Intelligenter Brückenkran LXD: 500 Einheiten pro Jahr
Produktionslinie für 500 intelligente Brückenkrane pro Jahr in Betrieb genommen – Automatisierungsgrad der Kernprozesse über 90 %. Der Wandel von der Einzel- und Kleinserienfertigung hin zur standardisierten Serienproduktion ist der unvermeidliche Weg zur Skalierung eines Kranherstellers.
Der Wandel von der Einzel- und Kleinserienfertigung hin zur standardisierten Serienproduktion ist der unvermeidliche Weg zur Skalierung eines Kranherstellers. Kelude Schwerindustrie hat kürzlich die neue Fertigungslinie für 500 intelligente Brückenkrane pro Jahr vollständig in Betrieb genommen. Die drei Kernlinien – die intelligente Schweißfertigungslinie für H-Träger, die robotergestützte Beschichtungslinie und das AGV-basierte intelligente Logistiksystem – wurden synchron gestartet. Der Automatisierungsgrad der Kernprozesse liegt bei über 90 %.
Gesamtlayout und Kapazitätsauslegung der Fertigungslinie
Die neue Fertigungslinie umfasst eine Fläche von ca. 15.000 m² und ist für eine Jahresproduktionskapazität von 500 intelligenten Brückenkranen ausgelegt (davon 350 Brückenkrane und 150 Portalkrane). Die Linie ist in U-Form angeordnet: Das Rohmaterial wird auf der einen Seite zugeführt, durchläuft die sechs Hauptprozesse Zuschnitt, Schweißen, Zerspanung, Beschichtung, Montage sowie Endmontage und Inbetriebnahme und verlässt die Linie auf der anderen Seite als fertiger Kran. Die Linie ist mit 16 automatischen Schweißrobotern, 4 intelligenten Beschichtungssystemen und 20 AGV-Transportfahrzeugen ausgestattet.
Technische Details der drei Kernfertigungslinien
Intelligente Schweißfertigungslinie für H-Träger – Die Linie arbeitet im Doppelarbeitsplatz-Prinzip, wobei zwei Schweißroboter im koordinierten Betrieb eingesetzt werden. Die Schweißverfahren für Hauptträger, Kastenträger und Kopfträger werden über das MES-System als Parameter direkt an die Schweißstationen übermittelt. Das Nahtverfolgungssystem der Schweißroboter nutzt Laser-Visionsensoren zur Echtzeiterkennung der Fugenposition und korrigiert die Schweißbahn automatisch.
Robotergestützte Beschichtungslinie – Die Linie kombiniert oszillierende Spritzmaschinen mit Sechsachs-Industrierobotern. Nachdem die Stahlbauteile des Krans über eine Hängeförderkette in die Spritzkabine gelangen, erkennt der Roboter automatisch die Außenmaße des Werkstücks, ruft die entsprechende Spritzbahn aus dem Programmarchiv ab und führt die automatische Applikation von Grundierung und Deckbeschichtung durch. Die Schichtdicken-Regelgenauigkeit beträgt ±5 μm.
AGV-basiertes intelligentes Logistiksystem – Das System besteht aus 20 Unterfahr-AGVs mit Tragfähigkeiten von 3 t und 10 t. Die AGVs kommunizieren in Echtzeit mit dem WMS- und MES-System, empfangen Materialbereitstellungsaufträge, navigieren automatisch zum Lager, übernehmen das Material und liefern es an die jeweiligen Arbeitsplätze.
Automatisierungsgrad der Kernprozesse im Überblick
Der Automatisierungsgrad beim Schweißen beträgt 92 % (Anteil der durch automatische Schweißroboter ausgeführten Schweißlänge an der Gesamtschweißlänge); die Roboter-Schweißabdeckung für kritische Nähte (Längsnähte des Hauptträgers und Kehl-nähte) liegt bei 100 %. Bei der Beschichtung werden 95 % der Spritzarbeiten automatisch ausgeführt. Die AGVs übernehmen 85 % des gesamten Materialtransportaufkommens. In der Montage sind einige Arbeitsplätze weiterhin manuell besetzt (z. B. elektrische Verdrahtung, Montage und Inbetriebnahme der Endschalter); hier liegt der Automatisierungsgrad bei ca. 40 %. Der Gesamtautomatisierungsgrad der gesamten Fertigungslinie beträgt ca. 91 %.
Digitalisierung und Qualitätsmanagement in der Fertigung
Die Fertigungslinie ist mit einem vollständigen digitalen Qualitätsmanagementsystem ausgestattet. Das Online-Erkennungssystem für Schweißqualität führt eine 100-%-Ultraschallprüfung der Längsnähte des Hauptträgers direkt in der Linie durch; der UT-Prüfbericht wird automatisch innerhalb von 30 Minuten nach dem Schweißen erstellt. Das Online-Erkennungssystem für Beschichtungsqualität ist am Ausgang der Spritzkabine mit einem Schichtdicken-Prüfgerät ausgestattet, das an 5 Messpunkten pro Werkstück die Beschichtungsdicke automatisch erfasst und dokumentiert.
Durch die Inbetriebnahme der neuen Fertigungslinie verkürzt sich die standardmäßige Produktionszeit pro Kran von 22 auf 12 Arbeitstage. Die intelligenten Brückenkrane sind serienmäßig mit einem KI-basierten visuellen Sicherheitsüberwachungssystem und einem Fernwartungskommunikationsmodul ausgestattet und ab Werk für die Fernwartung bereit.
Häufige Fragen (FAQ)
F: Bedeutet die Jahresproduktion von 500 Kranen eine Standardisierung, die individuelle Kundenanforderungen unmöglich macht?
A: Beides schließt sich nicht aus. Kelude Schwerindustrie setzt auf ein flexibles Fertigungskonzept aus Standardmodulen und kundenspezifischer Konfiguration. Die modulare Konstruktion zerlegt den Kran in fünf standardisierte Hauptmodule: Hauptträger, Kopfträger, Katzfahrwerkrahmen, elektrisches System und Sicherheitssystem. Kunden können über die Konfigurationstabelle Kombinationen aus Tragfähigkeit, Spannweite, Hubhöhe, Triebwerksgruppe und Sonderfunktionen (z. B. explosionsgeschützt, für Gießereien, frequenzgesteuerte Drehzahlregelung) wählen. Dieses flexible Konzept ermöglicht ca. 85 % Standardbauteile und 15 % kundenspezifische Anpassungen.
F: Wie wird die Produktqualitätskonstanz nach der Inbetriebnahme der neuen Linie sichergestellt?
A: Die Schweißparameter der Roboter werden zentral über das MES-System vorgegeben, wodurch manuelle Bedienfehler vermieden werden. Die Spritzbahnen und Schichtdicken der Beschichtungsroboter werden über einen automatischen Regelkreis mit kontinuierlicher Erfassung gesteuert. Das Online-Qualitätserkennungssystem prüft die Schlüsselparameter zu 100 % automatisch. Ein Vergleich der Qualitätsdaten zeigt, dass die Standardabweichung zwischen den Produktionschargen gegenüber der konventionellen Fertigung um ca. 50 % reduziert werden konnte.
F: Unterstützt die neue Linie auch die Fertigung von Sonderkranen (z. B. große Spannweiten, große Tragfähigkeiten, besondere Umgebungsbedingungen)?
A: Ja. Strukturbauteile von Sonderkranen, die die Standardabmessungen der Linie überschreiten, werden zunächst im dafür vorgesehenen Großbearbeitungsbereich der Werkstatt vorbearbeitet und anschließend für die Folgeschritte in die Linie zurückgeführt. Für das Schweißen und Beschichten großer Sonderbauteile kommen mobile Robotersysteme zum Einsatz. In den letzten 12 Monaten wurden auf der neuen Linie bereits 2 Gießereikrane mit 100 t Tragfähigkeit, 1 Portalkran mit 35 m Spannweite und 3 explosionsgeschützte Krane gefertigt.
F: Wie hoch ist das Investitionsvolumen für die 500-Krane-pro-Jahr-Linie und wie lange ist die Amortisationszeit?
A: Die Gesamtinvestition für die Fertigungslinie beträgt rund 65 Mio. EUR (inkl. Werkshallenbau, Maschinenbeschaffung, Implementierung des Informationssystems sowie Probebetrieb). Bei einem durchschnittlichen Verkaufspreis von ca. 350.000 EUR pro Einheit und einer Bruttomarge von 20 % ergibt sich ein Jahresumsatz von etwa 175 Mio. EUR und ein Bruttogewinn von rund 35 Mio. EUR. Unter Berücksichtigung der linearen Abschreibung über 10 Jahre, der jährlichen Wartungskosten von ca. 1,5 Mio. EUR sowie der Betriebskosten beträgt die Amortisationszeit etwa 4 bis 5 Jahre. Die lokale Regierung hat für das Projekt zur intelligenten Fertigung einen Technologie-Upgrade-Zuschuss von rund 6 Mio. EUR bereitgestellt, wodurch sich die tatsächliche Investition um etwa 10 % reduziert.
