Mehrspindlig, automatisiert und maximal verfügbar

Automobilzulieferer erwarten mehr von ihren Maschinenlieferanten als nur eine höhere Ausbringung und Präzision: Komplettlösungen mit maßgeschneiderter Automatisierung, eine transparente Produktionsüberwachung und zustandsorientierte Wartungsstrategien für eine maximale Maschinenverfügbarkeit. Die Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH (SW) hat ihr Produkt- und Dienstleistungs-Portfolio auf diese Anforderungen hin erweitert.

In der Automobilindustrie werden Innovationen zuerst in der Premiumklasse mit überschaubaren Stückzahlen eingeführt. Danach finden sie ihren Weg in die anderen Fahrzeugklassen mit hohen Stückzahlen. Durch die kürzer werdenden Modellzyklen geschieht das allerdings immer schneller. Zulieferer müssen darum kurzfristig reagieren, um ihre Produktion auf neue Bauteile ausrichten und die Stückzahlen schneller steigern zu können. Eine Entwicklung, die derzeit zum Beispiel mit der Einführung neuer 7-, 8- und 9-Gang-Automatikgetriebe in Volumenmodellen stattfindet. Diese Getriebe sind oft größer und filigraner als ihre Vorgänger, was auch die Zulieferer vor neue Herausforderungen stellt. Die entsprechenden Aluminium-Getriebegehäuse sind großvolumig und dünnwandig. Die Arbeitsräume vorhandener Werkzeugmaschinen reichen häufig dafür nicht aus. Folglich investieren Zulieferer in moderne Maschinen, mit denen sie dann schnell die geforderten Stückzahlen erreichen können.

Doppelte Produktivität durch neue Mehrspindler

Rundtaktmaschinen und Transferlinien sind zwar hochproduktiv, aber nicht flexibel genug. Einspindlige BAZ bieten diese Flexibilität, es werden aber deutlich mehr Maschinen gebraucht, die entsprechend Platz und Ressourcen in der Fabrik benötigen. Hier verbinden mehrspindlige BAZ von SW die Vorteile beider Ansätze.

Für die Bearbeitung der großformatigen Getriebe- und Kupplungsgehäuse hat SW das neue horizontale Bearbeitungszentrum BA W08-22 entwickelt. Der auf 800 x 900 x 650 mm vergrößerte Arbeitsraum pro Spindel bietet genug Platz für die Getriebegehäuse und Spannvorrichtung. Es bearbeitet parallel zwei Werkstücke 4- oder 5-achsig. Die beiden unabhängigen X- und Z-Achsen steigern die Flexibilität noch weiter.

Im Vergleich zu einspindligen Maschinen kann das eine Verdopplung der Ausbringung auf gleicher Fläche bedeuten. Die BA W08-22 ist auf höchste Dynamik ausgelegt. Die direkt angetriebenen Vorschubachsen beschleunigen mit bis zu 2 g und erreichen Eilganggeschwindigkeiten von bis zu 120 m/min. Das reduziert unproduktive Nebenzeiten besonders in einem großen Arbeitsraum. Zusätzlich senken Direktantriebe die Lebenszykluskosten. Das belegen mehrere hundert installierte SW-Maschinen mit Linearmotoren.

Maschinen und Automatisierung aus einer Hand

Um die immer häufiger gestellte Anforderung der Automobilzulieferer nach einem einzigen Anbieter, der Maschine und Automation liefert, zu erfüllen, hat SW mit der Bartsch GmbH kooperiert und für ein europäisches Unternehmen in China eine Fabrik zur Herstellung von Getriebe- und Kupplungsgehäusen ausgerüstet. Das Projekt umfasst mehr als 40 Maschinen.

Bei diesem Projekt haben SW und die Bartsch GmbH, die seit Anfang 2015 zur SW-Gruppe gehört, jeweils sechs BAZ zu acht Fertigungszellen in zwei identischen Strängen miteinander verbunden. Die Beladung erfolgt durch Roboter von oben, die Maschinen bleiben für Bediener und Instandhalter aber komplett frei zugängig. Lediglich der Bereich, in dem die Rohlinge zur Einschleusung in die Linie aufgenommen und wieder abgelegt werden, ist mit einem Schutzzaun gesichert. Die Programmierung ist so gewählt, dass die Roboter eine stehende Maschine automatisch umgehen. Bei Stillstand eines „Kollegen“ ersetzen sich die Roboter teilweise gegenseitig – Industrie 4.0 ist auf dem Weg.

Wertvolle Informationen für die Produktionsverantwortlichen

Die Erfahrungen aus zahlreichen Projekten zur Automatisierung von Fertigungslinien sind in die Simulation dieses Projekts eingeflossen. Schon in der Planungsphase geben die Simulationsergebnisse von Bartsch den Produktionsverantwortlichen wichtige Informationen. Sie wissen auf Mausklick, wieviel Teile weniger produziert werden, wenn eine Maschine ausfällt und haben belastbare Daten, wie lange es nach einem Neustart dauert, bis die Fertigungslinien wieder die volle Leistung erreichen. Die Simulation vereinfacht darüber hinaus nachträgliche Erweiterungen. Weitere Maschinen müssen lediglich dem bestehenden Rechenmodell hinzugefügt werden. Das stellt schon vorab die optimale Anordnung sicher.

Zustandsorientierte Wartungskonzepte sorgen für eine höhere Anlagenverfügbarkeit

Immer mehr Maschinenanwender setzen auf zustandsorientierte Wartungskonzepte, um die Anlagenverfügbarkeit zu steigern. Hier hat SW mit „PULSE – Produktivitäts- und Lebenszyklus Services“ einen wirtschaftlichen Ansatz entwickelt. Dazu spiegeln Anwender die Steuerungsinformationen ihrer Maschinen auf einem gesicherten Server. Dort kann der Kunde – oder falls erforderlich der SW-Techniker – ohne Auswirkungen auf die laufende Fertigung per Datenverbindung Zustände abrufen und Diagnosen erstellen, ohne dass von außen ein direkter Zugriff auf die Maschine erfolgt.

Bei einem regelmäßigen Condition Monitoring beträgt der Zeitaufwand weniger als eine Stunde pro Maschine und Monat, um durch diese Analysen Trends im Maschinenverhalten aufzuzeigen und Verschleiß zu melden, bevor es zu einem Maschinenausfall kommt. Damit tauschen Maschinenanwender die entsprechenden Komponenten in geplanten Wartungsphasen und maximieren so die Verfügbarkeit.

Durch mehrspindlige Bearbeitung, eine maßgeschneiderte, clevere Automatisierung und intelligente Wartungskonzepte erreichen Maschinenanwender eine weitere Stufe zu mehr Produktivität.

Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH www.sw-machines.de