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Herstellkosten um 46% gesenkt

25.02.2009
Soll der Daten- und Materialfluss einer Fertigung automatisiert werden, braucht man dafür nicht zwingend Roboter. Die Fertigung kleiner und mittelgroßer Präzisionsteile in kleinen Losgrößen auf verschiedenen Werkzeugmaschinen, wie sie im Werkzeug- und Formenbau üblich ist, legt aber eine Automationslösung mit Handlingseinheiten nahe.

Wenn nur zwei Maschinen zu verbinden sind, kann das möglicherweise mit einem fest platzierten Industrieroboter realisiert werden. Sind mehrere Maschinen, Magazine und vielleicht auch eine Messmaschine „anzufahren“, rückt eine Linearzelle mit fahrbarem Roboter in den Blick, wie sie Agie Charmilles im Anwendungszentrum in Schorndorf installiert hat.

Mannlose Fertigung rund um die Uhr

Das modulare Konzept einer solchen Fertigungszelle erlaubt zum Beispiel den Start mit einer Zwei-Maschinen-Lösung und deren schrittweise Erweiterung. Denkbar ist auch, dass die Elektrodenherstellung einbezogen wird. Dazu wären noch eine HSC-Fräsmaschine und eine Waschstation einzubeziehen. Bei einer ausreichenden Anzahl von Magazinplätzen können die Maschinen mehrere Tage bedienerlos durcharbeiten.

Fräsen und Erodieren senkt Herstellkosten

An einem gehärteten Formeinsatz, einem realen Kundenteil, zeigt Agie Charmilles, welchen Nutzen die Kombination von Fertigungsverfahren dem Anwender bringt: Es wäre nicht wirtschaftlich, den Formeinsatz vollständig zu fräsen. Die notwendige Auskraglänge des Fräsers würde lange Laufzeiten und hohe Fräserkosten mit sich bringen. Auch wäre es nicht sinnvoll, den Formeinsatz vollständig zu erodieren, weil kleinste Untermaße und großes abzutragendes Volumen im Spiele wären. Eine eingehende Untersuchung brachte folgendes Ergebnis: Im Vergleich zu den Kosten für das vollständige Fräsen, beginnend bei den Programmierkosten, ergeben sich für die Kombination von Hartfräsen und Senkerodieren 46% niedrigere Herstellkosten.

Automatisch prozesssicher arbeiten

Die Senkerodiermaschine Form 2000 lässt sich ebenso gut in eine modere Präzisionsfertigung außerhalb des Werkzeug- und Formenbaus integrieren. Der Anwender kann präzise geformte Geometrien mit feinster Oberflächengüte erzeugen. Das Hochleistungs-Bearbeitungszentrum Mikron UCP 600 Vario hat einen Torque-Rund-Schwenktisch und ist für die Fünf-Achsen-Simultan-Bearbeitung in einer Aufspannung ausgelegt. Der stabile Aufbau, die Auswahl verschiedener Aufspannmöglichkeiten und die unter dem Begriff „smart machine“ subsumierten Module zur Verbesserung von Genauigkeit, Schutz und Produktivität sind laut Agie Charmilles Merkmale, die vielseitige automatische Arbeitsweise prozesssicher ermöglichen.

Effizienter Arbeitsablauf innerhalb der Zelle

In der Linearzelle wird eine Fertigungsaufgabe als Auftrag im CAD/CAM-System angelegt. Dieses System kommuniziert mit der Software Sigma. Die Programme werden erstellt und in einer PC-Version mit der Technologie an der Maschinensteuerung zusammengeführt. An der Messmaschine der Linearzelle wird das Werkstück auf den Palettenträger gespannt, mit dem ID-Chip „verheiratet“ und gemessen. Der Werker legt die Palette an der Beladestation in die Fertigungszelle ein und der Zellenrechner sucht die zugehörigen Werkzeuge (Elektroden und Fräser). Anschließend wird das Programm freigegeben.

Zellenmanager organisiert Arbeitsablauf

Der Zellenmanager startet die Maschine, sobald die Arbeit „an der Reihe“ ist. Die Maschine kommuniziert mit dem Roboter und wird bedient. Fertig bearbeitete Werkstücke (Paletten) nimmt der Roboter wieder auf und fährt sie in das Regalmagazin. Sie werden zurück in die Beladestation gefahren, sobald der Werker sie anfordert.

Automationslösung individuell gestalten

„Automation verlangt mehr, als einfach nur einen Roboter neben eine Maschine zu stellen. Automation betrifft auch das Umfeld. Eine Lösung, die zur Firma ‚A’ passt, muss nicht zwangsweise zur Firma ‚B’ passen. Automationslösungen sind individuell und müssen auf den jeweiligen Kundenbedarf abgestimmt werden“, erklärt Joachim Seele, Leiter Projektmanagement Automation/Systeme der GF AgieCharmilles in Schorndorf.

Die Rationalisierungseffekte einer sorgfältig geplanten Anlage werden allerdings deutlich spürbar, man denke nur an kürzere Durchlaufzeiten, erhöhte Produktivität und Flexibilität, reduziertes Fehlerpotenzial und verbesserte Konkurrenzfähigkeit.

Die Linearzelle in Schorndorf gibt jedem Interessenten die Möglichkeit, rechnerisch und anschaulich eine Automation zu erwägen. Eine so getroffene Entscheidung kann als weitgehend sicher gelten, verspricht Agie Charmilles.

Bernhard Kuttkat | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/spanende_fertigung/articles/172198/

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