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Flexible Automation für große Werkstücke

5-Achs-Bearbeitungszentrum automatisiert
Flexible Automation für große Werkstücke

Beim Schweizer Maschinenbauer Spühl, der Maschinen zur Herstellung von Möbel- und Matratzenfedern baut, sind Lean Manufacturing und Just-in-time Programm. Ein wichtiger Bestandteil dafür ist die Erowa FMC Fertigungstechnologie (Flexible Manufacturing Concept).

„Um in einer Hochpreisinsel wie der Schweiz bestehen zu können, müssen die Anlagen über eine Automation verfügen, die es uns erlaubt, unabhängig von der Losgröße, flexibel und mit kleinstem Aufwand zwischen verschiedenen Aufträgen zu wechseln“, erläutert Patrick Jung, Leiter Fertigung bei Spühl. „Dies gelingt uns mit den neuen Anlagen von Heller und Erowa auf höchst konkurrenzfähigem Niveau.“

Um die Einzelteilfertigung mit kleinstmöglichem Aufwand zu automatisieren, setzt Spühl auf eine vollständig digitale Simulation des Fertigungsablaufs. Die Voraussetzungen dafür schafft das Erowa-Spannsystem. Vorrichtungen für die Aufnahme von Werkstückrohlingen sind auf präzisen Palettensystemen aufgebaut. Somit ist die Position auf Rüstplätzen und in Maschinen stets repetierbar. Eine weitere Grundlage wird mit der bedingungslosen Standardisierung von Datenmodellen, Maschinen, Werkzeugen, Vorrichtungen und Bauteilen geschaffen. So können Einzelteile mit minimalem Testlauf gefertigt werden. Dies spart Rüst- und Einrichtzeit.

Automation hat Tradition

Schon früh hatte Spühl Heller-Bearbeitungszentren mit integrierter Automation beschafft. Als neue Generationen von Maschinen ohne automatische Beladung auf den Markt kamen, entschied man sich für Schuler-Linearspeicher. 1998 wurde die erste Anlage mit doppelstöckigem Linearspeicher beschafft. Bis 2014 wurden daraus insgesamt neun Beladegeräte in verschiedenen Ausprägungen. Was über die gesamte Betriebsdauer beeindruckte, war die hohe Qualität der Anlagen und die damit verbundene störungsfreie Verfügbarkeit.

2019 hat Spühl die erste Anlage, eine Heller HF 3500 mit einem Erowa Robot Dynamic 150 L, eingesetzt. „Wir machten sehr positive Erfahrungen mit einem Erowa-Roboter an einer Heller-5-Achs-Fertigungszelle. Da Erowa mittlerweile die Produktelinie Loadmaster der Firma Schuler übernommen hatte, bestellten wir die neueste Heller FP14000 mit dem Loadmaster Compact Extended von Erowa“, so Patrick Jung.

Im Sinne einer ständigen Verbesserung werden bei Spühl bestehende Maschinen regelmäßig kritisch bewertet und bei Bedarf ersetzt. In diesem Fall betraf es eine Langbettfräsmaschine mit einem Verfahrweg von 6 m – eine der wenigen Anlagen ohne jegliche Automatisierung. Da es in erster Linie darum geht, die am häufigsten vorkommenden Werkstücke zu bearbeiten, analysierte man vorerst alle Bauteile bezüglich Größe und Anforderungen an die Bearbeitung.

Gewöhnt, mit großen Volumen umzugehen, legte man den maximal notwendigen Störkreis von palettierten Werkstücken auf 3 m fest. Dieser Dimensionsbereich würde 80 % der zu erwartenden Teile abdecken. Somit bleibt die Wertschöpfung eines sehr großen Anteils von Produkten im Hause. Die Beschaffung der so evaluierten neuen 5-Achs-Bearbeitungszelle mit automatischer Beladung ersetzt zwei ältere Maschinen. Jedoch ist dies nur erfolgreich, wenn die Autonomie und damit die Effizienz der Zelle auch umgesetzt werden kann.

Hohe Anforderungen

Die neue Fertigungszelle mit Heller und Erowa muss einige Herausforderungen stemmen. Bauteile von 2,9 m Größe sind zu palettieren, der Speicher muss mindestens 10 Paletten aufnehmen und sollte für weitere Plätze ausbaubar sein. Die Werkstücke mit einem Gewicht von bis zu 3 t müssen auf einem begehbaren Rüstplatz vorbereitet werden können. Zudem muss das 5-Achs-Bearbeitungszentrum mit einem übersichtlichen Prozessleitsystem an das bestehende ERP angebunden werden.

„Durch den modularen Aufbau der Automationseinheit sind Anpassungen an unsere Anforderungen in Bezug auf den Störkreis sehr einfach. Zudem hilft uns das Erowa-Prozessleitsystem, in der komplexen Auftragsabwicklung den Durchblick zu bewahren“, sagt Patrick Jung. „Die Handhabung dieses Leitsystems ist intuitiv. Man erkennt sofort, dass sich die Entwickler bei Erowa von der Praxis leiten ließen. Durch die Anbindung an unser ERP-System weiß der Bediener jederzeit, wie weit die Aufträge sind und welche als nächste abgearbeitet werden sollen.“

Das Ergebnis

Der Aufbau einer solch großen Anlage nimmt einige Zeit in Anspruch, bei Spühl waren es rund zwei Monate. Die Installation ließ sich aber sehr gut an, denn die einzelnen Komponenten sind standardisiert und nach dem Plug-&-Play-Konzept aneinanderzureihen. Die Zusammenarbeit zwischen Heller und Erowa funktionierte einwandfrei. „Ab dem ersten Tag fanden sich die Maschinenbediener sehr gut zurecht“, erzählt Patrick Jung. Denn die Erfahrungen mit der Erowa-Automation und dem Prozessleitsystem JMS 4.0 waren 1:1 auch auf die neue Anlage übertragbar.

Erowa AG
www.erowa.com

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