Geplant war eine Standardbearbeitung auf zwei Bearbeitungszentren von Stama. Bei GKN Walterscheid wurde dann allerdings bei einigen Projekten in die Automatisierung investiert. Ein Schritt, der einerseits die Produktivität steigerte, andererseits aber die Kontrolle über die Werkzeuge reduzierte. Mit der Werkzeugüberwachung Toolinspect von MCU vermeidet man jetzt hohe Kosten durch aufwändige Nacharbeit.
Für die Bearbeitung von Unterlenkerhaken aus einer Wälzstahlplatte, investierte GKN Walterscheid zunächst in zwei Standard-Bearbeitungszentren MC 334 Twin von Stama. Die Losgrößen liegen bei 150 Bauteilen pro Charge, die Taktzeiten bei circa einer Minute. Kurze Zeit später aber ging man dazu über, zu automatisieren. Dies betraf u. a. auch die beiden Bearbeitungszentren MC 334 Twin mit einem Spindelabstand von 400 mm.
Nach den ersten Tests mit der automatisierten Anlage wurde den Verantwortlichen schnell klar, dass damit auch die Übersicht über den Bearbeitungsprozess erschwert wurde, bzw. dass ein Bruch bei Bohrern mit kleinen Durchmessern nicht mehr feststellbar war. Konnten bei der manuellen Beladung die Maschinenbediener bei jedem Bauteil noch visuelle Kontrollen durchführen, war das nun nicht mehr möglich. Eine eventuelle Nacharbeit wäre aufgrund der Folgeprozesse mit einem enormen Zeit- und Kostenaufwand verbunden gewesen.
Deshalb war es für die Verantwortlichen eine notwendige Konsequenz, eine Werkzeugbruchüberwachung einzusetzen. „Wir haben uns zunächst nach einer Werkzeugbruchüberwachung auf dem Markt umgesehen“, berichtet Christian Bienen, Fertigungsplanung bei GKN. „Es gibt jedoch immer zwei Möglichkeiten: Entweder die, des günstigsten Preises oder die des qualitativen und preislichen Gleichgewichts. Wir wollten mit Stama als Werkzeugmaschinenhersteller zusammenarbeiten, um an der Stelle auch eine vernünftige Schnittstelle zu haben und künftig bei eventuellen Problemen nicht mit zwei Herstellern diskutieren zu müssen.“
Eine intelligente Verbindung
Die Wahl fiel auf das Werkzeugüberwachungssystem Toolinspect von MCU. Siegfried Hölle, Leiter Projektierung bei Stama, sieht das als effiziente und zugleich prozesssichere Lösung: „Wir liefern bis zu 80 Prozent Turnkey-Lösungen inklusive Vorrichtungen und Automation. In solchen Fällen weisen wir natürlich darauf hin, wie eine prozesssichre Lösung beziehungsweise eine Werkzeugüberwachung aussehen sollte. Mittlerweile sind zirka 350 unserer Maschinen – 1- bis 4-Spindelmaschinen sowie Fräs-/Drehmaschinen, unabhängig ob mit Siemens-, Fanuc- oder Bosch-Rexroth-Steuerung – mit Toolinspect ausgerüstet. Ich denke, das spricht für sich.“
Toolinspect überwacht die Anlagen in seit über sechs Monaten als Standardlösung. Welch enormen Vorteile die integrierten Funktionalitäten dieses Standards bei GKN aktuell bringen, macht zum Beispiel die Anbindung an die Stama-Werkzeugverwaltung deutlich. Das Tool erhält hiervon die Daten, Werkzeuge müssen bei einem Wechsel so nicht „neu angelernt“ werden. Das heißt, es ist hinsichtlich der NC-Programmierung wesentlich weniger Aufwand notwendig, und man hat die entsprechenden Informationen im Bedienfeld.
Über die Prozessüberwachung sieht man zudem, wie ein Werkzeug arbeitet, es lassen sich Drehzahlen und Vorschübe optimieren und auch die Qualitäten von Werkzeugen vergleichen. Derartige Werkzeugoptimierungen werden regelmäßig durchgeführt. Das Besondere dürfte allerdings die dynamische Kurvenformüberwachung sein – eine Funktionalität, die für MCU-Geschäftsführer Uwe Schröter allerdings eine Herausforderung darstellte: „Bedingt durch die Toleranzen im Schmiederohling kommt es im konkreten Fall zu starken Materialschwankungen, die wiederum zu einer starken Gratbildung führen können. Das beeinflusste das nachfolgende Werkzeug sehr negativ. Obwohl hier in der Anlage kein Werkzeugverschleiß integriert ist, konnten wir das mit der Standardversion von Toolinspect abbilden, denn damit ist eine dynamische Kurvenformüberwachung möglich.“
Gelten Werkzeugüberwachungssysteme oft als komplexe Systeme, für deren Verständnis und Bedienung meist überdurchschnittliche Qualifikationen erforderlich sind, so scheint das in diesem Fall nicht so: Das System war innerhalb von nur 1,5 Tagen installiert, obwohl parallel weiter produziert wurde. ■
MCU GmbH & Co. KGwww.mcu-gmbh.de
Stama Maschinenfabrik GmbHwww.stama.de
Führend bei Landtechnik
GKN Walterscheid gilt weltweit als ein führender Anbieter für landtechnische Antriebs- und Anbau-Systeme. Im Jahr 2013 war GKN mit rund 50 000 Mitarbeitern und einem Jahresumsatz von 8,8 Milliarden Euro in über 30 Ländern vertreten. Im rheinischen Lohmar sind derzeit zwischen 900 und 1000 Maschinen auf einer Produktionsfläche von 120 000 m2 im Einsatz. 650 Mitarbeiter beschäftigen sich dabei mit der Fertigung von Antriebs- und Gelenkwellen für die Landwirtschaft, sowie mit Anhängesystemen für weltweit führende Traktorenhersteller.
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