Optimierter Materialfluss in der Blechbearbeitung

Das Unternehmen

In Olbernhau/ Erzgebirge hat die Heimann GmbH & Co. KG ihren Sitz; ein passender Standort, denn hier hat Metallverarbeitung Tradition. Der Saigerhütten-Komplex in der Stadt gehört seit 2019 sogar zum UNESCO-Welterbe. Die Heimann GmbH & Co. KG wurde 1902 gegründet und befindet sich im Familienbesitz (fünfte Generation). Es werden hochwertige Stahlkonstruktionen für unterschiedlichste Anwendungen gefertigt. Das Spektrum reicht vom Sonderanlagenbau über den Maschinenbau und die Kommunaltechnik bis zu kompletten Industriehallen. Mit einer neuen Halle hat das Unternehmen den zentralen Standort auf 18.000 m² Produktionsfläche erweitert.

Die Aufgabe

Die Verantwortlichen von Heimann haben den Materialfluss in der neuen Halle sehr sorgfältig geplant und dabei der Tatsache Rechnung getragen, dass Bauteile mit ganz unterschiedlichen Formen, Abmessungen und Gewichten gehandhabt werden sollen. Hauptsächlich handelt es sich um Stahlbleche, die durch verschiedene Arbeitsschritte wie Zuschneiden, Schleifen und Richten auf den Einbau in komplexe Stahlbaukonstruktionen vorbereitet werden.

Hier ging es also erstens darum, möglichst flexible Krananlagen zu planen, die z. B. auch im Tandembetrieb arbeiten und die Beschickung der Zuschnittanlagen mit Blechen unterschiedlicher Größen gewährleisten können. Zweitens sollten Möglichkeiten geschaffen werden, die zugeschnittenen (d. h. deutlich kleineren) Bauteile an Bearbeitungsmaschinen im Sinne einer effizienten Fließfertigung in Losgröße Eins zu händeln. Der Transport der Komponenten erfolgt daher in zwei Ebenen: Zum einen sollen Krananlagen die Zuschnittmaschinen beschicken, zum anderen sollen Arbeitsplatzkrane bei den Bearbeitungsschritten unterstützen.

Die Lösung

Die Handhabung der aus dem Lager entnommenen Stahlbleche übernehmen drei Krane auf einer gemeinsamen Kranbahn. Dabei kommen zwei Einträger- und ein Zweiträger-V-Profilkran mit 10 bzw. 12,5 Tonnen Tragkraft zum Einsatz. Das gewichtsoptimierte Design des V-Profils gewährleistet u. a. eine hohe Tragfähigkeit bei geringem Eigengewicht und ein vermindertes Pendeln der Last beim Verfahren des Krans. Alle drei Krane sind mit stufenlos regelbaren Kran- und Katzfahrantrieben ausgestattet. Die Frequenzumrichter der Antriebe stellen für den Kranbedienenden eine erhebliche Erleichterung bei der Vermeidung von Pendelbewegungen während der Kranfahrt dar.

Beim Handling der Zuschnitte und Komponenten an den Arbeitsplätzen, erleichtern mehrere Kransysteme aus dem modularen Kranbaukasten Demag KBK die Arbeit ganz wesentlich und schaffen zugleich die Voraussetzungen für einen geordneten Materialfluss. Zwei KBK Einschienenbahnen mit 12 und 29 Metern Bahnlänge sorgen für einen geordneten Punkt zu Punkt Transport. Die Stromzufuhr erfolgt über das KBK II-R Profil jeweils über eine integrierte Schleifleitung. Somit entfallen äußerlich sichtbare Stromzuführungskabel, wodurch die Gefahr der Kollision mit eben diesen ausgeschlossen werden kann.

Darüber hinaus beschicken KBK Einträger- und Zweiträger-Hängekrane die Arbeitsplätze bei Heimann. Die Produktionsvorgänge werden optimal miteinander verknüpft und die Mitarbeitenden transportieren ergonomisch und leichtgängig die Zuschnitte und Komponenten innerhalb der Produktionslinien. Die Kranbahnlänge des KBK-Zweiträgerkrans beträgt 20 Metern, an denen eine Kranbrücke mit einem Spurmittenmaß von 4,2 Metern elektrisch verfährt. Angetrieben wird die Kranbrücke von Demag DRF 200 und einem ZBF63 A 8/2 Fahrmotor mit zweistufigen Fahrgeschwindigkeiten von 5,00/20,00 m/min. Als Hubwerk setzt Heimann auf einen leistungsstarken DC-Pro 10-1250 mit zweistufigen Hubgeschwindigkeiten von 6/1,5 m/min und einer Tragfähigkeit von 1250 kg. Der kraftvolle Transport von Rohteilen und gewichtigen Metallplatten erfolgt somit entlang der Arbeitsplätze Entgraten und Fasen.

Insgesamt neun Kettenzüge vom Typ Demag Manulift der beiden KBK-Systeme werden nicht nur ergonomisch, sondern einhändig mit dem Handgriff betätigt. Der Bedienende benötigt hierzu keine separate Steuereinheit, sondern manipuliert die Last über die im Laststrang integrierte Steuereinheit mit Schaltwippen – und das leichtgängig mit dem Daumen. Die Steuereinheit ist sowohl für Links- als auch Rechtshänder geeignet, so dass jeder Kranbedienende gleichermaßen ergonomisch arbeitet.

Zur Feinpositionierung der Komponenten am Arbeitsplatz dient der Manulift u. a. entlang verschiedener Fertigungszentren und als Katze für KBK-Einträgerkrane mit unterschiedlichen Kranbahnlängen und Spurmittenmaßen. Dabei stechen zwei mit 1,1 Meter Spannweite besonders kurze Kranträger ins Auge. Diese unterstützen dabei, produzierte Metallteile von einer Palette auf das Rollband einer Walzenrichtmaschine und nach dem Produktionsschritt wieder auf eine Palette zu verladen.

Drei Fragen an Tilo Kupfer, zuständiger Vertriebsingenieur beim Projekt Heimann GmbH & Co. KG in Olbernhau

 

Demag: Herr Kupfer, welche Informationen sammeln Sie bei einem ersten Kundentermin?

Tilo Kupfer: Zunächst beschreibt der Kunde, welche Prozesse er in Zukunft in der neuen Halle oder mit den neuen Hebezeugen durchführen möchte und wo die Hebevorgänge stattfinden. Die Eigenschaften des Lagergutes – insbesondere die Abmessungen und Gewichte – spielen eine Rolle und ebenso die Ziele, die der Anwender z. B. im Hinblick auf Flexibilität und Durchsatz erreichen möchte.

Daraus ergibt sich schon ein Grundkonzept für die Auswahl und Anzahl der Krane bzw. des KBK-Systems, das im Laufe des Projektes immer weiter verfeinert wird. Dabei geht es u. a. um die Aspekte Sicherheit, Ergonomie und Bedienung. Werden stufenlos regelbare Antriebe gewünscht, welche Positioniergenauigkeit ist erforderlich, welche Anschlag- und Lastaufnahmemittel kommen zum Einsatz? Sollen Krane im Tandem arbeiten und wenn ja, wo? Werden Lasten gewendet? All das sind Fragen, die geklärt werden müssen, bevor wir in die Ausarbeitung des Konzeptes gehen.

Demag: Welche Produktmerkmale sind bei den Anlagen bei Heimann GmbH & Co. KG besonders erwähnenswert?

Tilo Kupfer: Bei Heimann werden zum Teil sehr großformatige und schwere Stahlbleche für die Weiterverarbeitung z. B. im Hallenbau vorbereitet – mit Arbeitsgängen wie Brennschneiden und Richten. Die Umgebungsbedingungen sind eher rau, und von den Kranen wird hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit erwartet.

 

Erwähnenswert ist sicherlich die große Bandbreite der Demag Produkte in verschiedenen Bereichen des Unternehmens. Wir haben Ein- und Zweiträgerkrane mit Kasten- und mit V-Profil sowie mehrere Systeme aus dem KBK-Baukasten. Heimann legt größten Wert auf Sicherheit und Ergonomie, auch deshalb haben wir für jede hebetechnische Aufgabe und jeden Arbeitsplatz ein passgenaues System ausgewählt.

 

Für unseren Kunden und Kundinnen war es auch wichtig, dass sich der Bedienende bei einem Arbeitsplatzwechsel „zu Hause“ und sicher fühlt, da er in jeder Halle ähnliche Hebezeuge nutzen kann. Dazu gehört das Manulift-System, das eine ergonomische Bedienung gewährleistet und das hier auch in der größten Baugröße eingesetzt wird, um Teile bis 500 kg mit dem bewährten Manulift einhändig handhaben zu können.

Demag: Welche Kundenanforderung war bei diesem Projekt besonders spannend?

Tilo Kupfer: Spannend bei der Planung des KBK-Systems war aus meiner Sicht die unmittelbar parallele Anordnung von Kranen und Einschienenbahn. Damit haben wir die Voraussetzung geschaffen, damit die Bedienenden Werkstücke ohne Absetzen in die Arbeitsbereiche übergeben können.

Eine Herausforderung für die Projektierung eines der beiden V-Profilkrane war die Möglichkeit, zwei Katzen sowohl separat als auch im Tandembetrieb zu steuern. So können flächige Blechteile oder auch instabile lange Bauelemente sicher und präzise gehandhabt werden.

Besonderheiten

Bei der Projektierung der Krane und der KBK-Systeme legten die Planer von Demag und die Entscheider von Heimann sehr großen Wert auf die Gestaltung der Übergabepunkte. So entstand ein ganzheitliches Transportsystem, das hoch flexibel alle Anforderungen an die jeweilige Hebe- und Handhabungs-Aufgabe erfüllt – bei ganz unterschiedlichem und oft sehr sperrigem Handling-Gut.

Außerdem wurde das KBK-System perfekt in die Produktionsumgebung integriert – teilweise sogar in die umhausten Arbeitsbereiche von Maschinen, z. B. bei der Richtanlage.

Hohe Anforderungen stellt Heimann an die Sicherheit. Alle Krane sind mit der von Demag entwickelten SafeControl-Steuerung ausgestattet, die alle relevanten Kranfunktionen und -bewegungen einschließlich der überlagerten Bewegungen sicherheitsgerichtet und stetig überwacht.

Die SafeControl-Steuerung schafft auch die Voraussetzung dafür, dass bei einem der beiden Zweiträger-V-Profilkrane zwei Katzen im Tandembetrieb arbeiten können: eine sinnvolle Option insbesondere dann, wenn lange Stahlbleche und –profile gehandhabt und zugeschnitten werden sollen.