Industrie 4.0: Halle für Mikrometerarbeit

    28. April 2017, 13:01
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    Der Automotive-Betrieb Kößler in Bayern ist ein Beispiel dafür, wie Industrie 4.0 zu Produktivitätssteigerung beitragen kann und dabei Energie einsparen hilft

    Nr. 1 hat gerade Standplatz 53.03-1 angefahren und piepst drauflos, bevor der Stahlcontainer in die gewünschte Position abgeladen wird. Noch handelt es sich beim Inhalt um rund 200 Rohlinge, die direkt aus dem Stahlwerk geliefert wurden. Doch schon bald werden die Edelstahlteile zu Doppelkupplungs-Schalträdern weiterverarbeitet und in einem Volkswagen quer durch Europa fahren. Zerspanung nennt sich im Fachjargon dieser Prozess, in dessen Verlauf ein Rohling durch Drehung und Fräsung zu einem mechanisch hoch beanspruchten Bestandteil der Automotive-Industrie veredelt wird.

    "Den Betrieb hat mein Großvater 1972 gegründet", sagt Patrick Kößler, Projektmanager bei der Kößler Technologie GmbH. "Mittlerweile sind wir zu einem Großunternehmen mit 330 Mitarbeitern und 42 Millionen Euro Jahresumsatz herangewachsen." Der Familienbetrieb mit Sitz im südbayrischen Babenhausen ist auf Automotive und Hydraulik spezialisiert und beliefert VW, Magna, Daimler, Bosch und Thyssen-Krupp mit Mittel- und Großserien. Rund 800 unterschiedliche Metallbestandteile werden hier Minute für Minute produziert. Vor wenigen Monaten musste der Betrieb – aufgrund eines Großauftrags von VW – um eine 9000 Quadratmeter große Halle erweitert werden.

    Fahrerlose Steuersysteme

    Nr. 1 ist fertig, jault noch einmal kurz auf und fährt wie von Geisterhand getrieben zum neuen Transfer-Auftrag. Derzeit gibt es in der neu errichteten Halle 14 zwei Fahrerlose Steuersysteme (FTS); im Endausbau, wenn alle 55 Produktionsmaschinen in Betrieb sind, soll der automatisierte Fuhrpark noch einmal aufgestockt werden. Das gelbe FTS, das sich per WLAN fortbewegt und über Reflektoren im Triangulierungssystem seine jeweilige Position feststellen kann, kommuniziert mit einem Teil der Produktionsmaschinen und kann auf diese Weise selbstständig zur Effizienzsteigerung im Betrieb beitragen.

    "Sobald sich Materialien und Rohstoffe dem Ende zuneigen, wird der Bestand automatisch nachgefüllt", erklärt Kößler. "Auch volle, mit Metallspänen gefüllte Abfallcontainer werden sofort abtransportiert und in der Waschanlage von Schmutz und Schmierstoffen befreit, sodass wir die Späne rezyklieren können." Sensoren kümmern sich um die nötige Kommunikation, die Mitarbeiter kontrollieren den Betrieb und übernehmen die Überprüfung von Maschinen und Messtoleranzen.

    "Wir haben es hier mit hochsensiblen Teilen zu tun, die eine Toleranz von fünf Mikrometern haben", so Kößler. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar hat im Durchmesser rund das Zehnfache. "Früher mussten wir zwei fertig zerspante Bestandteile, sobald sie auf den Boden gefallen oder nur gegeneinander angeschlagen sind, aus dem Verkehr ziehen. Das ist nun vorbei. Durch die Vollautomatisierung haben wir fast keine Ausschussware mehr."

    Halle kostete zehn Millionen

    Die Planung für die neue Halle 14 stammt von der oberösterreichischen Peneder Bau-Elemente GmbH, die auf die Planung und Errichtung komplexer Industrie- und Gewerbebauten spezialisiert ist. Die Bauzeit der zehn Millionen Euro teuren Halle, die aus vorgefertigten Stahlbeton-Fundamentstützen, Sandwich-Wänden und Trapezblechdach besteht, betrug rund neun Monate. Architektur oder gar baukulturelle Raffinesse sucht man hier vergeblich. Es regieren Rationalität und Effizienz.

    "Die größte Herausforderung bei so einem Gebäude, in dem mit extrem geringen Toleranzen produziert wird, ist die konstante Innenraumtemperatur", erklärt Harald Setka, Architekt in der Sparte Businessbau bei Peneder. "Langsame Temperaturschwankungen können durch die kontinuierliche Kalibrierung der Maschinen auf den Mikrometer genau ausgeglichen werden, aber bei plötzlichen Temperaturwechseln kommt es zu irreparablen Ungenauigkeiten, die einen Bauteil unbrauchbar machen." Die wichtigsten Planungsparameter lauten daher: Vermeidung von direkter Sonneneinstrahlung, Errichtung von Schleusen sowie permanente thermische Überwachung.

    Gekühlt wird mit Grundwasser über eine Quelllüftung und Prozessabluft-Anlage. Mittels einer zentralen Kühlschmierstoff-Anlage mit Wärmetauscher kann die Kühllast zusätzlich gesenkt werden. Die Heizung erübrigt sich durch die ohnehin hohe Abwärme der Produktionsmaschinen. Gegenüber den bestehenden Kößler-Hallen konnte der Betriebs- und Produktionsenergiebedarf um 33 Prozent reduziert werden. Einen großen Anteil an dieser Einsparung hat der Faktor Industrie 4.0, also die Vernetzung von Haus und Maschine.

    Nr. 1 kommt um die Ecke gebogen. Piepst und bleibt stehen, weil ein Journalist im Weg steht. (Wojciech Czaja aus Babenhausen, 28.4.2017)

    • Ein neuer Bürotrakt, ...
      foto: kurt hörbst

      Ein neuer Bürotrakt, ...

    • ... dahinter die neue Halle 14 aus vorgefertigten Stahlbeton-Fundamentstützen, Sandwich-Wänden und Trapezblechdach.
      foto: kurt hörbst

      ... dahinter die neue Halle 14 aus vorgefertigten Stahlbeton-Fundamentstützen, Sandwich-Wänden und Trapezblechdach.

    • Vernetzung von Maschine und Haus, von Menschen überwacht.
      foto: kurt hörbst

      Vernetzung von Maschine und Haus, von Menschen überwacht.

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