Kilsaran Precast: Umlaufanlage mit höchstem Automatisierungsgrad in Irland realisiert

Das neue Fertigteilwerk in Kilcullen im County Kildare verfügt über eine hochmoderne Umlaufanlage mit automatisierten Maschinen für die Bewehrungs- und Fertigteilproduktion und moderner Software von Unternehmen der Progress Group.

Betonfertigteilproduktion auf den irischen Markt abgestimmt

Die Umlaufanlage wurde bis ins kleinste Detail geplant und konnte innerhalb kurzer Zeit errichtet werden. Kilsaran hat viel Zeit in die Optimierung der Effizienz der Anlage und der auf ihr produzierten Fertigteile investiert. Die Anlage ist vollständig BIM-orientiert und nicht an stationäre Formen gebunden. Wichtig ist vor allem, dass sich die Fertigteilproduktion nach dem zu erstellenden Gebäude richtet – und nicht nach dem Werk selbst. Auf der Anlage kann die komplette Palette an Fertigteilen für den irischen Markt hergestellt werden, darunter Massiv- und Doppelwände sowie Decken- und Fassadenelemente.

„Wir stellen unsere Produkte so her, dass sie zum irischen Markt passen statt zu den internen Gegebenheiten unserer Anlage“, erklärt James Murphy, Business Development Manager bei Kilsaran Precast.

Entscheidend für diese Vision ist ein Werk, das die hochpräzise Herstellung qualitätsgesicherter und rückverfolgbarer Fertigteile ermöglicht. Kosten- und Umweltvorteile werden durch bedarfssynchrone Fertigung mit minimaler Lagerhaltung realisiert. Jedes Bauteil wird individuell hergestellt, sodass redundante Prozesse vermieden und Kostenvorteile maximiert werden können.

James Murphy äußert sich zur Auswahl des Maschinenbauers: „Bei der Suche nach einem Ausrüster für Fertigteilwerke wurden wir von Branchenexperten auf die Progress Group aufmerksam gemacht, die für ihre Marktführerschaft in der Herstellung von Fertigteilausrüstungen
bekannt ist. Schon nach unseren ersten Gesprächen war klar, dass der Ansatz von Progress im Einklang mit unserer eigenen Herangehensweise steht. Progress war sehr schnell bereit, eine innovative Anlage zu liefern, auf der sich mehrere Produkte gleichzeitig effizient herstellen lassen. Für uns war wichtig, mit einem innovationsorientierten Partner zusammenzuarbeiten, der den in der Fertigteilindustrie herrschenden Entwicklungsbedarf kennt.“

Automatisierung für höchste Effizienz und Qualität

Mit der von der Progress Group konzipierten Umlaufanlage ist Kilsaran in der Lage, die gewünschte Produktpalette effizient und vollautomatisch herzustellen. Ihr Automatisierungsgrad ist in Irland beispielhaft und war einer der Hauptfaktoren, auf die sich Kilsaran in der gemeinsamen Planung mit den Progress-Unternehmen Ebawe Anlagentechnik sowie Progress Maschinen & Automation und Progress Software Development konzentrierte. Die Automatisierung spart Zeit im Werk und sorgt für eine hohe Maßgenauigkeit und folglich eine höhere und gleichbleibende Qualität. Dabei legte Kilsaran besonderes Augenmerk auf den möglichst durchgehenden Einsatz von Robotertechnik und Automatisierungslösungen. Die Automatisierung wurde entlang des gesamten Produktionsprozesses implementiert, um eine gleichbleibend hohe Qualität zu gewährleisten. Zudem sollte jeder Schritt von der ersten Grobplanung bis zum Endprodukt rückverfolgbar sein.

Fertigteilproduktion auf höchstem Niveau

Das Schalungssystem der Progress Group ermöglicht die Produktion von Massiv- und Doppelwänden sowie Elementdecken. Zur Herstellung hochwertiger Betonfertigteile wird unter anderem ein Lagerroboter eingesetzt, der auf Grundlage der vom Ebos-Steuerungssystem übertragenen CAD-Daten die benötigten Formen aus dem Magazin entnimmt. Der Plotter zeichnet Umrisse oder andere Entwurfsdaten, so die Position von Einbauteilen, auf die Schalungsoberfläche. Der Schalungsroboter Form Master positioniert dann die Formen entsprechend der zu fertigenden Elemente exakt auf der Palette und aktiviert die integrierten Schalungsmagnete. Mithilfe eines speziellen Greifwerkzeuges lassen sich in einem hochautomatisierten Vorgang auch Magnete für Elektrodosen setzen, und das Robotersystem Mesh Spacer positioniert die Abstandhalter für Sondermatten automatisch auf der Palette. Während des Produktionsprozesses entnimmt ein Positionierer die benötigte Zahl von Abstandhaltern aus dem Magazin und platziert sie genau an den durch die CAD/CAM-Daten vorgegebenen Stellen.

Das patentierte Infinity Line Notch-Free-Schalungssystem des Form Master ermöglicht eine zentimetergenaue Positionierung der Formen, ohne dass hierfür zusätzliche Teile aus Polystyrol zum Einsatz kommen müssen. Dieses Vorgehen entspricht auch der allgemeinen Nachhaltigkeitsorientierung von Kilsaran. Hinzu kommt ein ausgeklügeltes Kombinationssystem, mit dem sich die Zahl der verwendeten Schalungslängen auf das nötige Mindestmaß reduzieren lässt.

Der von Ebawe Anlagentechnik gelieferte vollautomatische Betonverteiler eCon Drive beschleunigt die Befüllung der Form und sorgt für zusätzliche Bedienersicherheit bei gleichzeitiger Materialeinsparung durch exakte Dosierung. Zur Verdichtung des Frischbetons kommen zwei Verdichter zum Einsatz, die für variable und besonders schwere Lasten geeignet sind und gleichzeitig eine hohe Oberflächenqualität gewährleisten. Für Elementdecken steht eine Aufrauvorrichtung zur Verfügung. Nach der Betonerhärtung entnimmt ein automatisches Regalbediengerät die Paletten mit den produzierten Fertigteilen aus dem Aushärteregal. Bei der Herstellung von Doppelwänden dient eine spezielle Wendeeinrichtung zum Wenden der ersten ausgehärteten Betonschale und zum Anschluss an die zweite Schale aus Frischbeton. Anschließend werden die Paletten mit den Fertigteilen dem Entschalroboter zugeführt, der die Formen durch Abtastung der Palettenoberfläche erkennt und vollautomatisch abhebt. Im nächsten Arbeitsschritt werden die Wandelemente mit Hilfe der Kippeinrichtung mit beweglichem Hubgerüst angehoben, was den Entschalvorgang für den Bediener vereinfacht.

Nachfolgend werden die Paletten zu einer Palettenreinigungsanlage für die Reinigung und das anschließende Aufbringen des Trennmittels transportiert. Im nächsten Schritt legt der Roboter die gereinigten und mit Trennmittel versehenen Formen wieder längensortiert im Magazin ab.

Für Wandelemente mit Dämmung kommt im neuen Kilsaran-Werk ein Dämmstoffschneider mit 3D-Schneidkopf zum Einsatz, der die Dämmplatten hochpräzise mittels Wasserstrahl zuschneidet. Die hierfür erforderlichen CAD-Daten liefert die Ebos-Software. Dabei ermöglicht ein spezieller 3D-Schneidkopf auch dreidimensionale Schnitte. Damit kann Kilsaran Material- und Personalkosten in enormer Höhe einsparen und den Verschnitt reduzieren.

Mattenschweißanlage M-System BlueMesh mit integrierter Biegevorrichtung

Um für die zu produzierenden Fertigteile eine optimale Bewehrungslösung zu implementieren, wurde auch in eine automatische Mattenschweißanlage M-System BlueMesh investiert. Diese wird von einer MSR-Multirotorricht-Schneidemaschine mit Bewehrungsstäben versorgt. Auch können die Stäbe für Elementdecken längs und quer aufgekröpft sowie für Wände aufgebügelt werden. Auf den MSR-Richtmaschinen lassen sich die Bewehrungsstäbe ausrichten, zuschneiden und biegen, wobei Drähte bis zu einem Durchmesser von 16 mm direkt vom Coil verarbeitet werden und so der Produktionsprozess optimiert wird. Die Stärken der Maschine liegen in der Vielseitigkeit sowie hohen Effizienz und Wirtschaftlichkeit durch niedrige Stromverbrauchswerte dank Inverterschweißen.

Innovativer automatischer Weitertransport von gebogenen Matten

Innerhalb der völlig neuen, mit modernsten Bewehrungsmaschinen ausgerüsteten Umlaufanlage wurde gemeinsam mit Progress Maschinen & Automation ein neuartiges Konzept erstellt. Dabei galt die Anforderung, dass die Maschine nicht nur gerade, sondern auch gebogene Matten für Massivwände herstellen sollte. Daher wurde ein neues Logistikkonzept erdacht und umgesetzt. Dieses sorgt dafür, dass speziell gebogene Matten und Körbe mit einem neuen flexiblen Greifer automatisch weitertransportiert werden können. Die Zangen der neuen Greifertraverse können genau dort zugreifen, wo sie jeweils gebraucht werden, und die Matten ins Lager befördern oder direkt in die geschalte Palette einlegen. Das neue Traversensystem schafft für Kilsaran einen enormen Mehrwert, denn es müssen weniger zusätzliche Stäbe nachträglich von Hand eingelegt werden, und die Matte wird automatisch in der Palette abgelegt, was den Arbeitsaufwand reduziert. Auch der Transport von allseits gebogenen Sondermatten zum nächsten Arbeitsschritt konnte so automatisiert werden.

Software: Ebos und Stabos

Dank der modernen Softwarelösungen beginnt die Automatisierung bereits in der Planungsphase und wird in der Anlage bis hin zu den letzten Schritten der Vorbereitung der produzierten Fertigteile für den Transport umgesetzt. Nicht nur ist die Produktionsanlage selbst vollständig automatisiert, auch die Daten werden über das ausgeklügelte PXML-System bereitgestellt. Die Firma Punch Consulting arbeitet mit Kilsaran zusammen: Gemeinsam entwickeln die Unternehmen den BIM-Support und erstellen Statikberechnungen für die einzelnen Bauvorhaben, wobei die Informationen direkt an das Werk weitergeleitet werden. Zur Erfassung und Auswertung der Produktionsdaten kommt die Software Stabos zum Einsatz, die seit diesem Jahr als Standardlösung bei allen Progress-Bewehrungsmaschinen implementiert ist. Die zentral erfassten Daten lassen sich nutzen, um die Anlagenproduktivität zu ermitteln und so die Qualität zu steigern. Dank der Kombination mit Ebos, einer umfassenden Softwarelösung für die Arbeitsvorbereitung, Produktion und Prozessanalyse, die alle Aspekte des Fertigungsprozesses abdeckt, kann eine Vielzahl von Software-Insellösungen von einem nahtlos integrierten System abgelöst werden. Da komplexe Schnittstellenprobleme entfallen, lassen sich alle Arbeitsprozesse nun in einem einzigen, benutzerfreundlichen System abwickeln.

James Murphy resümiert hochzufrieden: „Während der Inbetriebnahme des Werks haben wir uns zahlreichen Herausforderungen gestellt, auch den Auswirkungen der Coronapandemie, und können das Engagement der Progress Group, eine hochmoderne Anlage für die Herstellung unterschiedlichster Fertigteile für den irischen und britischen Markt zu liefern, nicht genug würdigen.“