Bewehrungskosten reduzieren

Automatisierung im konstruktiven Fertigteilwerk

bauplaner 10/2021
Software
Die Fertigteilwerke der Halbfertigteilindustrie (Doppelwand, Elementdecke ...) haben es in Sachen Automatisierung schon Jahrzehnte vorgemacht. Im Prinzip war dort Industrie 4.0 schon länger Alltag. Konstruktive Fertigteilwerke ziehen seit geraumer Zeit immer mehr nach. Die Komplexität von konstruktiven Fertigteilen galt lange Zeit als Verhinderer von mehr Automatisierung. Aufgrund von Fachkräftemangel, Weiterentwicklungen der Maschinenhersteller und Innovationsdruck in den konstruktiven Werken selber, werden immer mehr konstruktive Werke mit Maschinen und Anlagen ausgerüstet

Wenn ein konstruktives Fertigteilwerk in Automatisierung investiert, kann der Deckungsbeitrag für die jeweilige Produktgruppe erhöht werden. Wenn dann einige Werke diesen Vorteil an den Markt über den Preis abgeben, werden die Werke, die nicht automatisiert haben, das Nachsehen haben. Erst recht, wenn irgendwann das Angebot die Nachfrage übersteigt, wird es enorm wichtig sein, kostengünstig zu produzieren. Daher empfiehlt es sich schon jetzt, in guten Zeiten im eigenen Werk zu prüfen, ob eine Automatisierung sinnvoll ist.

Welche Bereiche werden aktuell in konstruktiven Fertigteilwerken automatisiert?
Biegeautomaten sind in konstruktiven Fertigteilwerken schon ein alter Hut und seit vielen Jahren weit verbreitet. Mattenschweißanlagen dagegen bilden eher die Ausnahme. Hier kann ein erster Trend erkannt werden, indem Mattenschweißanlagen (Abb. 1) komplette individuelle Bewehrungssituationen abbilden und dann die Mattenkörbe in z.B. Sandwichwand- oder Balkonschalungen per Kran einfach eingelegt werden. Die Bewehrung an sich wird im CAD dreidimensional geplant und per Schnittstelle komfortabel an die Maschine per Knopfdruck abgegeben.
Selbst das Thema Umlaufanlage, bei den Halbfertigteilen Standard, kommt in konstruktiven Werken für Massiv-, Sandwichwänden und anderen Bauteilen hier und da häufiger vor. Daten werden direkt aus dem CAD per Unitechnik-, PXML- oder IFC4precast-Format auf Knopfdruck bereitgestellt und in Leitrechnern oder ERP-Systemen weiterverarbeitet. Dabei sollte man natürlich beachten, dass man als Ergebnis nicht nur die Schaltische im Kreis fahren lässt, sondern die Anlage so ausgereizt wird, dass man wirklich Personalstunden gegenüber einer stationären Fertigung einspart.
Der Einsatz von Deckenlasern wird in konstruktiven Werken auch öfter in die Überlegungen mit einbezogen (Abb. 2). Dies soll die Mitarbeiter bei der exakten Lage der Schalung und der Einbauteile unterstützen. Erfahrungen gibt es diesbezüglich zuhauf.

Sparpotenziale auch für den Schalungsbau
Großes Einsparpotential verspricht die Anschaffung einer 5-Achs-CNC-Fräse (Abb. 3) für den Schalungsbau. Hierbei weERP und CAD müssen miteinander kommunizieren
Zu guter Letzt werden auch die Informationsprozesse in den konstruktiven Werken immer mehr automatisiert. Der Dreh- und Angelpunkt ist immer mehr das ERP-System, welches auf die Bedürfnisse der Branche abgestimmt ist. Auch die Steuerung der Produktion wird immer mehr dem ERP überlassen. Das CAD-System ist der Hauptlieferant an wertvollen Daten. Dies beginnt bei der Angebotskalkulation, wo das CAD mit schneller 3D-Angebotsplanung die Massen und Teile an das ERP liefern kann. Weiter geht es mit der Arbeitsvorbereitung, die vom 3D/BIM-Modell aus dem CAD enorm viel geliefert bekommt. Das sind neben den Bauteilen an sich auch das Übersichtmodell mit sämtlichen Daten bezüglich Positionen, Oberflächen, Massen, Teilearten, Materialen, Einbauteilen und vieles mehr. Die AV kann durch diese grafische und datentechnische Unterstützung, weil das 3D-Modell im ERP grafisch und mit sämtlichen Daten zur Verfügung steht, schnell die Einplanung und Warenwirtschaft vornehmen. Die AV spart richtig Zeit dabei und es gibt keine Übertragungsfehler. Für die Abrechnung werden wieder sämtliche Daten aus dem CAD herangezogen und automatisiert ohne Übertragungsfehler verarbeitet. ERP und CAD verständigen sich nicht nur in eine Richtung, sondern tauschen im Hintergrund Daten regelmäßig aus. So kann jeder Mitarbeiter im Unternehmen in seinem bevorzugten System stets auf alle Daten zugreifen. Manuelle Datenübertragung sollte heutzutage der Vergangenheit angehören.

Fazit
Abschließend kann man sagen, dass die konstruktiven Fertigteilwerke, die z. Z. ihre Automatisierungsmöglichkeiten ausloten und handeln, in die eigene Zukunft und Wettbewerbsfähigkeit investieren. In vielen Werken wurde lange Zeit nach immer demselben alten Muster gearbeitet, welches man zumindest jetzt überdenken sollte.
www.dicad.derden Schalbretter (Abb. 4), die im CAD dreidimensional automatisiert geplant wurden, per Knopfdruck an eine Maschinen-Software übergeben. Dort wird der Verschnitt über das Nesting optimiert und schon arbeitet die Fräsmaschine selbständig los. Gerade bei komplexeren Bauteilen wie Balkonen, wo viele Flächen nicht orthogonal aufeinandertreffen, ist die automatisierte CAD-Planung, in Verbindung mit der automatisierten Schalbrettfertigung, ein Turbo in Sachen Arbeitsstunden. Auch die Unterbauten der Schalkonstruktion können darüber automatisiert geplant und gefertigt werden.

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