Das ParAlign-Serviceteam löst für einen deutschen Stahlhersteller eine 9-monatige Ausrichtungsverzögerung in nur 5 Tagen

Zusammenfassung

Nachdem ein Stahlhersteller in Deutschland neun Monate lang mit der Ausrichtung einer neuen Maschine mit einem Lasertracker zu kämpfen hatte, wandte er sich an das Serviceteam von ParAlign. Die Techniker von ParAlign führten in nur fünf Tagen kritische Walzenmessungen und die gesteuerte Ausrichtung durch und starteten so erfolgreich die Produktion.

• 120 Rollen in zwei Tagen gemessen, auch an schwer zugänglichen Stellen
• Keine Sichtlinie erforderlich – ParAlign hat die Rollen in abgedichteten Öfen und 45 Meter über dem Fabrikboden gemessen
• Die Ausrichtungsanpassungen wurden durch Echtzeitdaten gesteuert und über drei Tage hinweg abgeschlossen
• Ein erfolgreicher erster Durchlauf bestätigte die Ausrichtungsgenauigkeit und Produktionsbereitschaft

Hintergrund

Bei der Produktion von Schnellarbeitsstahl ist ein gewisses Maß an Maschinenfehlausrichtung unvermeidlich. Tritt sie jedoch auf, zeigen sich die Auswirkungen schnell in Form von schwankender Produktqualität und schnellerem Anlagenverschleiß. In Großanlagen verstärkt sich dieses Problem, insbesondere wenn dort eine breite Produktpalette wie Warmbreitband, Bandstahl, Bandblech, Kaltblech und oberflächenveredelte Materialien hergestellt wird. Die für die Produktvielfalt notwendige Komplexität der Anlagen lässt wenig Spielraum für Fehler.

Für einen großen europäischen Flachstahlproduzenten, der mit einem derartigen Betriebsdruck konfrontiert ist, war ein intelligenterer, technologieorientierter Ansatz zur Anpassung angebracht.

Herausforderung: 9 Monate Verzögerungen und unzugängliche Rollen

Das Werk hatte kürzlich eine brandneue Maschine installiert – ein großes, dicht bestücktes System mit mehreren Rollen in Hochtemperaturöfen. Bevor die Produktion beginnen konnte, musste jede Rolle präzise ausgerichtet werden. Herkömmliche Ausrichtungsmethoden reichten jedoch nicht aus.

Das Anlagenteam hatte bereits neun Monate erfolglos versucht, die Maschine mit einem Lasertracker auszurichten. Das Laserwerkzeug erforderte eine freie Sichtlinie zwischen der Laserquelle und einem Prismaziel, was die kompakte Bauweise der Maschine schlichtweg nicht zuließ. Rollen, die tief in Öfen oder 45 Meter über dem Boden lagen, waren entweder unzugänglich oder konnten nicht zuverlässig gemessen werden.

Bis das Team die Maschine ausgerichtet hatte, konnte sie nicht in Betrieb genommen werden – was sowohl Zeitdruck als auch Betriebsrisiken mit sich brachte. Das Werk benötigte eine Lösung, die eine schnelle und zuverlässige Ausrichtung in einer stark eingeschränkten Umgebung ermöglichte, ohne auf veraltete Werkzeuge angewiesen zu sein, die dieser Herausforderung bereits nicht gewachsen waren. Daher wandte man sich an das Serviceteam von ParAlign.

Umsetzung

Der ParAlign-Service beginnt mit einem Einrichtungsprozess, der in der Regel etwa 45–60 Minuten dauert. Der Techniker wählt zunächst eine geeignete Verbindungsrolle aus – eine mit stabiler Rotation und sauberer Oberfläche. Diese Rolle wird dreimal mit dem ParAlign-Gerät gemessen, entweder indem das Gerät über die Rolle geführt oder die Rolle bei stillstehendem Gerät gedreht wird. Jeder Durchgang muss mindestens 20 Bogengrade erfassen, und die Ergebnisse müssen innerhalb einer Toleranz von 0.03 mm (30 Mikrometer) liegen.

Die beste der drei Messungen wird anschließend verwendet, um eine Kalibrierplatte auszurichten und am Boden zu befestigen, wobei die Ausrichtung der Verbindungsrolle und der gesamten Maschine berücksichtigt wird. Diese Ausrichtung ist entscheidend, da das ParAlign-Gerät so konstruiert ist, dass es in einem genau definierten Winkelbereich von ±5° sowohl horizontal als auch vertikal arbeitet. Durch die Ausrichtung der Kalibrierplatte nahe der Verbindungsrolle wird sichergestellt, dass alle nachfolgenden Messungen innerhalb dieses optimalen Bereichs bleiben, sodass das System hochauflösende und zuverlässige Ergebnisse liefert.

Sobald dieser Aufbau abgeschlossen ist, misst das Team die restlichen Rollen mit derselben Methode. Das ParAlign-Gerät nutzt drei Ringlasergyroskope, um die Winkelbewegungen in Nick-, Roll- und Gierrichtung zu erfassen, während es über jede Rolle bewegt wird. Diese Winkeldaten werden an einen angeschlossenen Laptop übertragen – üblicherweise per Bluetooth oder bei Bedarf auch per Kabel. Nach dem Empfang wandelt die Software die Winkelergebnisse in präzise metrische Werte um – horizontale und vertikale Offsets –, die angeben, wie stark jede Rolle angepasst werden muss. Diese Werte werden relativ zu einer vom Kunden ausgewählten Referenzrolle angezeigt. Das Umschalten zwischen Referenzrollen während oder nach der Messung ist einfach und erfolgt sofort per Tastendruck.

ParAlign misst mit einer Auflösung von bis zu 5 Mikrometern pro Meter und benötigt keine Sichtverbindung. Dadurch konnte sich das ParAlign-Serviceteam frei entlang der Produktionslinie bewegen, ohne reflektierende Ziele aufstellen oder sich um Sichtbehinderungen sorgen zu müssen. „Wir haben Rollen in großen Öfen und in 45 Metern Höhe gemessen“, sagt Rico Haase, Teamleiter von ParAlign vor Ort. „Mit einem Lasertracker ist das recht schwierig oder sogar unmöglich – mit ParAlign hingegen kein Problem.“

Ergebnisse: Von neun Monaten Frustration zu einem perfekten ersten Lauf

Das ParAlign-Team benötigte nur 20 Minuten, um zuverlässige Ausrichtungsdaten für einige der unzugänglichsten und kritischsten Walzen der neuen Maschine im Stahlwerk zu sammeln.

In den folgenden zwei Tagen maß das Team erfolgreich 120 der 242 Walzen der Maschine und konzentrierte sich dabei auf die wichtigsten Komponenten, die während des Wartungsfensters zugänglich waren. Obwohl ursprünglich eine vollständige Maschinenausrichtung geplant war, waren einige Walzen vorübergehend nicht zugänglich, da das Werk bereits begonnen hatte, Testmaterial für zukünftige Testläufe auf die Linie zu ziehen. Trotz des eingeschränkten Zugangs konnte das Team die Daten der meisten kritischen Walzen erfassen, die für die Korrektur der Ausrichtung erforderlich waren.

Mithilfe der von ParAlign bereitgestellten Echtzeitdaten nahmen die Techniker des Werks gezielte Korrekturen an falsch ausgerichteten Walzen vor. Einige Korrekturen umfassten feine vertikale oder horizontale Verschiebungen mithilfe von Messuhren und Unterlegscheiben; in anderen Fällen positionierten die Techniker die Lagergehäuse in ihren Montageschlitzen neu. Nach jeder Korrektur verwendeten die Techniker ParAlign erneut, um die Walze erneut zu messen und die korrekte Ausrichtung zu bestätigen. Dies ermöglichte einen schnellen, geschlossenen Korrekturprozess.

Am Ende des Service hatte das Team die meisten kritischen Walzen innerhalb von fünf Tagen ausgerichtet. Das Werk startete einen formellen Testlauf der neuen Maschine – ein entscheidender Meilenstein in der Vorbereitung auf die Serienproduktion. „Nach fünf Tagen konnte die Stahlproduktion beginnen“, sagt Rico Haase. „Und der erste Lauf verlief einwandfrei.“