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GEA Mechanical Equipment
Oelder Hochschultag 12. Mai 2012
Markus Hüllmann
Angewandte Forschungsbeispiele der GEA Westfalia Separator
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
GEA Mechanical Equipment 3 Oelder Hochschultag 12.05.2012
Forschungsbeispiele aus
Produktion
Maschinenbau
Verfahrenstechnik
GEA Mechanical Equipment 4 Oelder Hochschultag 12.05.2012
Forschungsbeispiele aus
Produktion
Maschinenbau
Verfahrenstechnik
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)
GEA Mechanical Equipment 6 Oelder Hochschultag 12.05.2012
Standortplanung 2013
GEA Mechanical Equipment
Neugestaltung der Logistik mit strikter Trennung von Wertschöpfung und Logistik
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• 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
GEA Mechanical Equipment
Vollautomatisiertes Logistiksystem FASTEMS in der Trommelfertigung
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GEA Mechanical Equipment
Herausforderungen im Umfeld der Neugestaltung der Logistik
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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.“
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
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)
GEA Mechanical Equipment 12 Oelder Hochschultag 12.05.2012
Forschungsbeispiele aus
Produktion
Maschinenbau
Verfahrenstechnik
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
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
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
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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