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Automatisierte Fertigungslösung für ZMJ mit Plasmaschneidsystemen und Prozesskran

Automatisierung: Pilotprojekt mit CNC-Plasmaschneider führt zu großem Effizienzgewinn

MicroStep steigert mit Partner Terex durch eine automatisierte Produktionslinie mit sechs CNC-Plasmaschneidanlagen die Leistung bei chinesischer Firma um 40 Prozent

Publiziert 24.10.2016 | Erich Wörishofer

Unternehmensprofil:

Zhengzhou Coal Mining Machinery (Group) Co., Ltd.ZhengzhouChina

Das staatliche Unternehmen Zhengzhou Coal Mining Machinery Co., Ltd. ist Chinas führender Hersteller von Geräten für den Kohlebergbau unter Tage und besitzt einen inländischen Marktanteil von mehr als 45 Prozent. Hergestellt werden unter anderem hydraulische Dachstützen, Strebkettenförderer und Teilschnittmaschinen.

https://www.zmj-germany.com/

Die automatisierte Produktionslinie von MicroStep & Terex (Demag-Kransysteme).
Die automatisierte Produktionslinie von MicroStep & Terex (Demag-Kransysteme).

Anlagenprofil:

4x MicroStep CombiCut Baureihe

Netto-Bearbeitungsfläche 28.000 x 3.000 mm
2D-Plasmaschneiden
Tintenstrahlmarkieren

2x MicroStep CombiCut Baureihe

Netto-Bearbeitungsfläche 28.000 x 3.000 mm

Je zwei Portale mit folgender Ausstattung:

2D-Plasmaschneiden
Tintenstrahlmarkieren
Automatische Blechtafellageermittlung

MicroStep CombiCut Baureihe

Netto-Bearbeitungsfläche 28.000 x 7.000 mm
2x 2D-Plasmaschneiden

MicroStep MG Baureihe

Netto-Bearbeitungsfläche für Bleche 2x 12.600 x 2.800 mm
Plasmarotator zur Schweißnahtvorbereitung bis 50° mit
automatischer Kalibriereinheit
2D-Plasmaschneiden
Scanner ermöglicht nachträgliches Anarbeiten von
Schweißnahtvorbereitungen (ABP-Technologie von MicroStep)

MicroStep und die Terex MHPS GmbH (Hersteller der Demag-Industriekräne) leisten Pionierarbeit: In enger Abstimmung wurde für einen chinesischen Maschinen- und Anlagenbauer ein Materialflusssystem für die automatisierte Blechbearbeitung geschaffen. Insgesamt werden dabei sechs MicroStep-Plasmaschneidanlagen von einem Demag-Prozesskran aus dem Hause Terex beschickt. Dadurch wurden im Produktionsablauf immense Effizienzgewinne realisiert.

Die chinesische Bergbauindustrie boomt und damit auch das Geschäft für Bergbautechnik. Die Zhengzhou Coal Mining Machinery Group gehört zu den Marktführern der Branche beim Bau stationärer Anlagen für den Schild- und Strebausbau sowie für mobile Maschinen, die im Bergwerk unterwegs sind. Das Unternehmen hat in seinem Werk in Zhengzhou, der Hauptstadt der Provinz Henan, eine automatische Produktionslinie in Betrieb genommen. Diese besteht aus insgesamt sechs CNC-Plasmaschneidanlagen von MicroStep sowie einem Demag-Prozesskran, der für die präzise und zeitgerechte Ein- und Auslagerung der Blechplatten sowie die Beschickung der Schneidsysteme im 24/7-Betrieb sorgt. Herzstück der Anlage ist die Produktionsmanagementsoftware MPM® von MicroStep, die den gesamten Produktionsablauf steuert.

Produktionsleistung um 40 Prozent erhöht

Für die Zhengzhou Coal Mining Machinery Group hat sich die Investition gelohnt: Pro Tag kann die neue Anlage im Dreischichtbetrieb bis zu 155 Blechplatten bearbeiten – denn ein Produktionszyklus dauert jetzt nur noch ein bis zwei Stunden anstatt, wie zuvor, vier bis acht Stunden. Das überzeugende Ergebnis dieser Pilotanlage: Bei einem monatlichen Maschinenausstoß von bis zu 12.000 Tonnen ist die Produktionsleistung des gesamten Werks um 40 % erhöht worden.

Genereller Trend zur Automatisierung

Das Pilotprojekt ist vor dem Hintergrund eines generellen Trends im Bereich der industriellen Massenproduktion zu sehen: Verstärkt werden Lösungen nachgefragt, die es erlauben, Produktionsprozesse zentral zu steuern und weitestgehend zu automatisieren. Ziel ist es, die Effizienz zu erhöhen, die Fertigungsprozesse zu optimieren sowie Kosten und Risiken zu minimieren – die gesamte Produktion soll schnell, glatt und transparent ablaufen. Im Ergebnis soll möglichst der gesamte Prozess vollautomatisiert vonstatten gehen: Neben dem Materialfluss und der Materialbearbeitung umschließt dies je nach Anforderung beispielsweise auch die Erfassung von Materiallieferungen, eine zentrale Lager- und Auftragsverwaltung sowie die Anbindung an ein bestehendes ERP-System.

Bestandteile der automatisierten Produktionslinie

Die automatisierte Produktionslinie der Zhengzhou Coal Mining Machinery ist folgendermaßen konzipiert: Die Produktionslinie besteht aus sechs CNC-Plasmaschneidanlagen der Baureihe CombiCut von MicroStep. Die Tischgrößen betragen jeweils 28 x 3 m, montiert sind auf den Schneidmaschinen insgesamt acht Portale (zwei der Schneidemaschinen haben zwei Portale). Jedes der Portale ist mit zwei Plasmaschneidköpfen (Plasmastromquelle: Kjellberg HiFocus 360i) sowie einem Tintenstrahlmarkierer zur Kennzeichnung der Bleche ausgerüstet.

Weiterer Bestandteil der Produktionslinie ist ein Demag-Prozesskran, der auf einer 120 m langen Kranbahn in 12,6 m Höhe verfährt und über eine Tragfähigkeit von über 9 Tonnen verfügt. Der Kran transportiert die Produkte in der Arbeitszone (Laden von Blechen auf Schneidanlagen sowie Logistik der fertig geschnittenen Teile zu den Ausgabeförderbändern). Für die Lagerung und Verarbeitung der bis zu 12,6 m langen und 40 mm dicken Blechplatten wurde innerhalb der Produktion ein 120 x 18 m großer Bereich eingezäunt. Die Materialzuführung in diese Zone erfolgt über einen schienengebundenen Quertransporter. An der Übergabeposition übernimmt der mit einer Flächenmagnettraverse ausgerüstete Prozesskran die Blechtafel und transportiert sie entweder direkt auf einen freien Maschinenplatz oder zu einer von zwei Pufferzonen, die jedem der acht Brenntische zugeordnet sind. Nach dem Zuschnitt nimmt der Kran das komplette Brennbild auf und transportiert es zu einem Förderband. Hierüber verlassen die fertig geschnittenen Tafeln den Automatikbereich und werden im nächsten Prozessschritt manuell sortiert.

Steuerung des gesamten Produktionsprozesses per MicroStep-Software MPM®

Gesteuert wird der komplette Prozess über die Produktionsmanagementsoftware MPM® von MicroStep, in welche die Steuerungssoftware für den Kran und die Förderanlagen integriert wurde. Über MPM werden alle Produktionsschritte koordiniert und laufen automatisch ab, bedürfen also keinen aktiven Eingriff des Bedienpersonals:

1. Die zu schneidenden Bauteile werden automatisch verschachtelt (materialsparende Verteilung der zu schneidenden Konturen auf dem Blech). Basierend auf dieser Verschachtelung wird unter Verwendung des CAM-Programms AsperWin® von MicroStep ein optimaler Schneidplan erstellt.

2. Die erstellten Schneidpläne werden automatisch auf die einzelnen CNC-Plasmaschneidanlagen zur Bearbeitung verteilt.

3. Die CNC-Maschinen werden per Kran automatisch mit den benötigten Blechtafeln beschickt.

4. Die Position und Ausrichtung der Blechtafeln auf der Schneidanlage wird automatisch gescannt. Der Schneidplan wird entsprechend des Scanergebnisses angepasst und
dann der Schneidvorgang automatisch gestartet.

5. Abschließend wird das fertig geschnittene Material automatisch durch den Kran zum Ausgabeförderband transportiert.

Das Bedienpersonal hat dabei lediglich eine Aufsichts- und Servicefunktion: Die Maschinenbediener überwachen den vollautomatischen Produktionsprozess und sind z.B. für den Austausch von Verschleißmaterial zuständig. Personal wird ansonsten nur noch für den Materialtransport außerhalb des Bereichs der vollautomatischen Produktionslinie eingesetzt – zum Beispiel zur Entladung des fertig geschnittenen Materials vom Ausgabeförderband.

Erich Wörishofer

ist Content Creator bei MicroStep Europa. Er hat jahrelange Erfahrung als Redakteur in den Bereichen Tageszeitung und im PR und lebt nun seine Leidenschaft für Wortakrobatik und ausführliche Recherche bei MicroStep aus. Er ist im ständigen Austausch mit unseren Technologieexperten und besucht für Interviews und Videos unsere Kunden vor Ort.