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Use Case

Smarte Standardisierung steigert Effizienz im Kranbau

| Autor/ Redakteur: Michael Gieselmann* / Sebastian Human

Kransysteme in Industrie und Logistik müssen den unterschiedlichsten Anforderungen genügen. Jeder Kran unterscheidet sich aber hinsichtlich seiner Attribute und Anforderungen. IIoT-gestützte modulare Fertigung kann für Effizienz beim Kranbau sorgen.

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Auch für die teils stark individualisierten Anforderungen des Kranbaus können IIoT-Technologien eine Hilfe sein.
Auch für die teils stark individualisierten Anforderungen des Kranbaus können IIoT-Technologien eine Hilfe sein.
( Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Für Krananlagenbauer wie Abus Kransysteme ist dies keine einfache Situation. Intelligente Lösungen sind gefragt, die trotz eines Höchstmaßes an Standardisierung eine effektive Parametrierung im Kranbau erlauben. Gemeinsam mit Schneider Electric hat Abus dieses Problem gelöst.

In nahezu allen Industrie- und Logistikbereichen sind Krananlagen ein unverzichtbares Element. Oft müssen sie sehr exakt und präzise auf die individuellen materiellen wie betrieblichen Anforderungen in den unterschiedlichsten Fertigungs- und Prozesskontexten eingestellt werden. Das bedeutet für die Kranherstellung eine Zunahme der Komplexität durch steigende technische Ansprüche und verlangt nach einem flexiblen und intelligenten Konzept für Planung, Inbetriebnahme, Wartung und Service. Keine leichte Herausforderung – selbst für einen der führenden Hersteller von Krananlagen in Europa wie Abus Kransysteme.

Der bergische Kranhersteller wird seit Jahren vom weltweit operierenden Automatisierungsspezialisten Schneider Electric unterstützt. Basierend auf der EcoStruxure-Architektur wurde in enger Abstimmung mit den Kran-Experten eine modulare Steuerungssoftware entwickelt, die ein hohes Maß an Standardisierung in der Kranherstellung ermöglicht. Schnelle Fertigung und individuelle Parametrierung können gelingen, wenn mechanische Module, Steuerungseinheiten und entsprechende Software in eine durchgängige Architektur integriert werden.

EcoStruxure ermöglicht nahtlose Integration

EcoStruxure ist eine solche Lösungsarchitektur, die es im Sinne von IIoT ermöglicht, Geräte, Steuerungs- und Analyseelemente – mittels nahtloser Integration dieser drei Ebenen – transparent miteinander kommunizieren zu lassen. In Echtzeit können Bediener und Servicetechniker Daten auslesen und Steuerungsbefehle via digitaler Endgeräte erteilen.

Die auf der Basis von EcoStruxure entwickelte modulare Kransteuerungssoftware ABUControl erleichtert die angestrebte modulare Fertigung von Krananlagen. Sie erlaubt ein hohes Maß an Standardisierung von Produktionsprozessen, da sie ohne aufwändige Neuprogrammierung, durch einfache Parametrierung, an die auf die Anforderungen des Kunden abgestimmte Zusammenstellung der mechanischen Module angepasst wird. Mithilfe von eigentlich nur zwei Standardmodulen, die zeitgleich produziert werden können, lassen sich dann selbst hochkomplexe Kransysteme rasch und mühelos realisieren.

Mit diesem vollumfänglichen Lösungsansatz wird der Kranbau nicht nur schneller und flexibler, sondern auch deutlich kosteneffizienter. Denn zum einen wird in allen materiellen wie personellen Bereichen der Ressourcenaufwand geschont, zum anderen werden so auch langwierige Testphasen obsolet. Die Standardmodule, die dank korrespondierender Software spezifisch parametriert werden können, sind bereits vorgetestet und müssen auf ihre grundlegenden Funktionen hin nicht mehr eigens überprüft werden.

Smarte Kransysteme dank effizienter Produkte

Die flexible Modularisierung ist aber nur ein Teilaspekt. Es kommen weitere wichtige konzeptionelle Punkte hinzu: Der Einsatz von Frequenzumrichtern der Altivar-Familie bietet eine Reihe wichtiger Vorteile – variable, einstellbare Geschwindigkeiten sowie definierte Beschleunigungs- und Bremsrampen tragen so zur einfachen Anpassung der Krane an die Anforderungen des modernen Kranbaus bei. Konsequenter Einsatz von Rückspeiseeinheiten erhöht die Energieeffizienz im Betrieb: Beim Bremsen und Absenken schwerer Lasten wird die gewonnene Energie ins Netz zurückgespeist anstatt in Bremswiderständen die Umgebung aufzuheizen. Im Idealfall lässt sich durch dieses Feature eine Energieeinsparung von bis zu 40 Prozent erzielen.

Als 'Hirn' der Krananlagen von Abus wird auf der Edge Control-Ebene der EcoStruxure-Architektur eine Speicherprogrammierbare Steuerung aus der Modicon-Familie (je nach Komplexität der Anwendung eine M221, M241 oder M251) eingesetzt. In ihm laufen alle eingehenden und ausgehenden Signale zusammen. Mit Hilfe der ABUControl Software lässt sich eine Krananlage so komfortabel steuern. Gleichzeitig liefert die Steuerung auch Daten zur Visualisierung für den Bediener oder Servicetechniker. Im Sinne von EcoStruxure sind hier also alle drei Ebenen – Produkte, Steuerung und Software – übergreifend und transparent miteinander verbunden.

Fazit und Ausblick

Abus Kransysteme ist heute unter anderem Marktführer für Standard-Laufkrane in Deutschland. Das bergische Unternehmen fertigt jährlich über 5000 Krane in 50 verschiedenen Ausprägungen und beliefert mehr als 35.000 Kunden in Deutschland und 55 weiteren Ländern. Diese gestärkte Wettbewerbsfähigkeit verdankt Abus seinem entschiedenen Vorangehen in das IIoT-Zeitalter. An der Seite von Schneider Electric konnte Abus nicht nur die heutigen Herausforderungen an den standardisierten und modularen Kranbau meistern, sondern weiß sich auch für die zukünftige Entwicklung neuer, innovativer Systeme für die Industrie 4.0 bestens gerüstet. Vorausschauende Instandhaltung und globale Servicemöglichkeiten sind da nur einige Aspekte, um die sich das Unternehmen in den nächsten Jahren erweitern könnte.

* Michael Gieselmann arbeitet als Teamleiter Produktmanagement Industrie DACH bei Schneider Electric.

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