Fachverlag x-technik
search
 

Schließen


Robotisierte Fräszelle steigert Fertigungsflexibilität

: System 3R


Der Lohnfertiger ebner-tec in Steyr (OÖ) wollte die Durchlaufzeiten bei der Komponentenfertigung von sechs auf acht Wochen verringern. In einer mittelfristig angelegten Strategie wurden deshalb der Maschinenpark und die Ablauforganisation dahingehend ausgerichtet. Einen entscheidenden Beitrag zur schnelleren und besseren Fertigung leistete dabei eine robotisierte Fräszelle.

7105
Hohe Ansprüche an die Bearbeitungs- und Spanngenauigkeit stellt die Bearbeitung der Gehäuse für Unterwasserkameras.

Hohe Ansprüche an die Bearbeitungs- und Spanngenauigkeit stellt die Bearbeitung...

Langfristige Unternehmenserfolge sind u. a. von einer modernen Fertigung und dem damit zusammenhängenden Verfahrens-Know-how abhängig. Letzteres war das eigentliche Kapital von Willibald Ebner, als er 1995 den Schritt in die Selbständigkeit wagte. Als Dienstleister für 3D-Konstruktionen und -Programmierungen erarbeitete er sich die Basis, um etwa drei Jahre später in die Frästechnik einsteigen zu können. In dem wettbewerbsintensiven Markt erwarb er sich bald einen ausgezeichneten Namen – nicht nur durch Produktqualität, sondern auch durch seine Kompetenznachweise als dreimaliger Gewinner des „Austrian HSM Award“ für die Einzelteilfertigung.

Heute sind bei ebner-tec 20 Mitarbeiter mit der Herstellung von Komponenten, Spritzgießformen und Elektroden beschäftigt. Trotz der erfolgreichen Unternehmensentwicklung sieht Ebner die Zukunft sehr pragmatisch: „Größere Erweiterungen sind am derzeitigen Standort nur begrenzt realisierbar und ein Neubau würde zu viel Kapital für zu lange Zeit binden. Deswegen versuchen wir eines unserer Ziele, 5.000 Maschinenstunden/Jahr beim Fräsen, durch interne Optimierungen, beispielsweise in der Logistik, zu erreichen.“ Dazu zählt auch die Automatisierung durch Palettensysteme und eine robotisierte Fräszelle. Neben dem Rationalisierungseffekt erwartete man von dieser Investition eine Reduzierung des Personalkostenanteils und die Schaffung von Kapazitätsreserven.

Pflichtenheft für die Komponentenfertigung

Bei der Komponentenfertigung konzentriert sich ebner-tec auf Werkstücke bis 300 x 200 x 200 mm. Die in Stückzahlen von 5 bis 1.000 anfallenden Teile sind zu etwa 50 Prozent
Lohnaufträge – die andere Hälfte, Bauteile für Unterwasserkameras, stammt aus dem Eigenprogramm. Bei der bisherigen manuellen Palettenbestückung wurde das Bearbeitungszentrum DMU 50 Evolution durchschnittlich an 3.500 Stunden/Jahr belegt. Dieses Arbeiten am Limit musste sowohl im Hinblick auf die Belastung der Mitarbeiter als auch unter dem Damoklesschwert „keine Zeit- und Produktionsreserven“ durch geeignete Automatisierungen dringend verbessert werden.

„Automatisierungen der eigenen Fertigung sind auf Grund fester Größen relativ einfach zu planen, schwieriger wird es bei der Lohnfertigung“, beschreibt Willibald Ebner die damalige Ausgangslage. Deshalb musste der Arbeitsablauf rund um die geplante Fräszelle folgende Arbeitserleichterungen bieten: Messstation zur externen Voreinstellung mit Identifikation der Paletten einschließlich Ermittlung der Versatzdaten, Job-Management zum Erstellen der Fräsprogramme einschließlich Technologie mit Simulation, Weiterleitung der Jobs an die Maschine, robotisierte Werkstücklager für mindestens 100 Palettenplätze sowie eine Lade- und Entladestation mit angepasstem Greifer. Unabdingbar war auch – vor allem im Hinblick auf die Unabwägbarkeiten der Lohnfertigung – die Forderung nach einem modularen Aufbau, der die Einbindung weiterer Paletten mit Anpassungen an das Magazin und die Greifer ermöglichte.

Modulares Automatisierungskonzept überzeugt

Nach umfangreichen Recherchen erwies sich das Automatisierungskonzept von System 3R Schweiz AG als besonders geeignet. Nicht nur wegen der Erfüllung der im Pflichtenheft definierten Anforderungen, sondern auch wegen dem überzeugenden Preis-Leistungs-Verhältnis, einer mit hundert Prozent garantierten Lieferfähigkeit der Ersatzteile, dem sauberen Schnittstellen-Management zwischen den einzelnen Anlagenkomponenten und der kompakten Bauform. Sie machte es erst möglich, den WorkMaster-Manipulator ohne Umsetzen anderer Maschinen neben der DMU 50 zu platzieren – mit geplantem Zentimeterabstand zu den Servicezugängen
anderer Maschinen.

Im Mai 2007 ging die aus dem Bearbeitungszentrum DMU 50 Evolution und dem Manipulator 3R-WorkMaster bestehende Fräszelle in Betrieb. Für Lieferung, Montage und Inbetriebnahme benötigte man knapp drei Wochen. Während der Inbetriebnahme wurden die Ebner-Mitarbeiter mit der Anlagentechnik vertraut gemacht und anwenderbezogen geschult – mit allen Vorteilen von Struktur, Handhabung und Vernetzungsfähigkeit der Software. „Sie ist nach oben offen, auch für gängige ERP-Lösungen geeignet und erspart uns damit manche Schnittstellenprobleme“, erläutert der Geschäftsführer und hebt weiter hervor: „Bei der Installation gab es keine Schnittstellenprobleme, kleinere Abstimmungsprobleme ließen sich rasch lösen.“

Automatisierung und hoher Ausbildungsstand

Mit 120 Plätzen für die Paletten GPS 120 von System 3R – in dem Rotations-Karussell-Magazin sind in sechs Ebenen jeweils 20 Paletten gelagert – bietet der 3R-WorkMaster ausreichende Kapazitäten für das unbeaufsichtigte Arbeiten und für eine von der Stückzahl unabhängige Automatisierung. Willibald Ebner bewertet die Investition in das System 3R-Automatisierungskonzept: „Mit dem Palettenwechsel auf den Maschinentisch erhöhte sich die jährliche Maschinenlaufzeit inzwischen auf 6.000 Stunden.“ Dank einer Tragkraft von 75 kg lassen sich auch alle derzeit vorkommenden Teile sicher und zuverlässig handhaben – eine Aufrüstung auf 150 kg ist möglich. Da sich auch das Karussell-Magazin ohne großen Aufwand umrüsten lässt, sind Anpassungen an wechselnde Gegebenheiten problemlos vorzunehmen.

Einen großen Teil der Verantwortung für die wirtschaftliche Produktion tragen die Mitarbeiter an der Maschine. Ausgehend von dem fixen Liefertermin organisieren sie alles Weitere selbst und zeichnen auch für die termingerechte Lieferung der qualitätsgeprüften Werkstücke verantwortlich. Zeitgleich mit dieser
Automatisierung wurden weitere betriebliche Abläufe datentechnisch vernetzt und in ein Gesamtkonzept der Zelle eingebunden. Dadurch lassen sich durchgängige Prozessketten, von der CAD-Konstruktion mit Solidworks und der CAM-Programmierung mit Hypermill bis zum Fräsen an der Maschine realisieren. Den einfachen und direkten Datentausch mit den Kunden von der Planung bis zur Fertigstellung ermöglichen Schnittstellen wie Parasolid, IGES, STEP, SAT, VDA, DWG, DXF.

Fräszelle schafft zeitliche Freiräume

Beachtenswert ist der schnelle Palettenwechsel. Die Span-zu-Span-Zeit beträgt einschließlich Scannen der Palettenidentnummer und Palettenwechsel in einer Ebene weniger als eine Minute. Da das Modul Fast-Scanning das gesamte Magazin in weniger als 18 Sekunden scannt, sind Eingriffe in das Magazin jederzeit und ohne Zeitverlust möglich. Neben der hohen Prozesssicherheit durch den WorkShopManager, der die Bearbeitungsprogramme, Korrekturwerte, Magazinpositionen, Zusammenstellung von Batches und deren Übertragung auf die Maschine verwaltet, registriert der Geschäftsführer durch den automatischen Arbeitsablauf ein ausgeglichenes Arbeitsklima, was sich wiederum positiv auf den „Wirkungsgrad“ des Unternehmens auswirkt. Schlussendlich soll ein weiterer Pluspunkt nicht unerwähnt bleiben: Eine Palette des Typs GPS 240 kostet weniger als EUR 60,-.

Mit dem WorkMaster lässt sich die meist unter hohem Termindruck stehende Arbeit sehr effektiv organisieren und dabei auch die Bearbeitungspriorität und -reihenfolge eines Auftrags einfach verändern. Die modulare Software für die flexible Automation stellt sicher, dass das Bearbeitungsprogramm auch bei chaotischer Beladung das richtige Werkzeug zur richtigen Zeit einwechselt und wieder einlagert. Zusätzliche Sicherheit bei der unbemannten Schicht gibt die Status-Abfrage per SMS.

Willibald Ebner ist davon überzeugt, dass er durch die Investition in die System 3R-Produkte die derzeitige Maschinennutzung noch steigern kann. Einen Erfolg
gibt es schon heute zu verbuchen: Die automatisierte Fräszelle sichert ihm die erforderliche Fertigungsflexibilität, um schnell auf Kundenwünsche reagieren zu können und bietet auch mehr zeitlichen Freiraum für weitere Dienstleistungen, die seinem Unternehmen die Zukunft sichern sollen.
  • flag of de System 3R Vertriebs GmbH
  • Wasserweg 19
  • D-64521 Gross-Gerau
  • Tel. +49 6152 8002 0
  • www.system3r.com

Zum Firmenprofil >>



Special Digitalisierung der Zerspanungstechnik

WT_Technology-Center_Toolroom_vernetzt.jpg Die aktuell wichtigste Aufgabenstellung für Hersteller und Anwender von Werkzeugmaschinen ergibt sich aus der Digitalisierung der Produktionsumgebungen. Auf der EMO 2017 haben zahlreiche Anbieter IHRE Möglichkeiten für eine Smarte Zerspanung vorgestellt – mit unterschiedlichem Fokus spiegelten sich vielfältige Lösungen zur Vernetzung, Datenanalyse und zu neuen Services wider.
mehr lesen >>

Im Gespräch

/xtredimg/2019/Fertigungstechnik/Ausgabe282/19879/web/Foto_Lang_Otto.jpgLösungen für eine produktive Zerspanung
Walter fehlte diesmal auf der Ausstellerliste der EMO. Otto Lang, Markt Manager Walter Austria verrät, welchen Anforderungen sich der Werkzeugspezialist aktuell stellen muss und welche Rolle Themen wie Digitalisierung bzw. neue Werkstoffe bei Walter spielen.
Interview lesen >>

Newsletter abonnieren