Bewegte Massen

Dass Bergrohr seinen Fertigungsfluss dank Strothmann verbessert hat, erfuhren bbr-Leser bereits aus dem Interview in der letzten Ausgabe. Hier nun zu den Details der Anlage.

23. September 2008

Das Unternehmen Bergrohr stellt Stahlgroßrohre für den weltweiten Einsatz in anspruchsvollen Anwendungen her. Für die Erweiterung seiner Fertigungskapazitäten gab es für den Familienbetrieb zwei Möglichkeiten: Entweder wird das Rohr allein auf Rollenbahnen befördert oder auf Schienen. Nach dem Zukauf eines Nachbargrundstücks verfügte das Unternehmen Bergrohr über die benötigte Fläche für die Erweiterung. Für die Fertigung von bis zu 30 t schweren Rohren des Stahlgroßrohrherstellers Bergrohr hat Strothmann in Zusammenarbeit mit dem Steuerungsspezialisten H. Kleinknecht ein spezielles Flurtransportsystem mit induktiver Energieversorgung konzipiert. Die Bergrohr-Fertigung auf 5.000 m2 Produktionsfläche war kompakt, aber so eng, dass Pufferzonen für die Fertigung nicht möglich und der Materialfluss störanfällig waren. Mit der Erweiterung der Produktionsfläche auf insgesamt 15.000 m2 hat der Rohrhersteller unter einem Dach viele neue Möglichkeiten für ein modernes innerbetriebliches Logistiksystem. Zwischen der Verarbeitung der Grobblech-Einzeltafeln, die exakt für den jeweiligen Verwendungszweck bestellt und angefertigt werden, bis zur Endfreigabe des fertigen Großrohrs liegen viele Arbeitsschritte. Dazu gehören die Blechvorbereitungen, die Rohrformung, die Schweißung der Längsnähte, die Wasserdruck-, Ultraschall- und Röntgenprüfung und die erweiterte Prüfung inklusive Rohrendenbearbeitungsstationen. Die Großrohre, die einen Rohrdurchmesser von 500 bis 2.500 mm sowie Längen von 3.500 bis 12.000 mm besitzen, werden seit Kurzem auf in den Hallenboden eingelassenen Schienen auf Spezial-Transportwagen zu den einzelnen Arbeitsstationen gefahren. Die Wagen erreichen dabei eine maximale Geschwindigkeit von 30 m/min. Vor dem Neubau der Produktionshalle dienten stationäre Drehvorrichtungen der Neuzentrierung der Rohre.

Schnelltransport

Nun erlauben spezielle einstellbare Drehvorrichtungen, die Rohre während des Transports mit Geschwindigkeiten bis zu 8 m/min. zu drehen. Die neuartige Lösung basiert auf dem verschleißfreien, leicht zu reinigenden Rundschienen-System von Strothmann Machines & Handling. Kernelement ist eine gehärtete Rundstange, die in ein in den Boden einbetoniertes oder aufgeschraubtes Aluminiumprofil eingelegt wird. Auf der Rundschiene laufen Rollen, die eine nach innen konische Lauffläche haben. Die Rollen der Transportplattformen und das Schienenprofil sind exakt aufeinander abgestimmt und sorgen so für einen ruhigen Lauf, sehr geringe Rollwiderstände und eine hervorragende Verschleißfestigkeit. Im Zuge dieser Fertigungsschritte wird die Rundschienen-Technologie sowohl als Transport- als auch als Fertigungssystem eingesetzt. Nachdem das Rohr geformt wurde, werden die Längsnähte des Rohrs mittels modernster Schweißtechnik zusammengefügt. »Wir haben die Übergabe des Rohrs in die Maschine konsequent auf der Rundschiene organisiert«, so Bernd Berg, Geschäftsführer bei Bergrohr. Der Transportrollwagen auf Schienen wird hier beispielsweise Bestandteil der Schweißmaschine, indem die Rohre auf den Vorschubwagen in die Maschine gefahren und dort positioniert werden. Die Positionserkennung erfolgt über Transponderpunkte im Boden. Dem Rundschienen-System kann auch Sprühwasser während der Ultraschallprüfung zur Qualitätskontrolle nichts anhaben. Auch bei der Wärmebehandlung, wo das Rohr auf 250 °C erhitzt wird, während es auf dem Wagen liegen bleibt, müssen Fahrwagen und Rundschiene den Belastungen standhalten. Die gesamte Energieversorgung der Fahrzeuge wird hier über ein im Boden liegendes, induktives Versorgungssystem geregelt. Mittels Linienleiterkabel im Betonboden und induktiven Pickup-Systemen im Wagen werden die Antriebs- und Hydraulikelemente und die Steuerung elektrisch versorgt. Der Datentransfer ist über W-LAN-Verbindungen an die Wagen organisiert. Die gesamte Logistik, die elektrischen Verbindungen und die Steuerung im Wagen und das übergeordnete Steuerungssystem wurden vom Kooperationspartner H. Kleinknecht verantwortet.

Zwei Prototypen

Strothmann hat schon für Airbus und für einen großen Kranhersteller ein Rundschienen-System verlegt. Das Risiko für Bergrohr war dennoch hoch, denn ein Technologie-Einsatz diesen Ausmaßes bei der Fertigung von Großrohren war neu. Deshalb einigten sich Bergrohr und die Lieferanten Strothmann und H. Kleinknecht & Co. GmbH darauf, erst einmal zwei Prototypen zu bauen. »Die Abmachung war, dass wir erst dann bezahlen, wenn die Technologie erfolgreich vorgeführt werden kann«, so Berg. Über ein Jahr lang richteten Strothmann und Kleinknecht den Neubauteil mit Rundschiene und W-LAN ein. Das Projekt wurde in gemeinsamer Teamarbeit umgesetzt. Gemeinsam im Büro vor Ort errechneten die Ingenieure von Strothmann und Kleinknecht die mechanischen und elektrischen Anforderungen und konzipierten die Energieversorgung. Auf einer Teststrecke bei Strothmann wurden die Wagen ausprobiert. Geplant waren der schrittweise Bau von zwei Wagen, dann von weiteren drei, bis zunächst zehn Wagen zur Verfügung stehen sollten. Der positive Entwicklungsprozess der Prototypen führte dazu, dass Bergrohr entschied, gleich mit dem Bau der gesamten zehn Wagen fortzufahren. Weitere Wagen wurden danach in mehreren Lieferlosen hergestellt, sodass Ende 2007 die Gesamtzahl von 40 Wagen erreicht war. Mit der Rundschiene hat sich nicht nur der Geräuschpegel in der Fertigungshalle deutlich verringert, auch für die Effektivität und Arbeitsatmosphäre bringt sie große Vorteile mit sich. »Die Mitarbeiter merken nicht mehr körperlich, was sie leisten, und fühlen sich weniger belastet«, erklärt Berg. Denn aufgrund der ergonomischen Höhe der Rohre auf den Wagen befindet sich das Rohr für die Mitarbeiter auf Augenhöhe. »Die Entlastung durch die Ergonomie und die Arbeitssicherheit machen eine bis zu fünfzigprozentige Steigerung unserer Produktivität aus«, freut sich Berg. Vollkommen fugenlos wölbt sich die Schiene nur wenige Millimeter aus dem Hallenboden heraus, was beim Darüberlaufen oder fahren kein Hindernis darstellt. Der dadurch organisierte Transport innerhalb des verketteten Systems zeigt, dass sich Bergrohr um den Materialfluss nun nicht mehr zu kümmern braucht. »In Sachen Materialfluss sind wir weltweit bei der Rohrproduktion Nummer eins«, so Berg. Anschließend, nach den angefahrenen Stationen, fahren die Wagen wieder frei im Raum und werden vom übergeordneten Leitsystem zur nächsten Station gesteuert oder kurzfristig in die Pufferzone gefahren. Die Rohre durchlaufen keine statische und feste Reihenfolge mehr, wie das bei Rollenbahnensystemen der Fall wäre — ein großer Vorteil für die Fertigung.

Erschienen in Ausgabe: 09/2008