang.

Erschienen in Ausgabe: 04/2010