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Mehr als nur Fassade!

James Hardie, ein Pionier des Faserzements, geht in den USA mit einer neuen vollautomatisierten Produktionslinie für Fassadenverkleidungen neue Wege. Das durchgängige Konzept vom Schwerlastexperten Vollert umfasst den innerbetrieblichen Transport, ein 100 m langes klimatisiertes Hochregallager, Schiebebühnen, Manipulatoren sowie automatisch getaktete Autoklavenzüge. Innerhalb von Minuten werden diese mit denmehreren hundert Tonnen schweren Fassadenplatten be- und entladen. Die Automatisierung erhöht das Tempo, verringert den Ausschuss und spart Fläche.

Faserzement ist langlebig. Er ist ein hochwertiger Baustoff, der wohl für Außenfassaden genutzt wird wie auch als Trägermaterial in Innenräumen. Mit erfunden wurde die Technologie Mitte der 1980er-Jahre vom australischen Baustoffhersteller James Hardie. Heute - 8 Millionen Häuser später - steht der Name weltweit für hohe Bauqualität und hochwertiges Design bei Fassadenverkleidungen.

Erfolgreich in den USA

In den USA verleihen die Faserzementplatten in Holzoptik zahlreichen Häusern den typisch-amerikanischen Landhaus-Look. Aufgrund der stetig wachsenden Nachfrage plante James Hardie 2017 die Erweiterung seines Produktionswerks in Tacoma nahe Seattle - mit doppeltem Know-how aus Deutschland. Während ein Maschinenbauer die Anlagen zur r Faserverbundplattenfertigung lieferte, machte James Hardie mit Vollert einen wichtigen Schritt hin zu automatisierten Intralogistikprozessen. "Von der Produktionslinie bis zum Versand erfolgen alle innerbetrieblichen Wege vollautomatisiert. Das ist ein Novum für den Hersteller, denn bisher wurden alle Arbeitsstationen manuell per Stapler verbunden", erklärt Lars Strobel, verantwortlicher Vertriebs-Projektleiter bei Vollert. Doch die Vorteile einer hohen Automatisierung liegen auf der Hand: Schnellere, präzise getaktete Abläufe, weniger Platzbedarf und ein deutliches Plus an Sicherheit beim Transport der schweren Rohprodukte überzeugten den Baustoffhersteller von diesem Schritt.

Vollert entwickelte ein ausgeklügeltes Intralogistikkonzept, das neben einem vollautomatisierten Hochregallager, Schiebebühnen, Manipulatoren und fünf Seilzuganlagen auch die Steuerung der Abläufe umfasst. Die Intralogistik-Spezialisten verfügen über jahrzehntelange Erfahrung bei der Konzeption von Materialflusssystemen in der Baustoffindustrie. Bereits in den 1950er-Jahren übertrug Vollert das Prinzip der Seilbahn auf bodengeführte Seilzuganlagen und revolutionierte damit unter anderem die Holz- und Keramikindustrie. Bis in die 80er-Jahre entwickelten die Ingenieure dann Umlaufanlagen für Ziegeleien und feinstes Porzellan -. Später führte Vollert die Technologie als erster Anbieter in der Betonfertigteilindustrie ein. Und gehört heute mit über 350 realisierten Betonfertigteilwerken weltweit mit Niederlassungen in Brasilien, Russland, China und Indien heute zu den international führenden Anbietern der Branche.

Zwischen nass und trocken liegt ein Hochregallager

Deutlich sichtbarer Kern der Anlage von James Hardie ist ein 13 m hohes und 100 m langes Hochregallager am Ende der Vorproduktion. Es dient als Puffer und Vortrockenkammer zwischen dem Nassbereich (Green Sheet) und der Autoklavenanlage, in der die Faserzementplatten unter Druck und Wärme ihre Endfestigkeit erhalten. In der Vorproduktion werden Sand, Zement und Zellstofffasern mit Wasser gemischt, zu Platten gepresst und feucht gestapelt. Die Plattenpakete, , werden dann über Rollenförderer an das Regalbediengerät zur Einlagerung in das Hochregallager übergeben. In der klimatisierten Umgebung herrschen eine konstante Temperatur und Luftfeuchtigkeit, um die Vortrockenprozesse exakt zu kontrollieren. Das zweireihige Lager umfasst 160 Lagerplätze. Mehrere Stunden lagern die Rohplatten dort, bevor sie für die Weiterverarbeitung reif sind. "James Hardie legte großen Wert auf Wartungsfreundlichkeit und einfache Zugänge für seine Mitarbeiter zu allen Anlagenteilen", berichtet Jens Tangel, Technischer Projektleiter bei Vollert, "deshalb kann beispielsweise das Regalbediengerät für Wartungsarbeiten vollständig aus der Hochregal-Klimakammer fahren, die ansonsten die Techniker ganz schön ins Schwitzen bringen würde."

Züge unter Druck und Dampf

Ihre endgültige Festigkeit erhalten die Faserzementplatten in Hochdrucköfen, sogenannten Autoklaven. Dabei handelt es sich um lange Stahlröhren, in die die Plattenpakete auf Zügen einfahren. Über Bodenfördertechnik und Schiebebühnen gelangen die mehrere Tonnen schweren Plattenpakete zunächst aus dem Hochregallager zum Autoklavenbereich. Mehrere Hochdrucköfen stehen parallel angeordnet zur Verfügung. Ihnen vorgelagert befindet sich eine lange fünfspurige Gleisanlage zur Be- und Entladung der Transportzüge. Sie wird von einem Manipulator von Vollert überspannt, sodass er mit einem Fahrweg von rund 30 m alle Gleise vollautomatisiert bedienen kann. Ein Autoklavenzug fasst mehrere Pakete a 3,5 m Länge. Mit jedem Takt holt und bringt der Manipulator einen Plattenstapel. Im Anschluss werden die Züge durch Vollert-Seilzuganlagen automatisch um einen Platz vorgetaktet, sodass die nächste Position zur Ent- und Beladung für den Manipulator bereit steht. Auf diese Weise benötigt der Manipulator lediglich 40 Minuten für die Verladung eines kompletten Zugs. Am Ende fahren die Transportzüge vollständig in den Autoklaven ein, bevor dieser verschlossen wird. Hitze und Druck beschleunigen anschließend die chemischen Reaktionen der Bestandteile des Faserzements, sodass dieser aushärtet und die fertigen Platten in weiteren Schritten auf Maß gebrochen und lackiert werden können.. "Unser Greifer am Manipulator ist deshalb speziell darauf ausgelegt, die Plattenstapel im Bedarfsfall schräg abzusetzen und auch wieder aufzunehmen. Dazu stellt die vorangehende Zufördertechnik die Pakete mit der gewünschten Neigung bereit" ergänzt Jens Tangel.

Nachfrage übersteigt Kapazität schon jetzt

Seit Juni 2018 bewährt sich die neue Produktionslinie in Tacoma zur vollen Zufriedenheit von James Hardie. Doch schon vor der Fertigstellung war klar, dass dank der hohen Nachfrage weitere Kapazitäten geschaffen werden müssen.

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