Im Rahmen der Abschlussveranstaltung stellten die QUASt-Projektpartner ihre Ergebnisse im mittelhessischen Limburg an der Lahn vor: Während sich die MOBA auf Einsatz, Darstellung und Auswertung modernster Sensortechnologie und Messtechnik für das Projekt konzentrierte, wurden diverse Prototypen und mehrere Funktionsmuster entwickelt. AndroTec hingegen konnte in dieser Zeit ein neues Lasersystem auf den Weg bringen, das nicht nur eine Messebene, sondern einen ganzen Messraum bei höchster Präzision bietet. Auf diese Weise, so der Hersteller, könne künftig auf einen Führungsdraht am Fertiger verzichtet werden.
Das Institut für Straßenwesen an der RWTH Aachen wiederum hat den Einfluss der Einbaumaterialien auf das Verhalten der Baumaschinen überprüft. Von Bedeutung war dabei, inwieweit die Zusammensetzung oder die Temperatur des Asphalts Auswirkungen auf den Fertiger oder die Walze haben. Die TH Köln hatte in Zusammenarbeit mit Bomag die Aufgabe, eine mathematische sowie physikalische Beschreibung des gesamten Einbauprozesses zu liefern. Aber bei Diagrammen und Tabellen ist es längst nicht geblieben.
Zwischen Theorie und realisierbarer Praxis
QUASt ist mehr als die Zusammenführung theoretischer Ansätze – sie steht zeitgleich für das Verschmelzen einer kompletten Prozesskette im Straßenbau. Von der Mischanlage über den Transport wird dabei bis zum Einsatz von Fertigern und Walzen alles berücksichtigt, was für den hochwertigen Asphaltstraßenbau sowie dessen Qualitätsüberwachung notwendig ist. Im Mittelpunkt steht dabei der Einsatz moderner Technologien und damit ein weiterer Schritt in Richtung der digitalisierten Baustelle.
Ziel dieses ambitionierten Projekts soll es sein, dass die wichtigsten Belagsparameter in Echtzeit ermittelt werden, um dann im Problemfall direkt reagieren zu können. Weicht der Ist-Wert also während des Einbauprozesses vom Sollwert ab, könnte umgehend ein korrigierender Eingriff im Asphaltmischwerk oder vom Fertiger aus erfolgen. Auf diese Weise könnten wichtige Zeit- und Aufwandsressourcen gespart und die Qualität der fertiggestellten Straßenbeläge weiter gesteigert werden.
»Wollen zukunftsweisende Arbeitsstellen schaffen«
Insgesamt betrachten die Beteiligten QUASt als vollen Erfolg. »Das Projekt war wichtig, damit der Schritt von der Forschung zur Praxis und wieder zurück auch wirklich gelingt«, so Prof. Dr. Alfred Ulrich, Leiter des Forschungsprojekts.
Nach QUASt soll aus Sicht aller beteiligten Partner neben den Messsystemen (Sensoren) künftig auch die Systementwicklung weiterentwickelt werden. Die Komplexität der zum Straßenbau benötigten Systeme sei laut Abschlussbericht dabei enorm gestiegen, was ein Plattformkonzept erfordere, das von vorneherein auf »Plug and Play« konzipiert und ausgerichtet werden müsse. Darüber hinaus stellten die Projektpartner klar, dass die künftig genutzten Systeme noch stabiler, störungsfreier und robuster arbeiten müssten, um den gestiegenen Anforderungen gerecht zu werden. Die Genauigkeit der von QUASt ins Auge gefassten Messsysteme müsse man darüber hinaus Schritt für Schritt steigern.
Den Asphalteinbau weitaus detaillierter betrachten
Ein weiteres Ergebnis von QUASt war, dass die OEM- und Endkundenbetreuung optimal koordiniert werden müsse, um einen möglichst reibungslosen Ablauf zu gewährleisten. QUASt habe laut Alfred Ulrich gleichzeitig dafür gesorgt, dass das Thema Asphalteinbau weitaus detaillierter und technologischer betrachtet wurde als bisher. »Und genau deshalb werden wir mit ›Robot 4.0‹ auch weitermachen.« Gemeint ist damit ein Folgeprojekt, das erneut von der BASt in Auftrag gegeben wurde und sich inhaltlich auf die Automation des Einbauprozesses konzentriert.
»Es hat sich gezeigt, dass der Bedarf am Verständnis für Technologien in vielen Bereichen der Baubranche groß ist«, ergänzt Alfred Ulrich. »Gerade im Straßenbau arbeitet man noch immer mit Technologien und Vorgehensweisen, die wir uns heute eigentlich nicht mehr erlauben können. Dabei sind viele technische Lösungen bereits auf den Weg gebracht. Jetzt ist es unsere Aufgabe, die Ergebnisse unserer Forschungsarbeit damit zu verknüpfen.« Genau hier kommen Hersteller und Entwickler wie die MOBA Mobile Automation AG ins Spiel: Das technische Know-how, langjährige Erfahrung und die Fähigkeit, Automatisierungstechnik individuell zu fertigen, haben das Unternehmen zu einem wichtigen Bestandteil von QUASt gemacht.
MOBA steuert wichtige Komponenten bei
Seien es hochkomplexe Prozessautomatisierungen oder modernste Steuerungssysteme für Maschinen – die einzelnen Komponenten für die MOBA-Technologien sowie für das QUASt-Projekt werden am MOBA-Stammsitz in Limburg produziert. Und das aus nahezu komplett eigener Hand: Nach Anlieferung der benötigten Ausgangsmaterialien arbeitet die MOBA weitestgehend autark und ist damit auf keine zusätzlichen Systemlieferanten angewiesen. »Das hat sich mit den Jahren nach und nach ergeben«, erklärt Holger Barthel, Vorstand in Produktion und Logistik bei der MOBA. »In den Anfängen wurden noch Bauteile anderer Hersteller verwendet. Um aber mehr und mehr unabhängig zu sein, wurde viel in den eigenen Standort und die Fertigung investiert.«
Als Kernkompetenzen nennt Barthel vor allem die Mess-, Steuer- und Regeltechnologien. Dazu gesellen sich Qualitätskontrollsysteme, die bei Erd- und Straßenbaumaschinen Verwendung finden. Mit seinen Sensoren, Controllern, Verwaltungssoftware, Nivelliersystemen und Bedieneinheiten bietet die MOBA allerdings auch eine große Bandbreite an Komponenten, die neben der Baubranche auch in der Kommunalwirtschaft und Entsorgung zum Einsatz kommen.
Hohe Qualität durch modernste Technologien
Aber gerade weil die MOBA im Bereich der mobilen Automation unterwegs ist, bedarf es neben neuer Ideen und Entwicklungen einer hoch spezialisierten Fertigung, bei der modernste Technologie zum Einsatz kommt. So verwendet MOBA beispielsweise bei der Herstellung elektronischer Leiterplatten eine spezielle SMD-Bestückungsanlage (siehe auch Kasten »Fakten« auf Seite 30), mit der alle benötigten Systemkomponenten auf die Oberfläche aufgebracht werden können.
Dabei ist ein hohes Maß an Präzision erforderlich. Der Vorteil ist, dass die MOBA damit im Bedarfsfall auch individuelle Serien in kleineren Stückzahlen produzieren kann. »Diese Maschinen ermöglichen es uns, sehr flexibel auf individuelle Kundenwünsche einzugehen. Neben der hohen Qualität setzen wir bei der Platinenbestückung auch auf bestmögliche Präzision«, sagt Andreas Velten, Geschäftsführer der MOBA Construction Solution GmbH. »Das gilt auch für die vielen anderen Herstellungsprozesse: Jeder einzelne Arbeitsschritt benötigt Sorgfalt und ein hohes Maß an Fachwissen.«
Alles wird auf Herz und Nieren getestet
Neben der Platinenbestückung findet sich in den MOBA-Fertigungshallen zudem eine speziell auf die Bedürfnisse zugeschnittene Vergusstechnik: »Gerade im Premiumsegment müssen unsere Produkte vor den Umwelteinflüssen wie Hitze, Staub oder Feuchtigkeit geschützt werden. In der Baubranche ist dieser zuverlässige Schutz zwingend erforderlich«, so Holger Barthel. Seit 2012 setzt die MOBA außerdem auf eine mechanische Fertigung, beispielsweise in der Dreh- und Fräsabteilung – und das von Einzelteilen bis hin zur Serienproduktion. »Um dabei die hohe Qualität zu gewährleisten, setzen wir aber nach wie vor auf klassische Manpower im Prüfbereich: Bevor ein Produkt unser Haus verlässt, durchläuft es zahlreiche Qualitätstests – und das gilt für jede Phase – von der Entwicklung bis zur finalen Herstellung«, ergänzt Barthel.
»Über den Tellerrand hinaus blicken«
Die Fertigung neuer Systeme setzt aus Sicht von Andreas Velten viel Weitsicht voraus. »Gerade im Bereich der Baumaschinen erlebt die Branche einen Wandel. Die Automatisierung von Arbeitsprozessen gewinnt im digitalen Zeitalter immer mehr an Bedeutung.« Deshalb, so Velten, sei es für Unternehmen wie die MOBA unerlässlich, »über den Tellerrand hinaus zu blicken«, um den stetig steigenden Anforderungen gerecht zu werden.
»Wir investieren deshalb viel Aufwand in den Forschungsbereich und setzen uns mit Projekten wie QUASt auseinander.« Das Projekt zur Verbesserung der Qualitätsüberwachung im Straßenbau, dessen Ergebnisse nun in Limburg vorgestellt wurden, hatte die MOBA vor die Aufgabe gestellt, neue Prototypen sowie Funktionsmuster zu entwickeln. »Gerade im Bereich der Mess- und Informationstechnik, die für das QUASt-Projekt entscheidend war, haben wir wichtige Komponenten, aber eben auch technisches Know-how beigesteuert.« d
