Wie Zulieferer und Auftragsfertiger von Lean-Automation-Lösungen profitieren

May 04, 2023

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Die Gründe für den Einsatz von Automatisierung und Robotik in der Fertigungsindustrie sind vielfältig und reichen von der Kompensation fehlender Arbeitskräfte über die Vereinfachung von Produktionsabläufen bis hin zur Reduzierung der Produktionsstückkosten. Mit Lösungen der neuesten Generation ist es einfacher denn je, die Vorteile einer perfekt synchronisierten Produktion zu nutzen.

Die Bedeutung der Automatisierung nimmt derzeit in der Auftragsfertigung und insbesondere bei mittelständischen Zulieferunternehmen zu. Doch wie können sie passgenaue und kostengünstige Lösungen für ihre eigenen Produktionsaufgaben entwickeln? Eine Antwort geben die Maschinenbauer von Emag. Ihre Automatisierungslösungen kommen aus einer Hand und werden exakt an die Bedürfnisse und Gegebenheiten des Kunden angepasst. Dadurch sorgen flexible und automatisierte Prozesse dafür, dass einerseits die Kosten gesenkt und gleichzeitig die Bauteilqualität und Prozesssicherheit erhöht werden.

Wie sich das konkret veranschaulichen lässt, zeigt die Firma Pucktechnik in Solbiate Arno bei Mailand, Italien. Der Auftragsfertiger wurde 2017 gegründet und produziert derzeit Gusswerkzeuge und verschiedene Komponenten. Insgesamt verfügt das Unternehmen über knapp 30 Maschinen – darunter elf Emag VL-Drehmaschinen und eine K 160 LA Wälzfräsmaschine von Emag Koepfer. Diese Lösungen ermöglichen eine hochvolumige und automatisierte Serienproduktion. Hauptsächlich mit Hilfe dieser Maschinen werden bei Pucktechnik derzeit jährlich rund 650.000 Räder und Radnaben für Erdbewegungsmaschinen hergestellt. Interessant hierbei ist, dass vier unabhängige Produktionslinien mit einem hohen Automatisierungsgrad zum Einsatz kommen. Die Maschinen jeder Linie sind komplett über Track Motion, ebenfalls von Emag, miteinander vernetzt, wobei verschiedene Vorgänge direkt hintereinander ablaufen. Dadurch sind die Produktionsmengen in diesem Bereich innerhalb weniger Jahre massiv gestiegen. Ihr Erfolg basiert auf der vertikalen Bearbeitung, die die höchstmögliche Produktivität auf kleinstem (möglichem) Platzbedarf gewährleistet. Dies verdeutlichen die VL-Maschinen, die hier in Kombination mit der Track-Motion-Automatisierung zum Einsatz kommen. Das technologische Grundprinzip der Anlagen ist immer dasselbe (unabhängig vom konkreten Maschinentyp):

Auf dieser Basis eröffnen sich vielfältige Möglichkeiten mit den verschiedenen Maschinentypen. So lässt sich beispielsweise eine VL 3 Duo, die über zwei völlig autarke Spindeln in getrennten Bearbeitungsbereichen für OP 10 und OP 20 verfügt, zu einer leistungsstarken Komplettanlage ausbauen. Das Track Motion-Automatisierungssystem sorgt nicht nur für einen schnellen Teiletransport zwischen Teilelager und Arbeitsbereich, sondern dreht die Bauteile auch zwischen OP 10 und OP 20. Andererseits: Auch große Lösungen sind über Track Motion möglich – für die Fertigung von Differentialen Gehäuse, zum Beispiel. Dabei kommen vier Maschinen zum Einsatz: Bei OP 10 und OP 20 werden beide Gehäuseseiten auf einer Vertikaldrehmaschine VL 4 gedreht. Für die Außenbearbeitung der OP 30 setzt Emag auf die VT 4, die eine 4-Achs-Bearbeitung der kompletten Außenseite in einer Aufspannung ermöglicht. Im OP 40 kommt eine weitere Vertikaldrehmaschine zum Einsatz, diesmal eine VL 6.

Die Anforderungen an das Werkstück und den damit verbundenen Produktionsprozess stehen auch im Fokus der Entwickler der Emag-Roboterlösungen. Kritische Fragen sind beispielsweise, welche Losgrößen in einem bestimmten Zeitraum produziert werden sollen und wie autark die Lösung funktionieren soll. Dabei ist die Anbindung der Maschinen auf Basis der Pick-up-Technologie besonders einfach. Der Roboter legt das Teil auf einem Werkstückträger auf dem Maschinenshuttle ab, wo die interne Automatisierung wie beschrieben übernimmt. Die Zuführung der Bauteile in die Roboterzelle erfolgt beispielsweise über Ein- und Auslaufbänder, Palettierer, Schubladen oder per Bin-Picking, wobei jede Lösung unterschiedliche Stärken und Rahmenbedingungen aufweist. Welche Möglichkeiten dieser Ansatz eröffnet, zeigt beispielsweise die Kombination zweier VL 3 Duos mit einem Roboter: Zunächst werden in der ersten Maschine zwei Bauteile gleichzeitig von einer Seite bearbeitet. Anschließend nimmt der Roboter sie auf, dreht sie und führt sie der Maschine zur gleichzeitigen Bearbeitung der zweiten Seite zu, was insgesamt zu hohen Ausbringungsmengen in kurzen Zeiträumen führt. Darüber hinaus lässt sich die Zelle problemlos an andere Prozesse anpassen. Interessant ist auch das Beispiel „LKW-Trommelbremse“: Hier werden vier VL 8-Maschinen mittels eines Roboters auf einer zusätzlichen Verfahrachse verkettet – ein Konzept, das die Flexibilität eines Roboters mit der Reichweite eines Portals verbindet.

Zusammenfassend ergeben sich durch die Kombination der Pick-up-Technologie von Emag mit verschiedenen Automatisierungslösungen von Track Motion bis hin zu Robotern äußerst leistungsstarke und individuell anpassbare Systeme. Neue Maschinen können jederzeit in den Prozess integriert werden. Davon profitieren vor allem Auftragsfertiger und Zulieferer: Sie produzieren Teile schneller, fehlerfreier und kostengünstiger – von Zahnrädern über Wellen und Radnaben bis hin zu Differenzialgehäusen und vielen anderen Bauteilen.

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