Graham Brown & M4 PLANT: Mit Nachhaltigkeit voll im Trend

Spezialist in Sachen Wandverkleidung und Wohnaccessoires

„MPDS4 lässt mich bestehende 2D-Zeichnungen als Basis für die 3D-Planung der Gebäude und Einrichtungen benutzen. Ich konnte meiner Konstruktion Intelligenz verleihen und dadurch die optimalen Routen für Rohre und Schächte finden und mit automatischer Kollisionsprüfung Fehler vermeiden. Die einfache 3D-Visualisierung machte es mir leicht, die Pläne unserem Vorstand, Maschinisten und Mitarbeitern im Engineering zu präsentieren. Detailzeichnungen, die direkt vom Anlagenmodell abgeleitet werden konnten, bedeuteten präzise Anleitungen für alle Bauunternehmer, die die Elektro-, Gas-, Rohrleitungs- und Druckluft-Installationen durchführten.”

Tony Conroy, Leiter Technik, Graham & Brown

MPDS4 Anlagenbau-Software bei Tapetenhersteller Graham & Brown im Einsatz Graham & Browns Engineering Abteilung benutzt CAD Schroers 3D Anlagenbau Paket für Abgasaufbereitungs-Projekt Kreativität und Engineering Know-How gehen bei Graham & Brown Hand-in-Hand

Der 1946 gegründete Familienkonzern Graham & Brown, dessen Marke laut CoolBrands® eine der „coolsten“ Marken Großbritanniens ist, stellt weltweit angesagte Tapeten und Wohnaccessoires her. Im Hauptsitz in Blackburn, England trifft traditioneller Maschinenbau und technisches Know-How auf eine große Leidenschaft für kreatives Design und Innovation. Anerkennung für die Künstler, deren Designs die maschinell produzierten Graham & Brown Tapeten zieren, geht Hand in Hand mit einem starken Engagement in Sachen Nachhaltigkeit. So wurde mit der neusten Anlage für optimale Abgasaufbereitung auch die MPDS4 3D Anlagenbau-Software eingeführt, die durch akkurate Prozessintegrationsplanung Projektkosten senkt.

Über Graham & Brown

Die durch die Freunde Harold Graham und Henry Brown 1946 als Tapetenhersteller gegründete Firma Graham & Brown transformiert heute die Wände der Welt mit inspirierter Wandverkleidung. Sie bietet eine riesige Auswahl an Tapeten und Accessoires an, die von berühmten Designern und Künstlern entwickelt werden. Dazu kommen passende Lacke in sinnträchtigen Farben („Die Farben, die Britannien groß machten“).

Graham & Brown, wo Grau auf Glanz stösst, ist tief mit der industriellen Tradition Blackburns (einst ein berühmtes Zentrum der Textilverarbeitung) verwurzelt. Heute ist die dritte Generation der Graham und Brown Familien für die Geschäftsleitung verantwortlich. Die Firma hat Geschäftsstellen in Deutschland, Holland, Frankreich, Russland, China, den USA und Kanada mit 560 Mitarbeitern weltweit. Graham & Brown stellt jährlich 21.700.000 Tapetenrollen her, verkauft 685.000 Accessoires, nutzt dazu 41.000 Tonnen Rohstoffe und macht einen Umsatz von 70 Millionen Britischen Pfund.

Massgeschneidertes Engineering

Tony Conroy ist Head of Engineering in Graham & Browns Tapetenfabrik, wo extern bezogene Druckmaschinen von selbstkonzipierter Technologie unterstützt werden. „Unser komplett automatisierter Produktionsprozess wurde durch Einschlagmaschinen optimiert, die wir selber konstruiert und gebaut haben,“ erklärt Tony Conroy.

Durchgehende Produktion

Graham & Browns einzigartige Tapeten fangen als 6.500m lange und 1,1m breite Papierrollen an. Design-abhängig läuft das Papier durch bis zu fünf verschiedene Maschinen, mit bis zu 12 verschiedenen Druckstationen pro Maschine. Bei jeder Station werden durch die Applikation von Tinte oder PVC Farbe und Muster hinzugefügt. Danach geht es in den Ofen, wo die PVC-Schicht bei bis zu165˚C gelatiniert wird. „Unsere Öfen werden sämtlich durch die Hitze, die durch unsere Verbrennungsanlagen entsteht, erhitzt,” so Tony Conroy. Nach der Tinten- und PVC-Applikation läuft das Papier horizontal durch einen 24m langen Ofen bei bis zu 205˚C, wo Hochdruckdüsen die Tapete dehnen. Das Endprodukt wird automatisch abgeschnitten, auf 10m lange Rollen gespult, umhüllt, beschildert und verpackt, dann über 200m in eine komplett automatisierte Palettierungsanlage befördert.

Abhitzenutzung

„1985 war Graham & Brown die erste Firma unserer Branche, die eine Verbrennungsanlage mit Wärmerückgewinnung einsetzte, die die Schadstoffe unserer Vinylbeschichtungslinien verbrannte und die dadurch entstandene Hitze wieder im Produktionsprozess einsetzte,” erklärt Ian Brown, Geschäftsführer mit Verantwortung für Unternehmerische Gesellschaftsverantwortung (Corporate Social Responsibility – CSR).

Tony Conroy: „Die erste Verbrennungsanlage wurde 1996 durch ein effizienteres Modell ersetzt. Zu diesem Zeitpunkt wurden auch Absaugsysteme gebaut. Vor acht Jahren kam eine zweite Verbrennungsanlage hinzu. Alle Öfen unserer Druckstationen werden durch Thermalöl erhitzt. Die Verbrennungsanlagen verbrennen die Abgase, die während des Druckens entstehen. Die resultierende saubere, heisse Luft erhitzt das Öl. In diesem Kreislauf liefern unsere Verbrennungsanlagen ca. 70% der benötigten Prozesshitze.”

Anlagenplanung voll im Griff

2010 bestellte Graham & Brown eine neue, hochmoderne Verbrennungsanlage, um das 1996er Modell abzulösen. Tony Conroy war für die Leitung des 18-monatigen Projektes verantwortlich. „Es handelte sich um eine Investition von 1,85 Millionen Pfund. Dabei ging es um den Bau eines neuen Gebäudes für die Verbrennungsanlage, die Konstruktion komplexer Rohrleitungssysteme und Lüftungskanäle, die an existierende Gewerke angeschlossen werden mussten und eine komplizierte Umschaltung, um Verlustzeiten zu minimieren,” erklärt er. „Das 2D-Layout der Anlage und des neuen Gebäudes wurde in AutoCAD® gemacht. Die Verbrennungsanlage war schon bestellt als CAD Schroer mir die MPDS4 Anlagenbausoftware vorstellte. Wir mussten dringend mit der Auslegung der verkuppelten Gewerke (Rohrleitungs- und Lüftungssysteme), die unsere Produktionslinien mit der neuen Anlage verbinden, beginnen.”

Der Umstieg auf 3D

Tony Conroy musste die Gas- und Thermalöl-Leitungen und Luftschächte in engen Räumlichkeiten und unter Einhaltung strenger Regeln konstruieren. Bewusst der Vorteile der räumlichen Konstruktion mit Kollisionsprüfung lag ihm viel daran, die gesamte Anlage in 3D zu planen, solange dies schnell und mit geringem Software-Implementierungsaufwand möglich sei. „Ich wollte nicht, dass wir erst während der Installation der Rohrleitungen bemerken, dass sie kollidieren. Bei Problemen ist Zeit einfach Geld. Und wir müssen äusserst strikten ATEX und DESEAR¹ Regeln folgen,” erklärt Tony Conroy. In gefährlichen Konditionen wo z.B. Leitungen mit 275˚C heissem Thermalöl neben Hauptgasleitungen verlaufen ist die Position der Flansche äußerst wichtig. Jedes Detail muss in der Konstruktion beachtet werden.

Schnelle Resultate

Innerhalb von Tagen nach der Software-Demo wurde das MPDS4 COMPLETE Paket von Graham & Brown angeschafft. Das Paket beinhaltet 2D/3D-Gebäude- und Fördertechnikkonstruktion mit dem FACTORY LAYOUT Paket sowie alle anderen für den Anlagenbau wichtigen Gewerke (P&ID, Rohrleitungsbau, Stahlbau, Klimatechnik und Kabeltrassen), jeweils mit automatischer Kollisionsprüfung sowie das Engineering Review Modul für virtuelle Rundgänge, den 3D Component Designer für die Erzeugung parametrischer 3D-Komponenten und den MPDS4 Project Manager. Die datenbankgesteuerte Planungssoftware weist sich besonders durch niedrige Implementierungskosten aus. Innerhalb von 2 Tagen war MPDS4 bei Tony Conroy produktiv im Einsatz. „Innerhalb von 3 ½ Wochen (während denen ich mich gleichzeitig einarbeitete) hatte ich alles in 3D ausgelegt: Das gesamte Gebäude mit beiden Verbrennungsanlagen, Wärmerädern und Thermalöl-Wärmeaustauschern; die Motoren; die Pumpen; den Schornstein; die 100 Tonnen schwere Betonplatte und die 32 zehn Meter langen in den Grund gebohrten Stützpfeiler sowie alle zugehörigen Rohrleitungen und Schächte, die die Prozessanlage mit den Druckstationen in der Fabrik verbinden.

Komplexität bewältigen heißt Ausfallzeiten minimieren

„Dieses Projekt lieferte uns die perfekte Gelegenheit für den Umstieg auf 3D, besonders weil MPDS4 mich bestehende 2D-Zeichnungen als Ausgangspunkt für die 3D-Gebäude- und Equipmentplanung benutzen lässt,” so Tony Conroy. „Ich konnte meiner Konstruktion Intelligenz beifügen, und dadurch die optimalen Routen für Rohre und Schächte finden, und mit automatischer Kollisionsprüfung Fehler vermeiden. Die einfache 3D-Visualisierung machte es leicht, die Pläne unserem Vorstand, Bedienern und Mitarbeitern im Engineering zu präsentieren. Detailzeichnungen, die direkt vom Anlagenmodell abgeleitet werden konnten, bedeuteten präzise Anleitungen für alle Bauunternehmer, die die Elektro-, Gas-, Rohrleitungs- und Druckluft-Installationen durchführten.”

Die Ankupplung und das Anschalten der neuen Verbrennungsanlage waren nicht das Ende der Geschichte. Graham & Brown musste die zweite Verbrennungsanlage mit einem Minimum an Ausfallzeiten in das neue Gebäude transportieren. Dabei musste die 1996er Anlage kurz als Vertretung dienen. „Durch eine präzise Planung erreichten wir ein sehr schnelles Turnaround, sodass nur drei Maschinen vier Tage lange stillgelegt werden mussten,” erklärt Tony Conroy. Um den Umzug der achtjährigen Verbrennungsanlage zu ermöglichen, musste das Öl gekühlt, der Anschluss und die Rohrleitungen abgekoppelt werden; Kräne mussten die Leitungssysteme entfernen; neue Leitungen mussten zum neuen Gebäude gelegt werden. Schliesslich musste nach dem Umzug das Öl in der Anlage neu erhitzt und Sicherheits- und Drucktests durchgeführt werden, bevor alles live geschaltet wurde. „Durch die neue Anlagenbausoftware lief diese Installation viel glatter, fehlerfreier und schneller als das letzte Verbrennungsanlagenprojekt, wo wir nur mit 2D-Zeichnungen des Lieferanten arbeiten konnten.”

Nachhaltigkeit als Pflicht

Graham & Brown verpflichtet sich, die Nutzung sowie die Emissionen von Schadstoffen weiter zu reduzieren. So nutzte die Firma z.B. eigene technische Kompetenzen, um die Verbrennunsgtemperatur der neuen Anlage noch weiter zu optimieren, sodass der Ausstoss von CO sowie NOx weit unter gesetzlichen Grenzen liegt. „Über die letzten Jahrzehnte gelang es uns, die VOC (flüchtige Kohlenwasserstoffe)-Emission durch die Nutzung von Tinte mit niedrigen VOC-Werten drastisch zu verringern,”² so Ian Brown, für den Hinterlassenschaft und Verantwortung die treibende Kraft hinter dem CSR-Engagement seiner Firma sind. „Wir bieten nun auch eine Auswahl an Öko-Tapeten an, die mit 100% wasser-basierten Tinten und ohne künstlichen Binder auf Papier von nachhaltig verwalteten Wäldern bedruckt und in kompostierbarer Verpackung verpackt werden.”³

Die Zukunft in 3D

Mit MPDS4 ist Tony Conroys Abteilung gut gerüstet auch in Zukunft Projekte effizient zu bewältigen, wobei bestehende Produktionsflächen bei Bedarf modelliert werden. „Dadurch können Änderungen in der Fabrik schneller, kontrollierter und fehlerfreier durchgeführt werden. Wir können Pläne in 3D mit Engineering-Teams diskutieren oder Kosten-Szenarien erstellen, wenn Equipment ausgetauscht werden muss. Ausserdem kann ich virtuelle Rundgänge erstellen, die ich an Kollegen im Ausland, an Lieferanten oder Kunden schicken kann,“ erklärt er.

Für Graham & Brown, wo innovatives Engineering Design auf kreatives Design für das Heim trifft, bietet MPDS4 die Werkzeuge, die es ermöglichen, jahrzehntelange Erfahrung im Maschinenbau sofort produktiv einzusetzen. So hilft die Software einem führenden Britischen Produzenten auch in den nächsten Jahrzehnten nachhaltig zu wachsen.