Wir haben uns bereits frühzeitig darauf fokussiert, individuelle Grundrisse effizient zu planen, um verfügbare Baugründe optimal zu nutzen“, erklärt Philipp Erler, Mitgründer und Chief Technology Officer bei Gropyus. Dabei setzt das Unternehmen stark auf digitale und automatisierte Planungsprozesse. Diesen Weg führt man auch in der Fertigung der Wand- und Deckenelemente konsequent fort. Oberste Prämisse in der Konzeptionierung der Smart Factory war stets, ein maximales Maß an Flexibilität zu erreichen.
Neben einer digitalen Planung setzt Gropyus bei der Herstellung der Wand- und Deckenelemente auf flexible und hoch automatisierte Fertigungsstationen. Die Wahl des Anlagenausstatters fiel dabei auf den Robotikspezialisten Kuka © Gropyus
Grundlage dafür ist eine durchgehende digitale Datenführung – vom Gebäudeentwurf bis hin zu jeder einzelnen Komponente im Fertigungsprozess. Eine manuelle Arbeitsvorbereitung entfällt dadurch vollständig. Sämtliche Schritte nach dem ersten Entwurf sind durchautomatisiert. „Derzeit sind wir im Baubereich mit enormen Planungskosten konfrontiert. Dieses Problem lässt sich nur mit vollständiger Digitalisierung konsequent lösen“, betont Erler.
Gropyus hat hierfür einen Katalog an Bauteilen entwickelt, aus dem Gebäude individuell an die jeweiligen Grundstücksgegebenheiten angepasst und ressourcenschonend geplant werden können.
Flexible Elementfertigung
In Richen verfügt Gropyus über eine 300 m lange Fertigungslinie für Wandelemente sowie eine 180 m lange Linie für die Herstellung von Deckenelementen. Beide Linien bestehen aus mehreren identischen Stationen, an denen sämtliche Bearbeitungsschritte durchgeführt werden können. Wann welcher Bearbeitungsvorgang erfolgt, entscheidet die eigens entwickelte Leitsoftware. „Bestimmte Schritte für den gleichen Wandaufbau werden in unterschiedlichen Takten ausgeführt, wenn dies die Gesamtauslastung der Anlage optimiert“, verdeutlicht Erler.
Die Elemente werden Schicht für Schicht aufgebaut. „Vor jeder Fertigungsschicht wird der optimale Produktionspfad berechnet. Die Software verfügt über so viele Daten, dass sie eigenständig entscheidet, an welcher Station welcher Arbeitsschritt erfolgt“, erläutert Erler und ergänzt: „Unser Ziel war, die Flexibilität einer kleinen Zimmerei auf einen industriellen Maßstab zu bringen.“
In einem Logistikzentrum, das auch eine Säge zur Auftrennung von Plattenmaterialien beinhaltet, sortieren vier Roboter die für die jeweiligen Elementaufbauten benötigten Materialien bereits in der richtigen Reihenfolge in Ladungsträger. Eine Flotte an autonomen Transportfahrzeugen sorgt im Anschluss dafür, dass diese zum entsprechenden Zeitpunkt an der jeweiligen Station zur Verfügung stehen.
Verlässlicher Partner
In der Smart Factory setzt man dabei auf den sogenannten Missionsansatz. Als Mission werden dabei spezifische Arbeitsschritte bezeichnet, die von der Leitsoftware an die jeweiligen Stationen ausgegeben werden. Bei der Umsetzung dieses innovativen Fertigungskonzepts vertraute Gropyus auf Kuka, einen erfahrenen Spezialisten für automatisierten Anlagenbau.
„Es wird keine Wand oder Decke gebaut, sondern ein Element aus mehreren Missions gefertigt“, erklärt Timo Heil, CEO von Kuka Systems EMEA, und ergänzt: „Die Roboter sind an sich nicht neu. Neu ist allerdings das Gesamtkonzept, mit dem das Leitsystem von Gropyus, das die Missions ausgibt, und unsere Software zur Maschinensteuerung kombiniert werden.“
„In der Bauindustrie ist die Flexibilität noch nicht auf dem Niveau, das grundsätzlich möglich wäre. Um dieses zu erreichen, benötigt es anpassungsfähige Anlagenkonzepte und Unternehmen, die bereit sind, diesen Weg der Digitalisierung mitzugehen“, ist Heil überzeugt. Der Automobilsektor, in dem Kuka über umfassende Expertise verfügt, setzt stark auf Wiederholung. Das Projekt in Richen dagegen war Heil zufolge unter anderem aufgrund der geforderten Anlagenflexibilität in Kombination mit der komplexen Steuerungssoftware von einzigartigem Format.
Bevorstehender Produktionsstart
Aktuell befindet sich die Produktion in Richen in der Hochlaufphase. Die Tests des Logistikzentrums seien laut Erler bereits erfolgreich abgeschlossen. Anfang April soll die Fertigungslinie für Wandelemente in Betrieb gehen, zwei Wochen später folgt der Start der Deckenelementproduktion.
Im späten Frühjahr will Gropyus mit dem Bau des ersten Projekts aus in der Smart Factory gefertigten Elementen starten. Die jährliche Gesamtkapazität liegt bei 250.000 m2 Bruttogeschossfläche, verrät Erler abschließend.l
