Okt 17, 2019 Der Zuschlagstoffindustrie Blog

Vier Schritte zu einem erfolgreichen Upgrade der Steinbruch-Automatisierung

Patrick Marc
Patrick Marc
Electrical and Automation Manager, Systems, Aggregates
In einer vollständig modernisierten Brecheranlage ist fast jeder einzelne Prozess bis zu einem gewissen Grad automatisiert. Hierzu gehören das Brechen, Sieben, die Aufhaldung und zu guter Letzt die Verladung des Endprodukts für den Transport. Sofern in einem Steinbruch alle oder viele dieser Schritte automatisiert sind, benötigt man lediglich eine Handvoll Mitarbeiter, um den reibungslosen Betrieb sicherzustellen. Bei der Vermessung einer Anlage finden sich bei genauerer Betrachtung oft mehrere Teilbereiche, in denen durch die Einführung völlig neuer oder durch Modernisierung bestehender Automatisierungssysteme die Effizienz deutlich gesteigert werden könnte.
Bild eines Förderers, der Steine überträgt

Die Automatisierung eines oder mehrerer Systeme dient immer dem Zweck, die Anlage bei höchstmöglicher Kapazität zu betreiben und gleichzeitig die Abhängigkeit manueller Prozesse zu eliminieren. Immer unter der Voraussetzung, dass automatisierte Systeme optimal mit den übrigen Werksmaschinen zusammenarbeiten, können auf diese Weise Personalkosten reduziert und die Rentabilität der Anlage maximiert werden.  Die Ziele, welche abhängig vom Anlagenbetreiber durch die Integration automatisierter Prozesse erzielt werden sollen, reichen von der Reduktion von Ausfallzeiten, über die Senkung des Energieverbrauchs, die Reparatur oder den Austausch in die Jahre gekommener Geräte bis hin zur Verbesserung der Produktqualität.

Ein weiterer positiver Aspekt der Automatisierung ist die erhöhte Sicherheit des Bedienpersonals.  Die Automatisierung von Prozessen verbessert die Arbeitsbedingungen merklich, da die Mitarbeiter nicht mehr direkt den Gefahren des aktiven Führens schwerer Maschinen ausgesetzt sind, sondern die Abläufe aus der sicheren Entfernung eines örtlichen Kontrollraumes überwachen können. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Attraktivität des Steinbruchs als Arbeitsplatz erhöht wird und schneller neue, motivierte Mitarbeiter eingestellt werden können.

Eine Vielzahl von Gründen spricht letztlich für die Durchführung einer durchdachten Automatisierung. Logischerweise kann es dafür keine Universallösung geben. Vielmehr ist ein vollständiges Standort-Audit vonnöten, wie es die Metso SiteBooster™ Lösung bietet, um die konkreten Bedürfnisse eines jeden Steinbruchs unter Berücksichtigung des individuellen Budgets und der aktuellen Situation zu eruieren. Nachstehend finden Sie eine Aufschlüsselung der Schritte, die zur Leistungssteigerung eines Werks durchgeführt werden.

Schritt 1: Überprüfung der Komponenten im Brechprozess

Ein typisches Standort-Audit kann abhängig von Größe, Alter, Zustand der Anlage sowie der Komplexität des Projekts bis zu einer Woche beanspruchen. Zunächst werden alle elektrischen und Hardware-Komponenten überprüft, was in der Regel etwa ein bis zwei Tage dauert. Mit besonderem Augenmerk auf die Arbeitssicherheit werden die vorhandenen Systeme hierbei auf Verschleiß, Wasserdichtigkeit und Funktionsfähigkeit überprüft. Im Zuge der Funktionsprüfung ist jedoch zu beachten, dass für ältere Maschinen im Falle eines zukünftigen Defekts möglicherweise keine Ersatzteile mehr verfügbar sind. 

Schritt 2: Analyse des aktuellen Brechprozesses

Im zweiten Teil des Audits werden die Arbeitsabläufe im entsprechenden Betrieb genauer beobachtet, was sowohl die grundlegendsten Arbeitsschritte wie z. B. die Handhabung der Beschickung, des Anfahrens sowie eines Anlagenausfalls umfasst.  Einen Standardansatz hierfür gibt es nicht, denn eine Prüfung der Anlage durch unsere Experten vor Ort ist unabdingbar. Gerade hier können Sie auf unsere umfassende Erfahrung vertrauen, da oftmals Probleme bei Ineffizienzen auf völlig andere Weise interpretiert werden, als vom Anlagenbetreiber ursprünglich vermutet. Als uns beispielsweise ein Manager bat, einen größeren Brecher zu installieren, um den Materialfluss zu erhöhen, ergab die Prüfung unserer Fachleute, dass das Problem tatsächlich durch eine schlechte Füllstand-Dosierung des Aufgabebunkers zustande kam. Unsere Lösung bestand nun darin, eine analoge Füllstandssonde am Brechereinlauf und eine Waage im Fördersystem zu installieren, wodurch die Produktion um 30 % gesteigert werden konnte.

Schritt 3: Ausarbeitung des neuen Brechautomatisierungssystems

Je nach Werk kann der Entwurfsprozess einige Monate in Anspruch nehmen, obwohl Metso die neuesten Komponenten und Verfahren für eine moderne Anlage bereits in praktischen Funktionsblöcken zusammenfasst.  Wir versuchen, möglichst viele Funktionsblöcke aus unserer Automatisierungsbibliothek in Modernisierungsmaßnahmen zu integrieren, doch gilt es, dabei auch die bestehende Ausrüstung der Anlage bei der Installation neuer Systeme zu berücksichtigen. Neben der Hardware müssen wir möglicherweise auch die Software aufrüsten, um auf diese Weise sicherzustellen, dass die Maschinen nur Befehle von einer einzigen Benutzerschnittstelle erhalten oder um die Maschinenlast automatisch zu regulieren. Ein weiterer großer Teil unserer Bemühungen besteht darin, sicherzustellen, dass alle Upgrades aktuellen und neuen gesetzlichen Vorschriften entsprechen, um den gestiegenen Anforderungen an die Arbeitssicherheit kompromisslos Rechnung zu tragen.

Schritt 4: Building Intelligence, Implementierung und Inbetriebnahme der Automatisierung von Brechanlagen

Die von uns angebotene Softwarelösung umfasst zwei Komponenten: das Betriebskontrollsystem (PLC) und die Bedienerschnittstelle (SCADA). Während der Entwurfsphase wird im Rahmen von iterativen Testverfahren ermittelt, inwieweit diese Komponenten benötigt werden. Hier ist das Know-How unserer Experten entscheidend, um die optimale Lösung für Ihre Anlage zu finden.

Einer der größten Vorteile von Metso SiteBooster™  besteht darin, dass unser Expertenteam alle verschiedenen Bereiche des Anlagenbetriebs abdeckt - ob Fachleute für die Inbetriebnahme, Automatisierungsexperten oder Projektmanager. Zusammen arbeiten sie daran, unter Berücksichtigung von Zeit, Wirtschaftlichkeit und Produktivität die individuellen Anforderungen Ihrer Anlage ausgewogen zu erfüllen.

Obwohl jeder Schritt des Gesamtprozesses wichtig ist, ist das Standort-Audit vielleicht das wichtigste Instrument, um die besonderen Automatisierungsanforderungen einer Anlage erfolgreich erfüllen zu können. Ich finde das besonders interessant, weil es bedeutet, dass kein SiteBooster™ -Projekt dem anderen gleicht und dass es immer eine neue Herausforderung zu bewältigen gilt.

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