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Angewandte Forschungsbeispiele der GEA Westfalia Separator
Angewandte Forschungsbeispiele der GEA Westfalia Separator Oelder Hochschultag 12. Mai 2012 Markus Hüllmann GEA Mechanical Equipment GEA Mechanical Equipment GEA Westfalia Separator Group 845 Mio € Umsatz (2011) mit Standorten in über 50 Ländern, ca. 3500 Mitarbeiter Exportquote: ca. 85% Innovation: > 50% des Umsatzes mit Produkten jünger 3 Jahre, über 1000 Patente Kernprodukte: Separatoren, Dekanter, Ventile, Pumpen 2 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Forschungsbeispiele aus Produktion Maschinenbau Verfahrenstechnik 3 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Forschungsbeispiele aus Produktion Maschinenbau Verfahrenstechnik 4 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Standort Oelde - Neubauphase Global Production Concept: Große Investitionen in Werksinfrastruktur an den Standorten Oelde, WuQing (China) und Bengaluru (Indien) 5 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Standortplanung 2013 6 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Neugestaltung der Logistik mit strikter Trennung von Wertschöpfung und Logistik 7 Oelder Hochschultag 12.05.2012 • Grundsätzliche Trennung von Wertschöpfung und Logistik in allen Bereichen als Grundphilosophie • Produktionsunterstützendes Logistikkonzept mit dezentralen Wareneingängen und Lagern • Aufteilung in hallenübergreifende (Makro-) und halleninterne (Mikrologistik) mit klarem Verantwortungsübergang • Routenzugkonzept für die Makrologistik mit der Einrichtung von Bahnhöfen und dem Einsatz von Logistikzügen • Vollautomatisiertes Logistiksystem in der Trommelfertigung • Mikrologistik basierend auf einer ziehenden, staplerfreien Produktion, versorgt über Schiebewagen GEA Mechanical Equipment Vollautomatisiertes Logistiksystem FASTEMS in der Trommelfertigung 8 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Herausforderungen im Umfeld der Neugestaltung der Logistik Umgesetzte Arbeiten: • Bachelorarbeit mit dem Thema „ Konzeption und Gestaltung von Arbeitssystemen und Arbeitsplätzen bei der Entwicklung von einer Boxenzu einer Fließmontage nach LEAN Gesichtspunkten in der Separatorenfertigung.“ Aktuelle Themen: • Abschlussarbeit im Umfeld der Produktionsplanung: „Festlegung von Kriterien und Restriktionen für die Einlastung von Separatoren in den Endmontageprozess.“ • Abschlussarbeit im Bereich Produktionsversorgung Endprodukt: „Erarbeitung eines Konzepts zur Versorgung der Fließmontage mit Kleinund Großteilen unter Berücksichtigung des „Pull“-Prinzips. • Abschlussarbeit im Bereich Lager und Logistik: „Erarbeitung und Ausgestaltung eines Konzepts für einen Lager und Logistikbereich mit den Funktionalitäten: Wareneingang und -ausgang, Qualitätsprüfungen, Routenzuganbindung, Lagerung und Materialbereitstellung.“ 9 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Zukunftsweisender Hochleistungs-Maschinenpark, Beispiel Niles N50 1. Schwere Hochleistungs-Drehbearbeitung (bis Durchmesser 1250mm) 2. Sehr hohe Genauigkeiten durch integriertes Messkonzept und Wärmekompensation 3. Geschwindigkeit Eilgang bis zu 24m/min, Magazin mit 94 Werkzeugen 10 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment High Quality-Ansatz: 3D-Koordinaten-Messmaschine 1. 3D-Koordinatenmessmaschine in Portalausführung mit Genauigkeit im Bereich 0,001mm 2. Sehr effiziente und wiederholbare Messungen durch CNC–Steuerung 3. Basis für „Null-Fehler“-Philosophie 4. Vielseitige Messmöglichkeiten (z.B. Form- und Lagetoleranzen, Ebenheit, Symmetrie, Rundlauf) 11 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Forschungsbeispiele aus Produktion Maschinenbau Verfahrenstechnik 12 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Moderne Konstruktionsarbeit durch 3D-CAD Design 13 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Strömungsberechnung mit CFD Beispiel: Formel 1 • Simulationsunterstützte Entwicklung • Simulation reduziert teure und aufwändige Versuche • Einsatzgebiete z.B. Aerodynamik der neuen „Nase“ Bilderquelle: CADFEM Journal Ausgabe 01/2012 14 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment CFD Berechnungen GEA Beispiel: Separator • Simulationsunterstützte Entwicklung • Simulation reduziert teure und aufwändige Versuche • Simulation hilft beim Verständnis der Strömungsvorgänge im „geschlossenen“ System Separator • Einsatzgebiete z.B. Einströmen in den Greiferkanal (Zentripetalpumpe) 15 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Einsatzgebiete von Simulations- und CAE-Tools bei der GEA Westfalia-Separator • Berechnung von Bauteilbelastungen und Verformungen • Strömungsberechnung • Temperaturverhalten • Simulation von Festkörperbewegungen • Schwingungssimulation • Rotordynamik • Werkstoffverhalten 16 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Forschungsbeispiele aus Produktion Maschinenbau Verfahrenstechnik 17 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Verfahren zur Jatrophaölgewinnung als Brennstoff? Jatropha ist eine Frucht, deren Samen einen Ölgehalt von 30% - 40% haben. Jatropha ist nicht essbar und ist deswegen von den Vereinten Nationen als “biofuels crop” für Entwicklungsländer empfohlen worden. Jatropha kann in Trockenregionen auf schlechten Böden gepflanzt werden und hat nur einen sehr geringen Wasserbedarf. Aus Jatropha hochwertiges Öl gewonnen werden, dass entweder direkt als Kraftstoff benutzt werden kann oder zu Biodiesel weiterverarbeitet wird. 18 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment GEA Westfalia Separator® AquaHy process Jatropha • Jatropha Ölsamen Schalen • Energieerzeugung 19 Oelder Hochschultag 12.05.2012 Entölter Feststoff • Dünger • Biogas Öl • Biokraftstoff GEA Mechanical Equipment PlattenWärmetauscher Malaxeur Polier-Separator Öl 2-Phasen Dekanter Mühle heißes Wasser entölte Feststoffe Feststoffe Wasser geschälte Jatropha-Saat 20 heißes Wasser GEA Mechanical Equipment Algen Algen sind photosynthetisch aktive Organismen, die CO2 und H2O mit Hilfe von Sonnenlicht in Proteine, Fette und Kohlenhydrate umwandeln. 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 • Algen wachsen schneller als Landpflanzen. • Algen können das ganze Jahr täglich geerntet werden. • Algen benötigen kein Trinkwasser. • Algen können neben der Nahrungs- und Futtermittelproduktion auch zur Treibstoffproduktion eingesetzt werden. 21 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment Fraktionierung von Algen Ein- und mehrzellige Algen Photobioreaktor • Down-StreamProcessing Algenöl z.B. für Biodiesel Algenproteine für Tierfutter Algenkohlenhydrate für Nahrungsmittel 22 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment
