An drei Produktionslinien stellt James Hardie in Calbe täglich mehrere tausend Quadratmeter faserzementgebundene Bauplatten her, darunter die Brandschutzplatten der Marke »Aestuver« sowie die Leichtbeton-Bauplatten der Marke »fermacell Powerpanel H2O«, die für hoch feuchtebeanspruchte Wand- und Deckenkonstruktionen konzipiert sind und im Außenbereich für vorgehängte hinterlüftete Fassaden sowie Unterdecken eingesetzt werden können. Die Homogenität der Materialverteilung ist dabei ein kritischer Qualitätsfaktor. Schon kleine Unregelmäßigkeiten im Material – etwa eine zu dicke Stelle, eine leichte Welligkeit oder eine Falte – können dazu führen, dass ein Produkt außerhalb der Toleranz liegt. »Wir bewegen uns in einem sehr sensiblen Prozess«, erklärt Christoph Weigelt, Technischer Direktor zementgebundener Platten bei James Hardie. »Schon kleinste Abweichungen können große Auswirkungen haben. Deshalb brauchen wir maximale Transparenz im Prozess.«
Im bisherigen Messverfahren wurde die Oberfläche durch Sensoren erfasst, Referenzpunkte dienten zur Berechnung der Dicke. Doch dieses Verfahren kam immer wieder an seine Grenzen. Verschmutzungen oder Abweichungen an den Referenzkanten konnten die Messung verfälschen. »Das war einer der entscheidenden Punkte«, sagt Ralf Warnemünde, Projektleiter am Fraunhofer IFF. »Wenn die Referenz nicht stabil ist, leidet die gesamte Messung. Deshalb haben wir das Prinzip neu gedacht.«
Das Fraunhofer IFF hat das Messprinzip nun grundlegend überarbeitet. Das neue Verfahren erfasst in Echtzeit das Dickenprofil der Platten während der laufenden Produktion über die gesamte Breite hinweg. Hierzu messen zwei Sensoren unabhängig voneinander die Ober- und Unterseite der Platte. Aus der Differenz der beiden Messwerte wird die tatsächliche Plattendicke bestimmt.
Das System zeigt die Ergebnisse als farbcodiertes Profil, so dass das Bedienpersonal auf einen Blick erkennen kann, wo Abweichungen auftreten. Stellgrößen lassen sich dann direkt anpassen. Der Prozess wird so steuerbar. »Für uns bedeutet das, dass wir viel gezielter eingreifen können«, so Christian Dobisch, verantwortlich für neue IT-Technologien bei James Hardie in Calbe. »Wir sehen sofort, wo etwas aus dem Ruder läuft, und können gegensteuern, bevor Ausschuss entsteht.«
Das neue System überzeugt nicht nur durch eine höhere Messgenauigkeit, sondern auch durch seine digitale Anschlussfähigkeit. Messaufträge werden direkt aus dem Prozessleitsystem übermittelt, während die Ergebnisse automatisch in das Qualitätsdatenmanagement einfließen. »Damit schaffen wir eine durchgängige Datenbasis. Das ist die Voraussetzung dafür, Prozesse wirklich datengetrieben zu optimieren«, erläutert Warnemünde. Das Ergebnis: weniger manuelle Eingriffe, geringere Unsicherheiten und schnellere Reaktionen im Produktionsprozess. Vor allem aber sinkt der Materialeinsatz. Denn je präziser die Messung, desto geringer kann das erforderliche Sicherheitsaufmaß ausfallen.
Auch die technische Infrastruktur wurde konsequent modernisiert. Die Auswertung erfolgt nunmehr auf zentralen Servern, die Sensorik arbeitet robust im Feld. Neue Verfahren zur Positionsbestimmung ordnen jede Messung unabhängig von der Anlagensteuerung exakt zu. Das erhöht die Verfügbarkeit und reduziert den Wartungsaufwand. »Wir wollten ein System entwickeln, das nicht nur heute funktioniert, sondern auch in fünf oder zehn Jahren noch tragfähig ist«, sagt Warnemünde dazu.
