2. Preis in der Kategorie "Innovativste Projekte der angewandten Forschung"

Die Kundenbedürfnisse im Blick – Das Assistenzsystem zur Erkennung und Anzeige der sicheren Lastaufnahme

Die Kranbau Köthen GmbH ist Hersteller komplexer, schlüsselfertiger Krananlagen und Spezialist auf dem Gebiet der Prozesskrane. Als langjähriger Partner der metallerzeugenden und –verarbeitenden Industrie entwickelt das Unternehmen bedarfszugeschnittene und zuverlässige Krankonzepte. Neben der Produktivitäts- und Effizienzsteigerung rückt der Aspekt der Sicherheit unserer Produkte immer mehr in den Vordergrund.

Daher hat die Kranbau Köthen GmbH in enger Kooperation mit dem Fraunhofer Institut IFF Magdeburg das Pro-Kran-Assist entwickelt – ein Assistenzsystem, das dem Kranführer die sichere Lastaufnahme in Echtzeit ermöglicht und in besonders schwer einsehbaren Bereichen seine großen Stärken zeigt.

Transport von Gefahrgut und bisherige Lösungsansätze zur Verminderung der Gefahr eines Lastabsturzes

Bei Krananlagen, die feuerflüssige Massen transportieren, bestehen besondere Gefährdungen, die es im normalen Industriebereich so nicht gibt. Zahlreiche tragische Unfälle sind dokumentiert, die belegen, dass der Zapfen der Gießpfanne nur mit der Spitze des Lamellenhakens in Kontakt stand und es unmittelbar nach dem Anheben der Last zum Absturz der gefüllten Pfanne gekommen ist.

Ausgeklügelte Assistenzsysteme auf Basis von Piezo

Sensoren oder induktiven Elementen stellen den bisherigen Stand der Technik dar. Bei diesen Systemen findet die Übertragung der Signale oftmals kabelgebunden statt, was insbesondere im Heißbetrieb und bei Einwirkung von Flammen zu Problemen führt und mit enormem Wartungsaufwand verbunden ist. Auch Kamerasysteme oder Winkelmeßeinheiten stellen keine störungsfreie und vor allem sichere Lösung dar.

Pro-Kran-Assist: Ein 3D-Sensorsystem wird zum Assistent

Mit dem Pro-Kran-Assist steht dem Kranführer jetzt ein vollkommen neues System zur Verfügung, das berührungslos und verschleißfrei den Lastaufnahme- bzw. Lastabsetzvorgang assistiert. Pro-Kran-Assist ist ein laser-basiertes System, das den Arbeitsbereich eines Gießkrans mittels spezieller 3D-LiDAR-Sensoren vollumfänglich erfasst und insbesondere das Lastaufnahmesystem, bestehend aus Traverse und Kranhaken sowie die Gießpfanne, hinsichtlich der Bewegungsdynamik, in Echtzeit analysiert.

An geeigneten Stellen werden dafür 4 LiDAR-Kameras montiert, deren Signale vom Systemrechner im Schaltgeräteraum verarbeitet werden. Pro-Kran-Assist erfasst ein hochgenaues dreidimensionales Abbild vom umgebenen Raum und bildet diesen in einer 3D Punktwolke ab. Regelbasierte Algorithmen werten die 3D-Punktwolkenscans aus und ermöglichen eine
sichere Interpretation der spezifischen Umschlagoperationen eines Prozesskrans, wozu auch das Aufnehmen und Absetzen der Last gehört. Die Ergebnisse werden in Echtzeit in einem VR-Modell abgebildet und dem Kranführer auf einem Monitor angezeigt.

Das System funktioniert absolut autark und greift nicht in die Steuerung des Krans ein. Die erforderliche Hardware ist individuell vorkonfektioniert und kann in kurzer Zeit montiert werden. Pro-Kran-Assist ist unter rauen Hüttenwerksbedingungen monatelang getestet worden und hat sich hervorragend bewährt. Weder Flammen und Hitze, weder Rauch, Staub noch Vibrationen haben die Funktion und Zuverlässigkeit beeinträchtigen können.

Quelle: Kranbau Köthen GmbH / Foto: marketSTEEL, Kranbau Köthen GmbH