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PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS

Dipl.-Ing (FH) Markus Obinger, Prilhofer ConsultingGmbH & Co. KG, Alemania

La empresa Morton se ha planteado elobjetivo de ofrecer, particularmente paraedificios residenciales, arquitecturas moder-nas y diseños de fachadas atractivos y lla-mativos.Además del diseño de color, logrado conuna realización resistente y de bajo mante-nimiento de las placas exteriores de hormi-gón coloreado de los elementos de murossándwich, para el diseño arquitectónico delos edificios también se utilizan diferentestexturas superficiales.La fabricación de los elementos sándwichtiene lugar en una instalación a carrusel debandejas de la empresa SommerAnlagentechnik. La instalación a carruselde bandejas está diseñada para lograr unrendimiento de 3 bandejas por hora y, portanto, puede producir por hora hasta100 m2 de elementos de pared exterior ter-minados.Para el diseño de color de las placas exte-riores, estas se fabrican con hormigón colo-reado. Para ello, en la instalación mezcla-dora de la empresa Teka está previsto unmezclador propio con turbina de mezcla(compárese con el artículo en la ediciónPHi 06-2014), que proporciona al distribui-dor de hormigón hormigones coloreadoscon una consistencia elevada y constantemediante una cuba aérea prevista específi-camente para estos hormigones colorea-dos para los paneles exteriores. El diseñode las superficies texturizadas de los pane-les exteriores tiene lugar mediante matricesde textura de la empresa Reckli.El desafío más importante en este proyectoconsistió en implementar por primera vez eluso de matrices de textura (a partir de aquí«matrices») de forma automatizada e

Morton

La empresa Morton ha construido en la región de Moscú, en el área de Naro-Fominsk, más exactamente en Kotovo, una nueva fábrica de ele-mentos prefabricados bajo el nombre OOO «DSK Grad». La planta se compone de varias zonas de producción, con una producción de placasalveolares pretensadas, instalaciones de fabricación estacionarias y tres instalaciones a carrusel de bandejas para la producción de murossándwich, muros macizos y losas macizas. La planta cuenta con una capacidad total de producción de elementos prefabricados de hormigónpara la construcción anual de una superficie habitable de 525 000 m2, de los cuales 450 000 m2 corresponden a edificios residenciales y75 000 m2, a edificios sociales. El proyecto general de la fábrica y de los sistemas de producción, así como el plano de situación, los concep-tos de circulación y logística, y también la infraestructura, fueron realizados por la empresa Prilhofer Consulting GmbH & Co. KG.

Ejemplo de la arquitectura de los edificios construidos con los elementos prefabricados dehormigón de Morton

Ejemplo del diseño de la superficie del hormigón

Matrices de textura – Sistema de manipulación para la producción de elementos de muro sándwichde alta calidad arquitectónica

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PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS

Matriz en una unidad de transporte «Power and Free»

Almacén activo de matrices (Power and Free)

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PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS

industrial a gran escala en una instalacióna carrusel de bandejas. El diseño de la ins-talación se adaptó para que el 100% delos elementos a producir puedan fabricarsecon una matriz, sin afectar negativamenteel rendimiento de la instalación.Un proyecto de construcción presentaaproximadamente 150 elementos diferen-tes con superficies texturizadas. Uno de losrequisitos de DSK Grad como cliente fueque en la instalación a carrusel de bande-jas pudieran realizarse hasta cuatro pro-yectos de construcción paralelamente. Estosignifica que debían administrarse y estardisponibles en acceso directo para la ins-talación a carrusel de bandejas hasta 600matrices.Para alcanzar este objetivo, en PrilhoferConsulting se tomó la decisión de planificarun sistema denominado «Power and Free»,que sirve como sistema de almacenamien-to, puesta a disposición y desvío tras la reti-rada de la matriz de la bandeja. El sistemaPower and Free cumple además con la fun-ción de un almacén de clasificación.Tras la planificación en detalle del diseñodel sistema Power and Free junto a losespecialistas de la empresa CSF y tras elanálisis de los proyectos de construcción setomó la decisión de fijar la longitud máxi-ma de las matrices en 3,68 m. Los elemen-tos con una longitud superior se fabricancon dos matrices. La altura de muro máxi-ma se fijó en 3,65 m.Sobre las bandejas de la instalación acarrusel circulan aproximadamente 150matrices, en parte compuestas por dosmatrices individuales. El sistema Power andFree (almacenamiento activo) puede alma-cenar 220 matrices. Un almacén pasivooperado con grúa y administrado manual-mente, que está conectado directamente alsistema Power and Free mediante una esta-ción de elevación y descenso, puede alma-cenar de 250 a 300 matrices.Para la manipulación de las matrices en lossistemas de almacenamiento y para el mon-taje y desmontaje sobre las bandejas, estasson colocadas sobre una construcción depórticos con placa de soporte. Cadamatriz está equipada con un chip RFIDpara su identificación, en el cual se alma-cena información como el número de artí-culo (nombre de la matriz), lugar de alma-cenamiento actual, valor nominal de losciclos de producción esperados (vida útilde la matriz), así como valor real de losciclos de uso.

Transcurso de la producción

La gestión de las matrices en el sistemaPower and Free se lleva a cabo medianteun ordenador maestro de la empresa CSF.

La conexión del sistema a la instalación acarrusel de bandejas se realiza medianteel ordenador maestro de la empresa SAA.Para hacer posible esta gestión es necesa-rio que las matrices sean modeladas de laforma correspondiente durante la planifica-ción en el sistema CAD y que la respectivainformación de la matriz sea transferida ala interfaz Uni.El ordenador maestro de la instalación acarrusel conoce siempre del estado actualdel sistema de almacenamiento y de las

matrices disponibles para la producción.Las nuevas ocupaciones de las bandejasson puestas en marcha en el robot de enco-frado únicamente después de una compro-bación de disponibilidad de las matricescorrespondientes. En caso contrario, unabandeja es retrasada en la cola de pro-ducción hasta que las matrices correspon-dientes estén disponibles.Una vez que se cumplen todas las condi-ciones, el ordenador maestro de la instala-ción a carrusel autoriza la producción en el

Estación de montaje para las matrices

Montaje de matrices y estaciones de procesamiento posterior

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equipo de soporte

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plantas de prefabricados de hormigón

robot de encofrado y solicita las corres-pondientes matrices del sistema Power andFree. Allí comienza inmediatamente el pro-ceso de clasificación y puesta a disposiciónpara que todas las matrices necesariaspara una bandeja estén disponibles en elmomento justo en la estación de montajede la instalación a carrusel.En la estación de montaje, las matrices sonretiradas del sistema Power and Freemediante una estación de descenso y colo-cadas sobre una vía de rodillos, que llevalas matrices a la zona de la bandeja ope-

rada por grúa. El operador recoge lamatriz con la grúa y la coloca en la posi-ción preestablecida sobre la bandeja. Enla estación de montaje se dispone de unterminal del ordenador maestro, en el cualse puede mostrar o imprimir un plano dematrices para la bandeja actual.Para hacer posible la colocación de lasmatrices en los encofrados, los encofradosdel lado frontal son colocados por el robotde encofrado, en primera instancia, algoapartados del elemento. Después de quelas matrices fueron colocadas sobre la ban-

deja, los encofrados son desplazados enlas estaciones siguientes hasta su posiciónprevista con ayuda de sistemas láser y serealizan otros procesos posteriores.Luego, los elementos con matrices recorrenel proceso normal para la fabricación deun muro sándwich con aislamiento interno.Los elementos fraguados son retiradosautomáticamente de la cámara de curado.Antes de ser levantados en la estación devolteo, los elementos del encofrado sondesmontados en puestos de desencofradoprevio y son alimentados al sistema auto-mático a través de cintas transportadoras yde limpieza o bien son limpiados y trans-portados al almacén de encofrados parapartes de encofrados que se complemen-tan manualmente.Los muros sándwich son elevados en laestación de volteo y las matrices permane-cen en la bandeja. Estas son elevadas dela bandeja mediante grúa en la estaciónsiguiente y en orden inverso al montaje, yson alimentadas mediante una vía de rodi-llos a la estación de elevación del sistemaPower and Free. El chip RFID de la matrizes leído en el momento de la recogida porparte del sistema Power and Free y la infor-mación de la misma es transferida al siste-ma.Las matrices atraviesan una estación de lim-pieza durante el circuito de retorno alalmacén activo. Allí se eliminan todas lasposibles impurezas de las matrices y secomprueba si presentan algún tipo dedaño o desgaste. El trabajador de la esta-ción de limpieza puede ver en un terminalsi la matriz ya ha alcanzado el número de

PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS

Transporte de un elemento en la zona de acabado

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PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS

Punto de limpieza y control de calidad

Entrega a la zona de acabado

Zona de acabado

ciclos de producción previsto. El empleadodecide si la matriz está en orden, tambiénsi superó los ciclos de producción previstos,o si debe ser retirada del sistema y sustitui-da o reparada. El operador envía la matrizal almacén activo o bien a la estación demantenimiento y desvío.

La estación de mantenimiento también estáequipada con una estación de eleva-ción/descenso del sistema Power and Free.En esta estación se pueden introducir nue-vas matrices en el sistema y se puede escri-bir la información de las matrices en suschips RFID. Las matrices pueden ser desvia-das al almacén pasivo o redirigidas delalmacén pasivo nuevamente al almacénactivo. Este proceso es posible sin necesi-dad de interferir en el proceso normal depuesta a disposición de matrices a las esta-ciones de circulación. Las respectivas lla-madas o solicitudes tienen lugar a travésdel ordenador maestro de la instalación acarrusel de bandejas.

Al final de proceso de producción, los ele-mentos son llevados mediante un sistemade transporte a la zona de acabado paraelementos sándwich, donde se realizan lasreparaciones cosméticas necesarias, asícomo el montaje de ventanas y puertas,antes de que los elementos sean dispuestosen bastidores de semirremolques para for-mar unidades de transporte terminadas.Las consideraciones detalladas y los víncu-los de los requisitos de producción en cuan-to a cantidad y flexibilidad, gestión dematrices, solicitud, puesta a disposición ycontrol, así como aseguramiento de la cali-dad, solo pueden describirse aquí deforma superficial. El proyecto de desarrolloentre Prilhofer Consulting, SAA y CSF, quellevó aproximadamente un año, permitióinstalar un sistema de manipulación dematrices y un sistema de almacenamiento,

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