Neue Umlaufanlage für Betonfertigteil­produktion in China

In den vergangenen Jahren gewann das Thema Industrialisierung im Wohnungsbau in der Volksrepublik China stark an Bedeutung. In dem Land mit 1,35 Mrd. Einwohnern werden künftig 45 Standorte des industrialisierten Wohnungsbaus entstehen, sogenannte „National Residential Indus-trialization Bases“, die vom Ministerium für Wohnungsbau gefördert werden. Die Stadt Shenyang im Nordosten von China ist Teil dieses Förderungsprogramms und damit eine Besonderheit, da 42 der geförderten Standorte Unternehmen sind. Die Stadt Shenyang hat 8,3 Mio. Einwohner und ist seit 80 Jahren ausschließlich durch Industrie geprägt. Wegen der klimatischen Gegebenheiten in Shenyang mit Wintertemperaturen bis unter -30°C sowie des wachsenden Bewusstseins für Umweltschutz erweist sich die Betonfertigteilbauweise für diese Stadt als besonders geeignet und soll vorangetrieben werden.

Das Unternehmen Shenyang Wanrong Modern ­Architecture Industry Co., Ltd. wurde 2011 gegründet und gehört zu 45 % der Stadt Shenyang. In den darauf folgenden Jahren setzte das Unternehmen einige große Bauprojekte im Rahmen der chinesischen Nationalspiele 2013 um. Zwischen 2012 und 2014 realisierte es das Security Command Center mit 30 Etagen und einer Gesamtbaufläche von 31.000 m² sowie das Nanke Plaza, ein modernes Bürogebäude mit 24 Etagen und 41.100 m². Beide Bauvorhaben wurden zu 70 % mit Betonfertigteilen errichtet.

Komplette Umlaufanlage für verschiedenste Betonfertigteile

Um eine Pilotrolle in der Betonfertigteilindustrie in Shenyang einzunehmen, hat sich Wanrong zum Ziel gesetzt, die Herstellung von Betonfertigteilen zu verbessern beziehungsweise zu automatisieren. Anfang 2013 unterzeichnete das Unternehmen nach eigenen Angaben einen Vertrag mit Ebawe Anlagentechnik über die Lieferung und Installation einer der modernsten Umlaufanlage in ganz China. Zum Lieferumfang gehört eine komplette Umlauf­anlage mit 75 Paletten der Bruttogröße 14 x 3,80 m, ein Regalbediengerät und Trockenkammer mit 14 Etagen, ein Schalungsroboter sowie eine Wendeeinrichtung. Die Bewehrungsmaschinen wurden von Progress Maschinen & Automation geliefert, dem Schwesterunternehmen von Ebawe in der Unternehmensgruppe Progress Group. Darunter sind eine Mattenschweißanlage, ein Automat zum Einlegen der Matten in die Palette, eine Anlage zur Produktion von Gitterträgern sowie ein Roboter für die Verlegung der Gitterträger. Darüber hinaus wurde das Werk mit einer Software-Gesamtlösung für Arbeits­vorbereitung, Produktion und Prozessanalyse ausgestattet.

Die neue Umlaufanlage ist konzipiert für die Herstellung verschiedenster Betonfertigteile wie Elementdecken, Doppel-, Sandwich- und Massivwände, die für die Errichtung von Wohnanlagen verbaut werden. Vor Beginn eines neuen Produktionszyklus durchlaufen die Paletten eine stationäre Reinigungseinrichtung zum Säubern der Schalflächen. Die Schalungen selbst passieren zur Reinigung und Ölung eine entsprechende Vorrichtung. Sie werden anschließend mit dem Lagerroboter zurück ins Schalungslager transportiert und stehen für den nächsten Produktionszyklus bereit.

Der kombinierte Plotter/Schalungsroboter setzt die neue Elementbelegung auf die Schalfläche. Die benötigten Bewehrungsmatten werden indessen just-in-time mit der vollautomatischen Mattenschweißanlage M-System Evolution vom Coil produziert. Diese flexible Anlage fertigt Matten mit einer maximalen Größe von 10 x 4 m, wobei jede Matte individuell nach CAD-Vorgaben geschweißt wird. Der Schweißroboter verfügt über sechs Schweißköpfe, die die Matten mit unterschiedlichen Aussparungen und in vorgegebenen Rastern schweißen. Nachdem die Matten fertig verschweißt sind, werden die Längs- und Querstäbe von einer vollautomatischen Mattenbiegeanlage bei Bedarf mit einem Einzelbiegesystem gebogen. Die Bewehrungsmatten werden im Anschluss mittels Magnet-Traverse in die vorbereitete Palette eingelegt.

Gitterträgerproduktion just-in-time

Für die Produktion der Gitterträger nutzt Wanrong eine Gitterträgerschweißanlage vom Typ VGA 215, die die erforderlichen Gitterträger just-in-time und in den erforderlichen Längen im eigenen Werk produziert. Ein Roboter deponiert die fertigen Gitterträger in einem Aktiv- und Passivlager. Eine vollautomatische Einlegetraverse positioniert die Gitterträger anschließend auf die Palette. Die Paletten verfahren zum nächsten Taktplatz. Dort wird der Beton durch einen Betonverteiler mit Schneckensystem ausgetragen. Für das Verdichten des ausgetragenen Betons stehen sowohl eine Horizontal-Verdichtungseinrichtung als auch zwei kombinierte Verdichtungs-Einrichtungen zur Verfügung.

Die Massiv- beziehungsweise Sandwichwandelemente werden mit einer Glättbohle nach dem Verdichten abgezogen. Nach einer Vorhärtung der Elemente können die Oberflächen der Elemente bei Bedarf mit einem Flügelglätter feingeglättet werden.

Zum Aushärten werden die Paletten in das Stapelregal verfahren, das aus fünf Türmen mit jeweils 14 Etagen genügend Platz für alle Paletten bietet sowie mit einem Heiz- und Lüftungssystem ausgestattet ist.

Zur Herstellung von Doppelwänden wird die fertige Erstschale in die frisch betonierte Zweitschale mithilfe einer Wendeeinrichtung eingewendet. Nachdem die fertigen Elemente das Stapelregal verlassen haben, werden diese von den Paletten abgenommen und über Transportgestelle auf einem Ausfahrwagen ins Freilager transportiert. Für das Abheben von Wandelementen steht eine überholbare Kippeinrichtung mit verfahrbarer Leiter zur Verfügung.

Zusätzlich zu den im Umlauf integrierten Bewehrungsanlagen wurde von Progress Maschinen & Automation ein Bügelbiegeautomat der Linie EBA S 12 geliefert, der Bügel für interne und externe Aufträge fertigt. Wanrong produziert darüber hinaus auch gebogene Leitern für die Produktion von Tübbingen für den Tunnelbau mit dem Tunnel Master, der ebenfalls Teil des Lieferumfangs der Progress Group ist. Beide Anlagen arbeiten, wie alle Anlagen im Progress Maschinen & Automation-Lieferprogramm, direkt vom Coil.

Leitsystem für Steuerung, Überwachung und Optimierung

Die Steuerung, Überwachung und Optimierung der gesamten Fertigteilproduktion erfolgt durch das universelle Leitsystem Ebos. Auch dieses wurde von Progress Group entwickelt und bietet eine Gesamtlösung für Arbeitsvorbereitung, Produktion und Prozessanalyse in der Betonfertigteilindustrie. Dabei entfallen aufwendige Schnittstellenprobleme, und die Mitarbeiter können ihren gesamten Arbeitsprozess in einem einzigen homogenen und benutzerfreundlichen System ausführen.

Die Erzeugung und Bereitstellung der Elementdaten für Ebos erfolgt im technischen Büro mithilfe des CAD-Programms AcadPrecast der Firma Idat GmbH. AcadPrecast ist eine hochspezialisierte Software und basiert auf dem marktführenden CAD-Programm AutoCAD. Es unterstützt den technischen Planer in allen notwendigen Schritten der Elementdefinition und ist über die CAD/CAM-Schnittstelle direkt mit Ebos verbunden.

Durch Nutzung moderner 3D-Technologien wird der Aufwand zur Elementplanung für den technischen Zeichner auf ein Minimum reduziert. AcadPrecast stellt umfangreiche Automatismen für die Erzeugung der Geometrie und Bewehrung bereit und erzeugt alle notwendigen Pläne und Zeichnungen vollautomatisch.

Ein spezielles Modul für die Erstellung der Daten für die Mattenschweißanlage unterstützt den Anwender direkt bei der maschinengerechten Vorbereitung der Mattenbewehrungen pro Element. Weiterhin werden von AcadPrecast alle abrechnungsrelevanten Daten ermittelt und über eine offene Datenschnittstelle an das kundeninterne Abrechnungsprogramm übergeben.

Vom 15. bis 18. Mai 2014 fand zeitgleich mit der Eröffnungsfeier des neuen Werks auch die Messe „The Third China (Shenyang) International Modern Architecture Exposition“ statt. Allein in diesen vier Tagen reisten über 1.000 Messebesucher aus ganz China an, um die moderne Fertigteilproduktion bei Wanrong zu besichtigen. In diesem Zuge wurde Wanrong der Titel „National Residential Industrialization Base“ vom Ministerium für Wohnungsbau verliehen, und gleichzeitig gewann die Stadt Shen-yang durch den verliehenen Titel „National Exemplar City of Residential Industrialization“ an Renommee.