Kranautomatisierung

Andreas Mühlbauer,

Kranlösungen für das vernetzte Stahlwerk

Automatisierungslösungen für Kransysteme tragen in Stahlwerken dazu bei, den Materialtransport effizienter zu gestalten und erleichtern gleichzeitig die Logistik im gesamten Werk. Zudem tragen die vernetzten Systeme zu einer erhöhten Sicherheit im rauen Arbeitsumfeld bei. Von Ronald Meyns

Ein Kransystem im Stahlwerk. © Corepics VOF/Shutterstock.com

Insbesondere in der Metallverarbeitung und in Stahlwerken haben Aspekte wie Produktivität und Sicherheit einen besonders hohen Stellenwert. Die raue Umgebung und der repetitive Charakter, die in dieser Branche vorherrschen, fordern häufig ihren Tribut von Mensch und Maschine. Eine Kranautomatisierungslösung, die den Anforderungen an Sicherheit und Fördertechnik gerecht wird, ist ein guter erster Schritt.

Eine geeignete Kranautomatisierungslösung zu finden ist keine leichte Aufgabe und ist mit erheblichem Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Dabei muss Anwendern und Entscheidern aber stets bewusst sein, welche Vorteile sich durch die Verbesserungen hinsichtlich der Sicherheit, Zuverlässigkeit und Produktivität ergeben und dass sich der Aufwand dadurch mehr als rechtfertigen lässt. Hinzu kommt, dass Arbeitssicherheit in Schwerindustrien wie der Metallbranche oberste Priorität hat. Durch die Zusammenarbeit mit Technologiepartnern an einer Kranautomatisierungslösung lässt sich ein modernes, vernetztes Stahlwerk verwirklichen.

Die Automatisierungslösungen für Kran- und Hebeanwendungen von Rockwell Automation basieren auf einem integrierten System, das ControlLogix-PLCs und PowerFlex-Frequenzumrichter umfasst. Jede Kranlösung muss dabei anhand der jeweiligen Anwendungsgebiete von Experten anhand der Erfahrung aus gelungenen Projekten entwickelt und auf das Einsatzgebiet angepasst werden. Die Lösungen sind dabei skalierbar für halb- oder vollautomatisierte Kräne, werden umfassend getestet, validiert und mit hochentwickelten Funktionen wie Pendeldämpfung, Gleichlaufregelung und benutzerfreundlichen Bedienersteuerungen ausgestattet.

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Kranautomatisierung unterstützt Regalbediensysteme

Eine ineffiziente und unorganisierte Lagerfläche verschwendet nicht nur Zeit und Geld, sondern beeinträchtigt auch die Sicherheit und Produktivität. Gut durchdachte Prozesse für den Materialtransport können hier bereits eine große Hilfe für Entscheider sein. So kann beispielsweise die Lagerfläche angefüllt mit nicht identifizierten, falsch platzierten, beschädigten oder überschüssigen Produkten sein. Für einen effizienten Produktionsbetrieb wird in vielen Werken ein automatisches Regalbediensystem (ASRS) eingesetzt.

Die Optimierung des Produktlagers ist dabei für Anwender oft erst einmal eine Herausforderung, doch die Vorteile überwiegen die Risiken. Die Kranautomatisierung spielt bei der Lagerung von Stahlprodukten eine wichtige Rolle. Moderne Kranautomatisierungslösungen bestehen aus Hardware und Software, die zusammenarbeiten, um die anlagenweite Transparenz des ASRS sicherzustellen. Ist diese Transparenz in Echtzeit gegeben, so ist jederzeit nachvollziehbar, wo sich jedes einzelne Produkt befindet.

Rechtzeitige Informationen und Planung sind besonders wichtig bei Stahlwerken mit hohem Durchsatz. Hier sollten Kranlösungen zum Einsatz kommen, die mehrere Produktionslinien überwachen und sich rund um die Uhr nahezu ohne manuelle Eingriffe betreiben lassen. Mit einem integrierten Steuerungssystem und präziser Programmierung ist eine genaue Kranpositionierung möglich, sodass Spulen direkt auf Transportwagen oder in Lagerplätzen mit hoher Lagerdichte einlagert werden können. Auch wenn die Anforderungen jedes Stahlwerks unterschiedlich sind, können mit dem richtigen Anbieter skalierbare Kranautomatisierungslösungen eine effizientere und produktivere Produktionsumgebung sichern.

Architektur eines vernetzten Stahlwerks

Für den Transport von Spulen ist eine genaue Kranpositionierung nötig. © Aleksandr Ivasenko/Shutterstock.com

Ein vernetztes Stahlwerk ist das Ergebnis der Zusammenlegung von Informationstechnologie (IT) und Automatisierung (OT) in einer gemeinsamen Netzwerkinfrastruktur. Die Infrastruktur ermöglicht nahtlose Konnektivität sowie den reibungslosen Austausch von Informationen über den gesamten Stahlwerksbetrieb hinweg. Integrierte Lösungen für die Stahl- und Metallindustrie gewährleisten vollständige Transparenz vom Fertigungsbereich bis zur Unternehmensebene.

Das Herzstück dieser Lösung stellt das Prozessleitsystem dar, das sich entsprechend der jeweiligen Anforderungen skalieren lässt. Es führt Prozesssteuerungs-, Ablaufsteuerungs-, Leistungsüberwachungs-, Antriebssteuerungs- und Sicherheitsanwendungen innerhalb derselben Steuerungsvisualisierungsumgebung aus, um einen einheitlichen Systemansatz für das komplette Werk bereitzustellen.

Lösungen für ein durchweg vernetztes Stahlwerk setzen beim Datenmanagement und bei der Fertigungsintelligenz an  – und zwar auf jeder Stufe. Eine Simulationssoftware kann einen Geschäftsprozess von der Prozess- und Equipment-Optimierung bis zu den Manufacturing Execution Systems nachahmen, bevor dieser ausgeführt wird.

Solche Lösungen können sich über ein gesamtes Stahlwerk erstrecken. Es ist nicht notwendig, vorhandene Systeme komplett zu überholen. Dabei wird von Experten zunächst die bestehende Infrastruktur analysiert und mit entsprechenden Upgrades und Nachrüstungen bestimmt. Sobald das Fundament gelegt ist, ergeben sich die Vorteile eines „Connected Enterprise“ durch die Verfügbarkeit und Auswertung unternehmensweiter Daten. Dank der Echtzeitvisualisierung des Werkes lassen sich intelligente Entscheidungen treffen, die sich auf den allgemeinen Geschäftserfolg auswirken.

Die Steigerung der Produktivität und Sicherheit kann in einem Stahlwerk ein wichtiges Anliegen sein. Hinzu kommt häufig der Wunsch, die Maschinen- und Bedienerleistung zu maximieren, getrennte Systeme miteinander zu verbinden und Sicherheitsvorschriften zu erfüllen. Insgesamt lassen sich durch ein automatisches Regalbediensystem Verbesserungen auf verschiedenen Ebenen erreichen. Transport, Rückverfolgung und Versand von Produkten lassen sich so besser überwachen. Ebenso lässt sich eine Optimierung der Übersicht von aktuellen Lagerbeständen und Materialtransporten innerhalb eines Unternehmens erreichen. Auf die jeweiligen Kundenbedürfnisse abgestimmte Benutzeroberflächen und die Kompatibilität mit bestehenden Systemen runden die Vorteile des Einsatzes eines Connected Enterprise im Stahlwerk ab.

Ronald Meyns, Sales Manager bei Rockwell Automation

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