- IT&Production - https://www.it-production.com -

IPC auf Portalkränen und Schlackencarriern

Kein Job für Büro-Rechner

IPC auf Portalkränen und Schlackencarriern

Rund 50 Portalkräne und drei Schlackencarrier sind im Stahlwerk und den vor- und nachgelagerten Bereichen bei Arcelor-Mittal Bremen mit IPCs ausgerüstet. Die robusten Geräte des IPC-Spezialisten Forsis versorgen die hier tätigen Mitarbeiter mit Logistik-Informationen und melden erfasste Daten zurück an das Leitsystem. Die Einsatzbedingungen für Mensch und Maschine sind extrem.

Bild: Forsis

Wohl kaum eine Branche wurde durch die Globalisierung so stark verändert wie die Stahlindustrie. Wer heute am Standort Deutschland als Stahlproduzent ganz vorne dabei sein will, benötigt neben einem hochwertigem Produktportfolio auch exzellente Einkaufs-, Vertriebs- und Logistikstrukturen verfügen. Hinzu kommen strenge Umweltauflagen, die den Einsatz moderner Technik erfordern, sowohl bei der Stahlerzeugung als auch bei vor- und nach gelagerten Prozessen.

Der weltweite Marktführer im Stahlgeschäft ist Arcelor-Mittal, ein in über 20 Ländern auftretender Konzern mit rund 280.000 Mitarbeitern und luxemburgischen, französischen, spanischen und indischen Wurzeln. Arcelor-Mittal Bremen agiert seit 2007 in diesem Konzernverbund. Das Bremer Stahlwerk beeindruckt alleine schon durch die Weitläufigkeit des Geländes und die Größe der Anlagen, hinter denen sich ausgefeilte Prozesstechnik verbirgt. Ein wichtiges Segment im Bremer Stahlwerk ist dabei der produktionsnahe IT-Bereich, der die Brücke zwischen der administrativen ERP-Ebene und der Steuerungs- und Automatisierungsebene schlägt.

Extreme Einsatzbedingungen erfordern robuste IPCs

„Um die Produktion noch präziser steuern und dokumentieren zu können, haben wir zwischen 2007 und 2008 sukzessive alle Portalkräne, die im Stahlwerk, den Walzwerken und in den Verzinkungslinien zum Transport der Brammen und der bis zu 45 Tonnen schweren Coils dienen, mit Industrie PCs ausgerüstet“, erklärt Werner Mahltig von der zentralen Infrastruktur-Abteilung TII3 Systemtechnik Windows bei Arcelor-Mittal Bremen. „Auch die Führerhäuser alle unserer Schlackencarrier wurden mit IPC ausgerüstet.“

Anpassungen für die raue Werksumgebung

Werner Mahltig hatte sich dazu für IPCs der Profi 1500-Reihe des Ravensburger Herstellers Forsis entschieden. Die Tatsache, dass der Hersteller in Deutschland entwickelt und produziert, war für Mahltig nicht unerheblich. „Denn die IPCs mussten in diversen Punkten unseren Anforderungen angepasst werden. Und Forsis war der einzige mir bekannte Hersteller, der dies problemlos umsetzen konnte.“ Dies betraf unter anderem die Spannungsversorgung von 12 bis 30 Volt sowie die Integration eines Audiosystems einschließlich Einbaulautsprecher.

Zudem mussten die Monitoraufhängung und Kabelbefestigungen angepasst werden, auch in Hinblick auf die mit starken Erschütterungen und Vibrationen aufwartenden Schlackencarriern. Hinzu kamen Merkmale wie eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, die über RS232 mit dem IPC kommuniziert oder die datentechnische Verbindung zur SPS/PLC-basierten Simatic-Steuerungselektronik auf Kränen und Schlackencarriern. Auch die Widerstandsfähigkeit der Geräte spielte bei der Auswahl eine wichtige Rolle. Denn bevor gewalzt wird, werden die Brammen wieder auf über 1.200 Grad Celsius erhitzt und anschließend warmgewalzt. Dem entsprechend strahlt auch der Warmband-Coil beim Transport durch den Kran immer noch eine gewaltige Hitze aus. Kein Ort also für einen Büro-PC aus dem Supermarkt. „Deshalb war auch ein lüfterloser Betrieb bei diesem Projekt ein Muss“, sagt Maltik.

Schlackencarrier und Kräne kommunizieren drahtlos


Informationen von der Leitstelle gelangen per UMTS auf den Touchscreen-Rechner im Carrier. Rechts im Bild Fred Allermann. der mit seinem Team die IT-Anwendungen programmiert hat.

In Bremen sorgen ‚Carrier‘ genannte, große Spezialfahrzeuge für den schnellen Abtransport der Schlacke vom Konverter zum Schlackenbeet, wo die noch glühende Fracht nach dem Abkippen abkühlt. Alle notwendigen Informationen wie die Nummer, Übernahmeort und Lagerplatz des Schlackekübels, Gewicht und Abkipport werden von der Leitstelle per UMTS an den Touchscreen-Rechner im Carrier gesandt. Auch die vollständige Abwicklung des Vorgangs, also Übernahme, Transportieren und Abkippen des Schlackekübels, quittiert der Fahrers per Touchscreen-Eingabe. Im Schlackekübel setzt sich zudem immer eine gewisse Menge an Restmetall fest, das regelmäßig entfernt werden muss. Wann dies stattfinden muss, wird über das Gewicht des leeren Schlackekübels ermittelt, das auf dem Carrier gemessen wird. Der Messwert gelangt von der SPS/PLC des Fahrzeugs direkt in den IPCs. So sieht der Fahrer, wann der Kübel aus dem laufenden Betrieb genommen werden muss.

Ähnlich funktioniert auch die Datenerfassung auf den Portalkränen, wobei der Kranführer die Werte allerdings per Tastatur eingibt. Auch hier werden Informationen wie Abstellort drahtlos über vom Server der Leitstelle an den IPC übermittelt und umgekehrt Werte wie das Coil-Gewicht zurück gesendet – hier allerdings per W-LAN. 50 solcher IPC sind in Bremen aktuell in Betrieb. Die Geräte laufen zurzeit mit Windows XP, der Umstieg auf Windows 7 ist bereits geplant. Die Applikationen sind überwiegend .NET-Eigenentwicklungen.

Bis zu vier Millionen Tonnen Rohstahl pro Jahr

„In Bremen verfügen wir über Anlagen, mit denen bis zu vier Millionen Tonnen Rohstahl gefertigt werden können. Man kann sich also gut vorstellen, wie exakt und vor allem zuverlässig alles funktionieren muss, um die gleichbleibend hohe Qualität unserer Produkte und einem reibungslosen Prozessablauf sicherzustellen“, sagt Werner Mahltig nicht ohne Stolz. „Selbst kleinste Störungen können sich spürbar auf den Prozess auswirken.“

Von den Mitarbeitern auf den Kränen und den Fahrern der Schlacken-Carrier wurden die IPCs ebenfalls gut angenommen, was für das Gelingen und damit für den Erfolg so eines ehrgeizigen Projekts nicht unerheblich ist. „Auch aus heutiger Sicht war die Entscheidung, in diesem extremen Umfeld IPCs der Profi 1500-Reihe einzusetzen, absolut richtig“, sagt Werner Mahltig abschließend und meint damit nicht nur die Robustheit der mit vielen individuellen Anpassungen versehenen Geräte sondern auch den Service und Support des Ravensburger IPC-Herstellers. Denn dies ist für einen störungsfreien Betrieb ebenso von Bedeutung.

 

Arcelor-Mittal: Vom Hochofen zum verzinkten Blech

Die Ursprünge des an der Weser gelegenen Arcelor-Mittal Anlagenkomplexes gehen auf das Jahr 1954 zurück, als die Klöckner Werke auf dem Gelände der ehemaligen Norddeutschen Hütte in Bremen ein Stahlwerk errichteten. Heute wird in Bremen mit zwei Hochöfen und einem Oxygenstahlwerk mit Vakuum- und Stranggießanlage produziert. Dabei wird das Roheisen vom Hochofen unter Zugabe von Schrott und Schlackenbildnern zu Rohstahl verarbeitet und Begleitelemente wie Kohlenstoff oder Silizium durch Sauerstoffzufuhr in einem Konverter herausgeblasen. Aus der Stranggießanlage gelangen die Brammen dann auf eine Warmbreitbandstraße, die im Warmwalzprozess bei rund 80 Stundenkilometern Durchlaufgeschwindigkeit arbeitet. Das fertige Warmband wird als Coil entweder an die Kunden ausgeliefert oder im benachbarten Kaltwalzwerk zu hochwertigen Blechen weiter verarbeitet. Hauptabnehmer von Kaltwalzprodukten aus Bremen ist die Automobilindustrie, für die das Blech anschließend zum Teil noch verzinkt wird.