Präzisionskranlösungen für die Schwerindustrie

Bang fertigt Prozess- und Werkzeugtransportkrane für Lasten bis zu 500 Tonnen für die Automobil-, Stahl- und Energieindustrie. Wenn Kunden von ihren teil- oder vollautomatisierten Handling- und Intralogistiksystemen höchste Zuverlässigkeit, Positioniergenauigkeit und Störungsfreiheit verlangen, setzt der Kranspezialist auf Sensorsysteme von Balluff.

Automatisierter Werkzeugtransportkran von Bang im Presswerk bei Volkswagen in Zwickau.

Bild: Bang Kransysteme GmbH & Co. KG

Erfolgreiche Firmengeschichten beginnen meist in einer Garage: 1989 gründete Werner Bang in Adorf im Vogtland eine 160 Quadratmeter große Servicewerkstatt für die Reparatur von Hebezeugen und Krananlagen. Dass daraus in der turbulenten Nachwendezeit in nur 30 Jahren ein international tätiger Spezialist für Planung, Fertigung, Montage und Service von Prozess-, Automatikkranen und Windenanlagen entstehen würde, war keineswegs absehbar.

Aus der Garagenwerkstatt ist inzwischen ein Unternehmen mit rund 200.000 Quadratmetern Produktionsfläche auf einem modernen Krancampus mit integriertem Schulungs- und Verwaltungszentrum geworden. Am neuen Firmenstandort im Oelsnitzer Industriegebiet mit dem verheißungsvollen Namen "An der Neuen Welt" sind derzeit 160 überwiegend hoch spezialisierte Mitarbeiter beschäftigt. Bang Kransysteme gelten in der Stahl-, Automobil-, Papier- und Energieindustrie als innovativ und flexibel. Das Unternehmen bietet eine überdurchschnittliche Fertigungstiefe; Krane von Bang stehen für Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit. Seit 2009 führen die beiden Söhne Christoph und Marcus Bang das Unternehmen.

Kransysteme arbeiten halb- oder vollautomatisch

Bang Testkran mit hochpräzisem Long-Distance-Positioning-System von Balluff. In den roten Kreisen: Positionsmessgerät.

Bild: Bang Kransysteme GmbH & Co. KG

Traditionell werden Portalkräne in vielen Bereichen noch manuell gesteuert; nur wenige Steuerungs-, Service- und Sicherheitseinrichtungen unterstützen den Bediener. Die Steuerung der gewünschten Positionen, das Handling unterschiedlicher Objekte mit verschiedenen Lastaufnahmemitteln und die dazu notwendigen Fertigkeiten liegen hauptsächlich in den Händen des Kranführers. Doch die zunehmende Automatisierung von Prozessen, der digitale Wandel und die gestiegenen Anforderungen an Taktzeiten und Prozesseffizienz zeigen Wirkung: Die Krananlagen der Zukunft arbeiten teil- oder vollautomatisch!

Moderne Steuerungstechnik hat Krane bereits in den vergangenen Jahren effizienter gemacht: In der Automobilindustrie fahren 80-Tonnen-Werkzeugtransportkräne automatisch und millimetergenau ihre Position an. Dort ist nicht mehr der Bediener zuständig, sondern eine elektronische Steuerung für das Beschleunigen, Abbremsen und sorgfältige Absetzen der Werkstücke. Elektronische Pendelsteuerungs- und Dämpfungssysteme sorgen dafür, dass die Lasten vibrationsfrei an Haken, Greifern oder Magneten hängen. Vollautomatische Prozesskrane kommunizieren anwendungsbezogen und in Echtzeit mit der übergeordneten Steuerungstechnik und Produktionsleitung. Mit ihrem effizienten Werkzeughandling und der optimalen Verzahnung mit Produktionssystemen haben automatisierte Kransysteme das Potenzial, den Herstellern Geld zu sparen.

Bang Kransysteme denkt die betrieblichen Anforderungen seiner Kunden voraus: "Wir setzen Kundenwünsche in optimale Kranlösungen um, die einen schnellen, effizienten und sicheren Materialfluss sowie höchste Zuverlässigkeit garantieren. Unsere Kunden bezeichnen unsere Prozesskrane gerne als wendige Großraumroboter, die im täglichen Einsatz Wettbewerbsvorteile erzielen", betont Christoph Bang, einer der beiden Geschäftsführer. Obwohl es auch im Kranbau viele nicht verhandelbare Standards gibt, liegen die Herausforderungen im Detail. David Böttiger, Head of Automation, auf die Frage, wie es Bang Kransysteme gelungen ist, sich auch in wirtschaftlich schwierigen Zeiten am Markt zu etablieren und volle Auftragsbücher zu schreiben: "Unsere Kunden schätzen es, dass wir mit Engagement und Kompetenz auf ihre Wünsche eingehen.

Innovationen im Testbetrieb

Bild: BANG Kransysteme GmbH & Co. KG

Um neue Ideen oder ausgefallene Kundenwünsche zu testen, betreibt Bang einen speziell konzipierten Testkran. Im Bereich der Sensorik, Steuerung und Sicherheit arbeitet Bang Kransysteme ausschließlich mit kompetenten Partnern zusammen, die den innovativen Ansatz des Unternehmens teilen.

Der Automatisierungsspezialist Balluff ist bereits seit über zehn Jahren mit Sensor- und Positionsmesssystemen bei Bang vertreten. In naher Zukunft soll ein innovatives Condition Monitoring System in Kranen von Bang zum Einsatz kommen, das frühzeitig vor Schäden an beweglichen Teilen und Achsen warnt. Condition-Monitoring-Sensoren von Balluff (BCM) werden zur flexiblen Zustandsüberwachung auf kleinstem Raum eingesetzt. "Sie können verschiedene physikalische Größen wie Vibration, Temperatur, Feuchtigkeit und Umgebungsdruck aufzeichnen. Anschließend können Sie diese Informationen verarbeiten und die Daten über die bidirektionale IO-Link-Schnittstelle an die übergeordnete Steuerung senden", beschreibt Balluff Vertriebsingenieur Erik Geigenmüller die Funktionsweise der Sensoren.

Diese sind entweder an den Fahrmotoren oder an den Kranrollen angebracht. Die Steuerung erkennt Anomalien sofort, der Betreiber kann eingreifen, bevor es zu massiven Schäden kommt und die Anlage stundenlang stillsteht. Die Sensoren entsprechen der Schutzart IP69K, sind also unempfindlich gegen Schmutz und Wasser.

Vom Testbetrieb zur Marktreife

Nach umfangreichen Tests installierte Bang die Balluff Condition Monitoring Sensoren erstmals an einem Werkzeugkran, der in der Niederlassung eines großen deutschen Automobilherstellers in China zum Einsatz kommen wird. "Dieser Anwender hat erkannt, dass er ungeplante und teure Stillstände praktisch ausschließen kann. Unter Kosten-Nutzen-Gesichtspunkten ist das ein Standard, den wir unseren Kunden in Zukunft als praktisch unverzichtbar empfehlen werden", sagt Michael Schmidt, Leiter der Elektrokonstruktion.

Gerade bei Kranen in der Intralogistik muss der Bediener oder die Steuerung immer die genaue Position des Krans kennen. Das gilt umso mehr, wenn zwei oder mehr Krane auf einer Bahn unterwegs sind. Zur Positionsbestimmung und zur Vermeidung von Kollisionen werden vorzugsweise Lasersensoren eingesetzt, die unter normalen Umgebungsbedingungen die üblichen Leistungsanforderungen erfüllen. Bei zu starker Verschmutzung in Innenräumen oder beim Einsatz der Krane im Freien können laserbasierte Systeme nicht eingesetzt werden.

Immer in der richtigen Position

Bild: Bang-Testkran mit dem Balluff SmartLight (oben Mitte): Grün = Kran ist einsatzbereit!

Überall dort, wo höchste Präzision bei der Positions- und Geschwindigkeitsmessung gefragt ist, bietet Balluff ein absolut messendes Positionsmesssystem, das Positionen über mehrere hundert Meter mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,5 mm ermitteln kann. Das Long Distance Positioning System arbeitet verschleißfrei und wartungsfrei. Es ist außerdem robust genug, um auch in Umgebungen mit starken Erschütterungen, Vibrationen oder Verschmutzungen bestehen zu können. Bang Kransysteme hat das System auf Herz und Nieren geprüft: "Das rund vier Meter lange Wegmesssystem erkennt die entlang des Fahrweges angebrachten Positionssensoren nach einem vorgegebenen Schema und errechnet daraus die absolute Kranposition. Wenn die Kenntnis dieser Position auch unter rauen Bedingungen entscheidend ist, ist das Balluff Long Distance Positioning System ideal."

Das magnetisch kodierte Positionsmesssystem BML von Balluff bietet ein Höchstmaß an Präzision und Zuverlässigkeit im Kraneinsatz: "Die präzisen, robusten und schnell arbeitenden magnetisch codierten Sensoren werden zur exakten Positionierung in dynamischen Anwendungen eingesetzt. Sie sind sowohl für lineare als auch für rotatorische Anwendungen geeignet", beschreibt Erik Geigenmüller das System kurz. Das indirekte Messsystem, das sich am Antrieb der Kabeltrommel befindet, teilt zwar mit, wie weit das Kabel ausgezogen ist. Für anspruchsvolle Kundenanforderungen ist das aber zu unsicher. Die Lösung: Mit dem magnetisch codierten Positionsmesssystem BML von Balluff erhält der Kran ein zweites, direktes Messsystem über ein codiertes Magnetband, das ebenfalls an der Kabeltrommel angebracht ist. So wird die Position des Hakens redundant und zuverlässig ermittelt.

Betriebsbedingungen genau im Blick

Um den Kranführern zu demonstrieren, wie einfach sie verschiedene Betriebszustände, Status- und Warnanzeigen darstellen können, testete Bang das vielseitige SmartLight von Balluff. Mit den Betriebsarten Stacklight, Level, Runlight und Flexible Mode kann es eine immense Bandbreite an Meldungen visuell übermitteln. Jedes einzelne Segment kann separat angesteuert werden, Farben und Zonen sind frei programmierbar.

Im September letzten Jahres feierte Bang Kransysteme sein 30-jähriges Bestehen. Das Unternehmen startete in ein neues Jahrzehnt mit dem Ziel, Prozesse weiter zu automatisieren und den Kran als "Co-Bot" in intralogistische Prozesse zu integrieren. Der ausgeprägte Innovationsgeist und die enge Zusammenarbeit mit ausgewählten Projektpartnern sollen garantieren, dass die Großraumroboter von Bang auch in Zukunft moderne Kranlösungen auf höchstem Niveau sind und die Kunden dem Unternehmen mit Folgeaufträgen eng verbunden bleiben.