17.04.2022
Anwenderbericht
Mehr Flexibilität und kürzere Reaktionszeiten im Stahlbau
Um den Anforderungen seines langjährigen Partners Deutsche Bahn noch besser gerecht werden zu können, hat sich der Baudienstleister Jaeger Bernburg entschieden, seine Aktivitäten im Stahlbau auszubauen. Damit das Unternehmen die benötigten Brennteile für die eigene Mastfertigung selbst herstellen kann, kommt seit letztem Jahr Schneidtechnologie von ERL Automation zum Einsatz. Mit einer erlcut Portalanlage zum Plasmaschneiden, Autogenschneiden und Bohren sowie einer BIBER Roboterschneidanlage für die Schweißnahtvobereitung konnte das Unternehmen deutlich an Flexibilität gewinnen und die Kosten optimieren.
Jaeger Bernburg ist ein leistungsstarker Unternehmensverbund, der eine Vielzahl verschiedenster Dienstleistungen der Baubranche mit Schwerpunkt im Verkehrswege-, Ingenieur- und Bahnbau konzipiert und realisiert. Unter dem Namen Jaeger Bernburg vereinen sich acht Unternehmen mit insgesamt rund 650 Mitarbeitern, die deutschlandweit unterschiedlichste und komplexe Bauprojekte erfolgreich umsetzen. Im Umfeld Bahn- und Oberleitungsbau kann das Unternehmen von der Gründung über die Lieferung, bis hin zur Montage und vollständigen Ausrüstung den kompletten Stahlbau im Paket abwickeln. Dazu gehören die Herstellung und Montage von Fahrleitungsmasten, Stahlmasten jeglicher Gewerke sowie die Planung, Herstellung und Montage von Signalauslegern, Signalbrücken und Sonderkonstruktionen.
Starker Partner für anspruchsvolle Aufgabe
Der Bereich Stahlbau ist neben dem Oberleitungsbau und Elektroanlagenbau am Standort Lübbenau angesiedelt. Dort werden unter anderen Masten, Träger und Geländer, die entlang von Gleisstrecken zu Signalbrücken, Personenüberführungen oder Fahrleitungsmasten montiert werden, gefertigt. Die benötigten Brennteile für die Mastfertigung wurden bislang zugekauft. Aus Kosten- und Zeitgründen wurde bei Jaeger Bernburg überlegt, sich diesen Fertigungsschritt ins Haus zu holen. „Es ging für uns nicht nur um den Preis, sondern auch um Flexibilität. Die Deutsche Bahn gibt uns beispielsweise vor, dass ein gewisser Streckenabschnitt bis zum Tag X fertiggestellt sein muss. Wenn unser Dienstleister für den Zuschnitt dann andere Aufträge vor uns abarbeiten muss, gerät man schnell unter Zeitdruck“, erklärt Rainer Speer, Fachbereichsleiter bei Jaeger Bernburg.
Auf der Suche nach einem geeigneten Partner für dieses Projekt ist Jaeger Bernburg auf die Schneidanlagen von ERL aufmerksam geworden. „Wir haben den BIBER erstmals auf einer Messe gesehen und waren von Anfang an fasziniert. Als ERL zum ersten Projektgespräch bei uns vor Ort war, haben wir auch sehr schnell gemerkt, dass das sowohl fachlich als auch persönlich sehr gut passt“, erinnert sich Speer zurück. Außerdem sei der Referenzbesuch, bei dem er sich zusammen mit seinen Kollegen einen Eindruck von ähnlichen Anlagen verschaffen konnte, sehr aufschlussreich gewesen.
Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für die Bedarfe des Mastbetriebs habe letztlich ergeben, dass sich der Zuschnitt im eigenen Haus rechnet und zugleich noch Kapazitäten für andere Gewerke, wie den Rohrleitungs- oder Spezialtiefbau, schafft. Die geeigneten Räumlichkeiten waren bereits vorhanden, zwar nicht in Lübbenau jedoch am Standort Bernburg. Nachdem die dortige Halle in kürzester Zeit komplett saniert wurde, zogen wenige Monate später eine Portalschneidanlage erlcut e650 sowie eine Roboterschneidanlage des Typs profiBIBER für die automatisierte Schweißnahtvorbereitung ein.
Schneiden und Bohren in einem Arbeitsgang
Für den Zuschnitt hat ERL eine Portalschneidanlage erlcut e650 geliefert, die für die Prozesse Plasmaschneiden, Autogenschneiden und Bohren ausgelegt ist. Die Maschine mit einem Brennbereich von 2 m Breite und 10 m Länge verfügt über eine Plasmastation für das Bearbeiten von bis zu 40 mm dicken Blechen. Als Stromquelle kommt eine HiFocus 440i neo zum Einsatz. Für größere Blechstärken bis 200 mm steht ein Autogenschneidbrenner mit innenliegender Zündung und Höhenregelung zur Verfügung.
„Viele unsere Bauteile müssen wir auch bohren. Umso erfreulicher, dass das bei der Schneidanlage von ERL entsprechend umgesetzt werden konnte“, so Rainer Speer. Die Portalanlage ist neben dem Plasma- und Autogenprozess zusätzlich mit einer neuentwickelten vollautomatischen Bohrspindel ausgerüstet. Die Bohreinheit erlcut-drill ermöglicht es, die Bauteile unmittelbar vor dem Zuschnitt in einem Arbeitsgang zu bearbeiten, ohne dass die Werkstücke in einem zweiten Schritt auf einer separaten Maschine gebohrt werden müssen. Neben der Zeitersparnis profitiert der Anwender auch von der einfachen Handhabung. Bohrlöcher und Senkungen können material- und bauteilabhängig bis zu einem Durchmesser von 40 mm realisiert werden. Gewinde sind von M6 bis M20 möglich.
Das Werkzeugmagazin, das sich direkt an der Portalbrücke befindet, kann Jaeger Bernburg mit bis zu zwölf Werkzeugen bestücken. Es verfügt über einen eigenen Antrieb, um das ausgewählte Werkzeug für die Aufnahme durch die Bohrspindel zu positionieren. In der Parkposition ist es vor Bohrspänen sowie Funkenflug geschützt. Zum Schutz vor herumfliegenden Bohrspänen befindet sich auch die Bohreinheit selbst in einem Gehäuse. Um dem Bediener trotzdem einen leichten Zugriff zum Bohraggregat zu gewähren, lässt sich das Schutzgehäuse großflächig öffnen. Die Bohreinheit verfügt auch über einen pneumatischen Niederhalter. Dieser fixiert die Blechtafel während der mechanischen Bearbeitung und verhindert zuverlässig jegliche Bewegung des zu bearbeitenden Materials. Um Prozessfehler zu vermeiden, müssen die Längen der eingesetzten Bohrwerkzeuge stets exakt erfasst sein. Diese Funktion übernimmt das System automatisch. Ein entsprechendes Werkzeugmesssystem vermisst die einzelnen Werkzeuge vor jedem Einsatz.
Für einfache und effiziente Arbeitsabläufe hat ERL bei dem Anlagenkonzept einen Schneidtisch mit Gurtfördersystem vorgesehen. Im Vergleich zu einem Standard-Tisch entfallen bei dieser Lösung aufwendige Reinigungsarbeiten. Denn bei diesem Tischsystem befindet sich unter dem Schneidrost ein endloses Gurtförderband, das durch ein Wasserbad läuft. Schlacke und Kleinteile werden damit automatisch zum Tischende transportiert, wo sie auf einen Querförderer fallen, der sie wiederum in einen Container befördert. Der Container ist mit einem Gitterrost abgedeckt, sodass Kleinteile herausgefiltert und einfach abgenommen werden können. Durch das Wasserbett wird der Schneidstaub gebunden, wodurch bei der Absauganlage eine vergleichsweise geringe Leistung ausreicht.
Für eine einfache Handhabung der Anlage sorgt auch die Steuerung e*volution mit einem 21 Zoll großem entspiegeltem Display. Eine integrierte Datenbank für alle verfügbaren Prozesse ermöglichte einen reibungslosen Einstieg in die Fertigung mit der erlcut und kann durch den Anwender jederzeit beliebig erweitert werden. Für die Programmierung steht dem Baudienstleister Jaeger Bernburg das Programmiersystem act/cut zur Verfügung, eine universelle Schachtelsoftware, die auf die Besonderheiten der erlcut individuell abgestimmt wurde. Neben der Standardkonfiguration hat sich der Anwender für die Erweiterungsmodule act/sign und act/manager entschieden. act/sign ermöglicht es, aus Logos, Grafiken, Schriften aber auch abfotografierten Bauteilen in wenigen Klicks eine dxf-Datei zu erstellen. Zudem steht auch eine Optimierungsfunktion zur Verfügung, um die Qualität der zu schneidenden Konturen zu verbessern. Act/manager bietet eine Oberfläche für die Erstellung und Verwaltung von Fertigungsaufträgen und Lagerbeständen. Das Modul erlaubt die Zuordnung von Teilen zu den einzelnen Auftragspositionen sowie die Verwendung des Materialbestands für die Verschachtelung (ganze und angeschnittene Blechtafeln).
Moderner Fasenroboter für Schweißnahtvorbereitung und mehr
Für Bauteile, die angefast werden müssen, kommt der Schneidroboter BIBER zum Einsatz. Jaeger Bernburg hat sich für die Ausführung profiBIBER entschieden, bei der sich der Roboter auf einer vorgelagerten Konsole befindet und durch eine Laufbahn verfahrbar ist. Den 2 x 13 m großen Arbeitsbereich kann der Anwender entweder komplett nutzen oder durch eine verschiebbare Trennwand in zwei Stationen unterteilen. Mit dem BIBER lassen sich alle Arten von Anfasungen an bereits formgeschnittene Teile anbringen - im Extremfall bis zu vier unterschiedliche Fasen an einer Kante. Es können Einfach- und Doppelfasen genauso erstellt werden wie Fasen mit oder ohne Steg. Durch den Einsatz eines speziellen Fasenschneidtisches sind Bleche sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite bearbeitbar, ohne sie umdrehen zu müssen. Auch hier finden beide Schneidprozesse Anwendung. Der Roboter ist sowohl mit einem Plasmabrenner als auch mit einem Autogenbrenner ausgestattet, die in kürzester Zeit gewechselt werden können. Praktische Schraub- und Steckverbindungen erfordern nur wenige Handgriffe bis der Bediener den Roboter wieder starten kann. Plasmafasen sind bis 55 mm, Autogenfasen bis 200 mm möglich.
Eine Technologie, die die Handhabung besonders einfach macht, ist das Kamerasystem intelliplace. Jaeger Bernburg hat sich für die vollautomatische Premium-Ausführung entschieden. Dabei müssen lediglich mit einem Handscanner die QR- oder Strichcodes auf den Bauteilen oder deren Begleitpapiere eingelesen werden. Eine am Roboter angebaute Hochleistungskamera erfasst die Tischbelegung, die entsprechenden Schneidprogramme werden automatisch aufgerufen und auch automatisch richtig zugeordnet. Sogar bei einer vollen Ausnutzung des Schneidbereichs von 2 x 13 m sind die Nebenzeiten vergleichsweise kurz. Aber auch die Verwechslung ähnlicher oder spiegelbildlicher Bauteile ist damit ausgeschlossen.
Weil Jaeger Bernburg mit dem BIBER auch Träger bearbeiten wollte, die beispielsweise später für Lärmschutzwände benötigt werden, wurde die Anlage so konzipiert, dass sie sich nicht nur von vorne, sondern auch mit Langteilen seitlich be- und entladen lässt. Damit Jaeger Bernburg auch die entsprechenden Schneidprogramme schnell und einfach erstellen kann, hat ERL dafür spezielle Makros zur Verfügung gestellt. Statt für die unterschiedlichen Träger-Größen jeweils ein eigenes Schneidprogramm erstellen zu müssen, kann der Bediener einfach die unterschiedlichen Abmessungen eingeben und das Programm passt sich automatisch entsprechend an.
Eine Besonderheit an diesem BIBER ist, dass sich die Anlage auch für den Zuschnitt einsetzen lässt, z.B. um Kapazitätsengpässe auszugleichen. Während Standard-BIBER Anlagen einzelne Senkrechtschnitte an bereits ausgeschnittenen Bauteilen problemlos zulassen, kann dieser BIBER noch viel mehr. Es wurde eine Schnittstelle zur Schachtelsoftware act/cut geschaffen, die auch bei der Portalschneidmaschine zum Einsatz kommt. Dadurch ist es möglich, eine komplette Blechtafel zu schachteln und abzuarbeiten. Ein weiterer Vorteil dieser Konstellation ist, dass Restbleche bestmöglich verwertet werden können. Auf Portalanlagen ist es oft schwierig, Restbleche mit einem Laserpointer einzurichten, z. B. weil es bei runden Teilen nicht einfach ist, einen exakten Referenzpunkt zu finden. Die Folge sind Ungenauigkeiten und die Gefahr, Ausschuss zu produzieren. Beim Schneidroboter BIBER hingegen kann der Anwender beim Einrichten des Restbleches das Live-Bild von intelliplace zu Hilfe nehmen. In der virtuellen Tischbelegung sieht der Bediener das Restblech senkrecht von oben und kann die zu schneidenden Bauteilprogramme genau positionieren und sicher sein, dass sie problemlos geschnitten werden können.
Der Schneidroboter BIBER ist seit Mai in Bernburg in Betrieb, im Oktober wurde die erlcut in die Produktion eingebunden. Aber damit nicht genug: „Die Deutsche Bahn fordert aus Sicherheitsgründen eine lückenlose Nachvollziehbarkeit. Deshalb müssen wir alle Teile, die wir unserem Auftraggeber liefern, mit einer Chargennummer versehen“, erzählt Speer. Jaeger Bernburg plant, auch diesen Arbeitsschritt zu automatisieren und hat ERL ein entsprechendes Konzept erarbeiten lassen.
(Autorin: Stefanie Kaufmann, Marketingreferentin, ERL Automation GmbH, Landau an der Isar, stefanie.kaufmann@erl-cutting.com)
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