Digitalisierung greift: Werkzeugtransportkrane als Großraumroboter

Bang Kransysteme aus Oelsnitz/Vogtland gehört zu den Spezialisten, die diesem Trend in der praktischen Anwendung zum Durchbruch verholfen haben. Das Unternehmen bietet die komplette Wertschöpfungskette für Prozess- und Automatikkrane sowie Windensysteme mit Traglasten bis 500 Tonnen: von der Entwicklung und Planung, über die Fertigung und Montage, bis hin zu Service, UVV-Wartung und vorrausschauender Instandhaltung (Predictive Maintenance mit Condition Monitoring). Erst kürzlich stellte das Bang-Team ein internationales Kranprojekt in Nitra/Slowakei fertig. Beim Zulieferunternehmen Gestamp werden vielfältige Tiefziehteile für die Automobilindustrie produziert. Für die wirtschaftliche Effizienz des Presswerkes, dessen Prozesse von kurzfristigen Produktzyklen und zunehmender Variantenvielfalt gekennzeichnet sind, ist vor allem ein Faktor entscheidend: minimale Umrüstzeiten beim Werkzeugwechsel an den Pressenstraßen. „Wir haben in den letzten Jahren zahlreiche individuelle Lösungen für diese spezifische Anforderung in Presswerken führender Automobilhersteller entwickelt. Auch Zulieferer zeigen steigendes Interesse daran“, schildert Geschäftsführer Christoph Bang die Marktsituation.

Erhöhung von Effizienz und Arbeitssicherheit

Für das Werkzeuglager des Gestamp-Presswerkes wurde ein 34 Meter langer Werkzeugtransportkran mit 75 Tonnen Traglast entwickelt und gebaut. Das intelligente Zusammenspiel diverser Komponenten bewirke positive Effekte auf die Effizienzsteigerung und die Erhöhung der Arbeitssicherheit. So erleichtern Pendelregelungs- und Pendeldämpfungssysteme sowie moderne Motoren das Handling der Lasten im Handbetrieb und ermöglichen zusätzlich den Semi- oder Vollautomatikbetrieb der Anlage. Durch die gestiegene Positioniergenauigkeit werden die Zykluszeiten der Umrüstprozesse deutlich kürzer. Ergänzt wird diese Pendelregelung durch nützliche Zusatzfunktionen, wie etwa das Anfahren verschiedener Zielpositionen und das Überwachung der Einhaltung sicherer Transporthöhen. Das schafft mehr Flexibilität und Präzision und schließt zugleich die Kollision mit Halleneinbauten oder Maschinen aus.

Dank vernetzter Automatiksteuerungen können selbstständig der kürzeste Fahrweg und die optimale Geschwindigkeiten ermittelt werden. „Im vollautomatischen Betrieb kommuniziert dieser Werkzeugkran anwendungsorientiert mit übergeordneter Leittechnik, beispielsweise einem Leitstand, dem Produktionsmanagement oder einem Lagerverwaltungsrechner“, erläutert Bang-Vertriebsleiter Peter Knösel. Alle Bewegungen des Krans, einschließlich Aufnehmen und Absetzen der Last, laufen bei der vollautomatischen Variante programmgesteuert ab. Eine ständige Aufsicht erübrigt sich - manuelle Eingriffe sind auf einen Nothalt oder auf ein Umschalten auf Handsteuerung beschränkt.

Mit dem Werkzeuggreifer zum „Sixpack“

Die Entscheidung zwischen einem Standard- oder einem automatisierten Kran wird in vielen Anwendungsfällen vom Durchsatz und von Aspekten der Arbeitssicherheit bestimmt. Es braucht eine kundenindividuelle Konzeption und Automatisierung, wenn der Kran als wesentlicher Bestandteil der innerbetrieblichen Logistik die Bereiche Produktion und Werkzeuglager sinnvoll miteinander verknüpfen soll. Der Kran hat erst dann großen Einfluss auf die Effizienz und Flexibilität und somit letztlich auf die Wirtschaftlichkeit des gesamten Prozesses. Dies gilt auch für die Art und Form der Lastaufnahmemittel, die durch die Last oder deren Ladungsträger bestimmt werden.

Bei vollautomatisch gesteuerten Anlagen nimmt das auf das Transportgut genau abgestimmte Lastaufnahmemittel eine Schlüsselfunktion ein. Nur dann sind die automatische Lastaufnahme und die Einhaltung von Positionierungstoleranzen möglich. Um der wachsenden Modellvielfalt in der Automobilindustrie zu begegnen und somit die wachsende Zahl von Werkzeugen in schnellen Umrüstprozessen zu managen, hat sich die Mehrfachstapelung der Werkzeuge im Presswerk als Standard etabliert. „Der Trend geht in Richtung ‚Sixpack‘ – die automatische 6-Fach-Stapelung von Presswerkzeugen bis zu einer Höhe von bis zu 10 Meter Stapelhöhe. Die Einsparpotenziale gegenüber dem herkömmlichen, handbedienten Flächenlager liegen auf der Hand“, so beschreibt Peter Knösel die Vorteile der Logistiklösung.

Potenziale für weitere Innovationen

Dabei seien die technischen Möglichkeiten noch längst nicht ausgereizt. Einige technologische Ansätze bieten weitere Potenziale bei Effizienz, Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Lebensdauer. Die frühzeitige Kooperation in der Planung zwischen Auftraggeber und Kranentwickler ermögliche die optimale Dimensionierung der Krane in Bezug auf Funktionalität und Lebensdauer.

„Wenn wir diese Herausforderungen der Arbeitssicherheit technisch gelöst haben, dann erweitert sich das Einsatzfeld unserer Krane als Großraumroboter um ein Vielfaches in diversen Branchen“, resümiert Christoph Bang die Entwicklungsaktivitäten des Unternehmens.