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GEA Mechanical Equipment Oelder Hochschultag 12. Mai 2012 Markus Hüllmann Angewandte Forschungsbeispiele der GEA Westfalia Separator

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Page 1: Angewandte Forschungsbeispiele der GEA Westfalia Separator€¦ · 2 Oelder Hochschultag 12.05.2012 GEA Mechanical Equipment GEA Mechanical Equipment GEA Westfalia Separator Group

GEA Mechanical Equipment

Oelder Hochschultag 12. Mai 2012

Markus Hüllmann

Angewandte Forschungsbeispiele der GEA Westfalia Separator

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GEA Mechanical Equipment 2 Oelder Hochschultag 12.05.2012

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

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GEA Mechanical Equipment 3 Oelder Hochschultag 12.05.2012

Forschungsbeispiele aus

Produktion

Maschinenbau

Verfahrenstechnik

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GEA Mechanical Equipment 4 Oelder Hochschultag 12.05.2012

Forschungsbeispiele aus

Produktion

Maschinenbau

Verfahrenstechnik

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GEA Mechanical Equipment 5 Oelder Hochschultag 12.05.2012

Standort Oelde - Neubauphase

Global Production Concept: Große Investitionen in

Werksinfrastruktur an den Standorten Oelde,

WuQing (China) und Bengaluru (Indien)

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GEA Mechanical Equipment 6 Oelder Hochschultag 12.05.2012

Standortplanung 2013

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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

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GEA Mechanical Equipment

Vollautomatisiertes Logistiksystem FASTEMS in der Trommelfertigung

8 Oelder Hochschultag 12.05.2012

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GEA Mechanical Equipment

Herausforderungen im Umfeld der Neugestaltung der Logistik

9 Oelder Hochschultag 12.05.2012

Umgesetzte Arbeiten:

• Bachelorarbeit mit dem Thema „ Konzeption und Gestaltung von

Arbeitssystemen und Arbeitsplätzen bei der Entwicklung von einer Boxen-

zu 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 Klein-

und 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.“

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GEA Mechanical Equipment

Zukunftsweisender Hochleistungs-Maschinenpark, Beispiel Niles N50

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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

Oelder Hochschultag 12.05.2012

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GEA Mechanical Equipment 11 Oelder Hochschultag 12.05.2012

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)

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GEA Mechanical Equipment 12 Oelder Hochschultag 12.05.2012

Forschungsbeispiele aus

Produktion

Maschinenbau

Verfahrenstechnik

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GEA Mechanical Equipment Oelder Hochschultag 12.05.2012

Moderne Konstruktionsarbeit durch 3D-CAD Design

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GEA Mechanical Equipment Oelder Hochschultag 12.05.2012

Beispiel: Formel 1

• Simulationsunterstützte

Entwicklung

• Simulation reduziert teure und

aufwändige Versuche

• Einsatzgebiete z.B.

Aerodynamik der neuen „Nase“

Strömungsberechnung mit CFD

Bilderquelle: CADFEM Journal Ausgabe 01/2012

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GEA Mechanical Equipment Oelder Hochschultag 12.05.2012

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 (Zentripetal-

pumpe)

CFD Berechnungen GEA

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GEA Mechanical Equipment Oelder Hochschultag 12.05.2012

• Berechnung von

Bauteilbelastungen und

Verformungen

• Strömungsberechnung

• Temperaturverhalten

• Simulation von

Festkörperbewegungen

• Schwingungssimulation

• Rotordynamik

• Werkstoffverhalten

Einsatzgebiete von Simulations- und CAE-Tools bei der GEA Westfalia-Separator

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GEA Mechanical Equipment 17 Oelder Hochschultag 12.05.2012

Forschungsbeispiele aus

Produktion

Maschinenbau

Verfahrenstechnik

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GEA Mechanical Equipment

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.

Verfahren zur Jatrophaölgewinnung als Brennstoff?

Oelder Hochschultag 12.05.2012

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.

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GEA Mechanical Equipment

• Jatropha Ölsamen

• Energieerzeugung

• Dünger

• Biogas

• Biokraftstoff

GEA Westfalia Separator® AquaHy process

Jatropha

Schalen

Entölter Feststoff

Öl

Oelder Hochschultag 12.05.2012 19

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GEA Mechanical Equipment

Mühle

Malaxeur 2-Phasen Dekanter

Platten-Wärmetauscher

Polier-Separator

geschälte Jatropha-Saat heißes Wasser

entölte Feststoffe

heißes Wasser

Feststoffe

Wasser

Öl

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GEA Mechanical Equipment 21 Oelder Hochschultag 12.05.2012

Algen

Algen sind photosynthetisch aktive Organismen, die CO2 und H2O mit

Hilfe von Sonnenlicht in Proteine, Fette und Kohlenhydrate umwandeln.

• 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.

6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2

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GEA Mechanical Equipment Oelder Hochschultag 12.05.2012

Fraktionierung von Algen

Ein- und

mehrzellige

Algen Photo-

bioreaktor • Down-Stream-

Processing

Algenöl z.B. für

Biodiesel

Algenproteine

für Tierfutter

Algen-

kohlenhydrate für

Nahrungsmittel

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