Viele Jahre ist man davon ausgegangen, dass sich die Automatisierung von Werkzeugmaschinen nur für die Massenproduktion eignet. Hersteller von Losgrößen mit 100 Stück oder Teilen mit einer langen Durchlaufzeit (> 90 Sekunden) waren stets der Meinung, Automation sei zu teuer und ungeeignet. In diesem Bereich hat sich jedoch in den letzten Jahren vieles verändert.
Die Lohnkosten steigen weltweit, während die Kosten für die Automatisierung sinken: So hat sich das Preis-/Leistungsverhältnis eines Kuka Roboters in den letzten zehn Jahren um den Faktor sechs verbessert. Die Roboter und deren Software wurden weiterentwickelt und dadurch benutzerfreundlicher. Die Flexibilität von Roboter und Greiftechnik hat sich deutlich verbessert. Dadurch kann die Automatisierung in immer mehr Anwendungsbereichen effektiv eingesetzt werden und die Anzahl an Werkzeugmaschinen, die mit einem Roboter automatisiert werden, steigt stetig mit deutlich zweistelligen Zuwachsraten pro Jahr.
Die Kuka Roboter GmbH hat sechs ihrer Werkzeugmaschinen automatisiert und plant bereits die nächste Anlage. An Fräs-/Drehmaschinen werden am Hauptstandort Lechhausen Rohteile in Größen von wenigen Millimetern bis zu zwei Metern bearbeitet und in den eigenen Robotern verbaut. Dank der Automatisierung befinden sich die Produktionskosten dabei auf einem international konkurrenzfähigen Niveau.
Kuka baut im Jahr rund 20 000 Roboter in 350 verschiedenen Modellen. Auch wenn hier eine klare Gleichteile-Strategie verfolgt wird, führt die hohe Variantenvielfalt oftmals zu Losgröße 1. Durch eine flexible Automatisierung ist es aber problemlos möglich, auf einer Anlage unterschiedlichste Teile zu fertigen. So können z.B. auf einem Drehzentrum neun unterschiedliche Gussteile im Dreischichtbetrieb automatisiert gefertigt werden. Die dritte Schicht läuft dabei komplett mannlos.
Kuka Beispiel aus der Praxis
Ein Beispiel: Die Bearbeitungszeiten auf einem Zentrum lagen deutlich über 30 Minuten, was lange Zeit als unwirtschaftlich für die Automatisierung galt. Bei der früheren manuellen Beladung wurde in zwei Schichten gefertigt, die Bearbeitungszeit auf der Maschine betrug 48 Minuten. Die Teile mussten anschließend von einem Werker fertig bearbeitet werden (Entgraten, Entfernen der Spannbratzen, Reinigen, Helicoil eindrehen). So fertigte man 600 Teile pro Monat.
Hier war es möglich, durch die roboterbasierte Automatisierungslösung eine dritte mannlose Schicht zu realisieren und die Bearbeitungszeit auf 40 Minuten zu senken, indem der Roboter Bearbeitungsschritte von der Maschine übernimmt. Somit konnte die Maschinenausbringung um 17 Prozent pro Schicht gesteigert werden. Außerdem kommt das Teil fertig bearbeitet aus der Zelle und kann direkt in die Montage. Die Teilezahl konnte so auf 1080 Teile pro Monat gesteigert werden, das entspricht einer Steigerung der Ausbringung um 80 %. Zudem wurde durch die Automatisierung höhere Produktqualität erreicht.
Die Automatisierung der Maschinen wurde mit Bedacht angegangen. Es hat sich aber schnell herausgestellt, dass sich durch die Automatisierung eine erhebliche Senkung der Produktionskosten realisieren lässt und Kuka damit die seine Marktstellung behaupten kann. Automatisierungsprojekte, die vor zwei Jahren abgeschlossen wurden, haben sich heute bereits amortisiert.
Kuka Roboter GmbH www.kuka-robotics.com
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