So vermisst Komatsu ganz exakt Riesenstahlkomponenten für Großhydraulikbagger

Großhydraulikbagger für den internationalen Tagebau sind die Spezialität der Komatsu Germany GmbH – Mining Division. Das Unternehmen, eine Tochtergesellschaft der japanischen Komatsu Ltd., entwickelt und fertigt in Düsseldorf sechs Großhydraulikbagger in den Geräteklassen 300 bis 900 Tonnen. Und auch die Kundenbetreuung mit Service und Ersatzteilen, befinden sich vor Ort. Die Komatsu Germany – Mining Division hat bereits mehr als 1200 Großhydraulikbagger ausgeliefert, von denen einige bereits seit über 25 Jahren im Einsatz sind und mehr als 160.000 Betriebsstunden angesammelt haben. Der Anspruch des Unternehmens ist ebenfalls groß: Es bietet seinen Kunden zuverlässige und stabile Maschinen in hoher Qualität nach höchsten Fertigungsstandards.

Der Trend in der Bergbauindustrie geht dabei ganz klar in Richtung immer größerer Maschinen. Das Ziel der Kunden: Produktivität, Effizienz und Leistung zu steigern und gleichzeitig den Komfort und die Sicherheit des Fahrers zu verbessern. Diese Anforderungen erfüllt Komatsu Germany Mining Division mit seinen Lösungen. So wurde im Frühjahr 2025 der erste Großhydraulikbagger der neuen Baureihe Komatsu PC9000 an das kanadische Energieunternehmen Suncor ausgeliefert. Die rund 900 Tonnen schwere Maschine ist derzeit der größte Hydraulikbagger der Welt.

Liegen die immer größer werdenden Stahlbauteile im Toleranzbereich?

Durch die Entwicklung größerer Hydraulikbagger wurde die Qualitätssicherung von Komatsu Germany – Mining Division vor neue Herausforderungen gestellt – zum Beispiel hinsichtlich der Vermessung der gefertigten Stahlbaukomponenten. Die bisher verwendete Messtechnik kam bei einem so großen Messbereich von rund 15 m x 6 m x 6 m (LxTxH) an ihre Grenzen. Um das Risiko zu vermeiden, dass geschweißte Stahlbauteile außerhalb des Toleranzbereichs liegen und so später aufwändige Fehlerkorrekturen notwendig sind, suchte das Team eine neue Lösung. Das neue System sollte sehr große Bauteile in kurzer Zeit scannen können und dabei möglichst flexibel und einfach zu bedienen sein: Das heißt, kompakte Maße, ein leichter Aufbau und möglichst wenig Kabel waren gefragt. Gleichzeitig wollte das Unternehmen keine Abstriche bei der Genauigkeit und Wiederholbarkeit machen.

Die Stahlbaukonstruktionen der Großhydraulikbagger von Komatsu Germany – Mining Division sind auf Langlebigkeit, hohe Tragfähigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Betriebsbedingungen ausgelegt. Voraussetzung dafür ist eine hohe Maßhaltigkeit der aus hochfestem Stahl bestehenden Hauptkomponenten der Bagger. Dazu gehört der Oberwagen, der den Drehkranz, Motor, Hydrauliksysteme und Kabine trägt. Er wird mit einem HandySCAN MAX|Elite von Creaform direkt in der Fertigung vermessen.

Schnelles Messen mit HandySCAN 3D|MAX Elite von Creaform und Softwaremodul Inspection

Komatsu Germany – Mining Division verglich verschiedene Lösungen miteinander und die Wahl fiel schließlich auf den tragbaren 3D-Scanner HandySCAN MAX|Elite von Creaform – nicht zuletzt auch deshalb, weil der Komatsu-Konzern an verschiedensten Standorten weltweit sehr gute Erfahrungen mit Messsysteme von Creaform gemacht hat. Die HandySCAN 3D|MAX-Series hat Creaform für das schnelle Scannen großer Teile ohne Einbußen bei der Genauigkeit entwickelt. Die Punktgenauigkeit für den HandySCAN MAX|Elite beträgt 0,075 mm und die volumetrische Genauigkeit 0.075 mm + 0.010 mm/m. Diese Genauigkeiten werden für Teile mit einer Größe von 1 bis 15 Metern beibehalten. Obwohl der Scanner aufgrund des vergrößerten Abstands zwischen seinen Kameras, der eine beeindruckende Scanqualität und Genauigkeit ermöglicht, groß erscheint, bleibt er dennoch sehr ergonomisch. Mit einem Gewicht von nur 1,2 kg ermöglicht er es dem Qualitätssicherungspersonal von Komatsu Germany – Mining Division, den ganzen Tag lang große Teile ohne Ermüdung zu scannen."

Schnelle Messergebnisse direkt in der Fertigung

Überzeugt haben das Unternehmen die Größe des erfassten Scanbereichs und die somit hohe Messgeschwindigkeit. Außerdem finden die Mitarbeiter in der Qualitätssicherung den HandySCAN MAX|Elite einfach zu handhaben: Der 3D-Scanner ist schnell einsatzbereit, da er keinen langwierigen Aufbau benötigt. Lediglich Laptop, Kabel und 3D-Scanner sind notwendig – und schon kann es losgehen mit dem Vermessen der Stahlbauteile.

Durch die einfache Anwendbarkeit war der HandySCAN MAX|Elite bei Komatsu Germany – Mining Division auch beim Projektstart schnell in die Arbeitsabläufe integriert. Es reichten drei Tage Schulung für die Mitarbeiter der Qualitätssicherung anhand der eigenen Bauteile. Mehr Support durch Creaform war nicht notwendig.

Die 3D-Scandaten werden vom Hydraulikbaggerhersteller erfasst und im Anschluss auf Maßgenauigkeit kontrolliert sowie zu Dokumentationszwecken archiviert.

In seinem Werk in Düsseldorf fertigt das Unternehmen Großhydraulikbagger für den internationalen Tagebau

Sehr hilfreich findet das Team der Qualitätssicherung, dass der HandySCAN MAX|Elite drei verschiedene Detaillierungsgrade, also Scan-Auflösungen, unterstützt, die sich hauptsächlich in Punktdichte, Scan-Geschwindigkeit und Dateigröße unterscheiden. Dadurch ist es ihm möglich, nicht detailbehaftete Flächen mit einer geringeren Genauigkeit aufzunehmen. Bei Lagersitzen und Ähnlichem wählt es hingegen eine höhere Genauigkeit. Damit erzielen die Messtechniker bei großen Bauteilen einen erheblichen zeitlichen Vorteil.

Vermessen werden mit dem 3D-Scanner zum Beispiel die Oberwagen für den Großhydraulikbagger PC3000. Der Oberwagen ist sozusagen das „Herz“ des Baggers, da von hier aus alle Bewegungen gesteuert werden. Es handelt sich um den Teil des Baggers, der auf dem Unterwagen dreht. Er enthält Fahrerkabine, Motor(en), Hydrauliksysteme und Auslegermechanik. Unterhalb des Oberwagens ist die Rollendrehverbindung montiert, die mittels der Schwenkgetriebe eine Drehung zwischen Oberwagen und Unterwagen – dem Fahrwerk – ermöglicht. Das heißt, beim Oberwagen kommt es auf eine hohe Präzision der Stahlteile an. Und mit dem HandySCAN MAX|Elite kann die Qualitätssicherung nun direkt im Stahlbau – also ohne aufwendigen Transport in einen Messraum – feststellen, ob die Maße der Bauteile innerhalb der definierten Toleranzen liegen oder ob nachgearbeitet werden muss.

Das Team der Qualitätssicherung lobt, dass der HandySCAN MAX|Elite drei verschiedene Scan-Auflösungen unterstützt. Dadurch kann es nicht detailbehaftete Flächen mit einer geringeren Genauigkeit aufnehmen, andere Bauteile hingegen mit einer höheren Genauigkeit. Damit erzielen die Messtechniker bei großen Bauteilen einen erheblichen zeitlichen Vorteil.

Die Mitarbeiter in der Qualitätssicherung sind sehr zufrieden mit dem 3D-Scanner: Der Aufwand und die Kosten für die Lösung sind deutlich geringer als andere Lösungen, die in Betracht kamen. Nun überlegt Komatsu Germany – Mining Division, den Einsatz der 3D-Messtechnik auf andere Bereiche auszuweiten. Zum einen will man damit weitere Produkte anderer Abteilungen vermessen. Zum anderen ist der Vorrichtungsbau der Produktion an der Technologie interessiert. Und gegebenenfalls will man sie auch für Bauteile nutzen, bei denen nur 2D-Zeichnungen zur Verfügung stehen – und bei denen man anhand der Scan-Dateien ein Referenz-Modell entwickeln kann.