Fortwährender Fachkräftemangel, kleine Losgrößen bei hoher Teilevarianz, steigende Qualitätsansprüche, Zeit- und Kostendruck: Die Liste der Herausforderungen, vor denen produzierende Unternehmen heute stehen, ist lang. Die Antwort auf viele der Probleme ist kurz: Eine maßgeschneiderte Automatisierung von Werkzeugmaschinen kann die Anzahl der Spindelstunden, also der messbaren, realen Maschinenlaufzeit, signifikant erhöhen. Die Produktivität steigt – und das mit derselben Anzahl an Maschinen und Mitarbeitenden. Die Betonung liegt auf maßgeschneidert, denn ebenso individuell wie jede Produktion, sollte auch deren Automatisierung sein.
Inzwischen ist das Angebot an Automatisierungsmöglichkeiten riesig. Es reicht von einfachen Einstiegs- bis zu Highend-Lösungen. Hier den Überblick zu behalten ist nicht einfach. Schunk hat erkannt, wie hoch der Beratungsbedarf bei diesem Thema ist und unterstützt Kunden mit fundiertem Komponenten- und Applikations-Knowhow beim Aufbau der automatisierten Produktion. „Wir haben ein umfangreiches Portfolio an Komponenten, die innerhalb der Maschine für die automatisierte Fertigung notwendig sind“, erklärt Markus Michelberger, Vertriebsleiter bei Schunk in Mengen. „Und wir bieten alles rund um die robotergestützte Teilebe- und entladung. Damit sind alle Voraussetzungen erfüllt, die für die Umsetzung einer individualisierten Automation unerlässlich sind. Gemeinsam mit unterschiedlichen Systemintegratoren können wir auch komplexe Lösungen umsetzen.“
Stets die passende Lösung
Unter dem Einfluss von Digitalisierung und Fachkräftemangel haben sich Lösungen etabliert, die Automation in so gut wie allen Fertigungsbereichen ermöglichen. „Um auf dem wettbewerbsintensiven Markt erfolgreich zu sein, müssen Kunden nicht nur produktiver und kostengünstiger fertigen, sie müssen aufgrund der Arbeitsmarktsituation auch ein attraktives und gesundes Arbeitsumfeld schaffen, um Mitarbeiter zu gewinnen und langfristig zu binden. Dazu ist Automatisierung der Schlüssel“, so Michelberger. Allerdings steht hinter einer effizienten und langfristig erfolgreichen Automatisierung ein beträchtlicher Planungs- und Investitionsaufwand, den speziell kleinere und mittlere Betriebe häufig nicht erbringen können. „Für sie können einfache Einstiegslösungen schon den entscheidenden Unterschied machen und schnell Mehrwert schaffen“, fährt Michelberger fort. „Mit Automatisierungskomponenten von Schunk, die sich unkompliziert in bestehenden Maschinen nachrüsten lassen, wird die Fertigung schon deutlich flexibler.“ Noch mehr Tempo in die Produktion bringen im nächsten Schritt automatisierte und robotergestützte Rüstvorgänge. Sie verschaffen Mitarbeitenden Freiräume für andere wertschöpfende Aufgaben und ermöglichen verlängerte Fertigungszyklen am Abend und an den Wochenenden. Um Kunden die jeweils passende Lösung zu bieten, hat Schunk sein Angebot an Automatisierungsmöglichkeiten in fünf Ausbaustufen unterteilt.
1) Lean Automation
Beim einfachen und kostengünstigen Einstieg nutzen Kunden bereits vorhandene Ressourcen ihrer Maschinen zur automatisierten Beladung. Die Roh- und Fertigteilablage befindet sich innerhalb des Verfahrbereichs der Anlage und mithilfe eines Greifers mit Spindelschnittstelle findet das Werkstück-Handling innerhalb der Maschine statt. Flexible Werkzeuge wie der Spindelgreifer GSW-B, der mit allen Werkzeugmaschinenspindeln kompatible Tendo Silver oder einem Kraftspannblock der Tandem-Baureihe, erfordern keine besonderen Bedienungskenntnisse, keinen zusätzlichen Raumbedarf und keine hohen Investitionskosten.
2) Werkstückautomation
Mannlose Maschinenlaufzeiten lassen sich mit der Werkstückautomation realisieren. Auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen ist es möglich, die Maschine über einen Roboter mit Rohteilen aus einem externen Speicher zu beladen und die Teile nach der Bearbeitung wieder im Speicher abzulegen. Das gelingt etwa mit den Applikations-Kits MTB von Schunk. Sie ermöglichen eine bis 50 Prozent schnellere Be- und Entladung der Maschine sowie deren bessere Auslastung. Tempo bringt auch das Backenschnellwechselsystem BSWS-R. Mit ihm können Roboter die Finger selbständig am Greifer je nach Teilevarianz flexibel und automatisch im laufenden Prozess wechseln.
3) Palettenautomation
Palettenautomation erlaubt noch mehr Flexibilität bei der Fertigung anspruchsvoller Bauteile. Hier werden Werkstücke außerhalb der Maschine auf Paletten gerüstet und anschließend als Komplettpaket in die Anlage geladen. Das Be- und Entladen der Werkstücke in das Spannmittel kann manuell oder automatisch erfolgen. So lassen sich unterschiedliche Spannkonzepte umsetzen – etwa bei Kleinserien. Aber auch für das Spannen von schweren und komplexen Werkstücken sowie bei hohen Anforderungen an die Spanngenauigkeit ist das Automatisierungskonzept eine gute Wahl. So lassen sich etwa mit dem modularen Nullpunktspannsystem Vero-S Werkstücke, Spannmittel oder Vorrichtungen schnell und präzise Umrüsten. Das Baukastensystem umfasst über 1.000 Varianten der Werkstückspannung. Flexibilität bieten auch die manuellen Doppelspanner Kontec KSC-D. Als Teil eines Systembaukastens lassen sie sich schnell und einfach an neue Spannaufgaben anpassen. Mithilfe einer komfortablen Dritthandfunktion können zwei Werkstücke nacheinander eingesetzt, fixiert und anschließend sicher gespannt werden.
4) Werkstück- und Palettenautomation in einem
Mit dem R-C2 bietet Schunk ein Automatisierungskonzept, das die Vorteile der Werkstück- und der Palettenautomation kombiniert. Dazu greift der Roboter das Werkstück im Magazin mit einem Zentrischspanner vollautomatisch. Anschließend wird der Spanner mit dem Werkstück in der Maschine wie eine Palette in das Nullpunktspannsystem geladen. Mit dem R-C2 lassen sich deutlich mehr Werkstücke ohne manuelle Eingriffe bearbeiten, die Rüstzeiten werden deutlich gesenkt. Zudem ermöglicht die Lösung eine hochgenaue bedienerlose Komplettfertigung von Werkstücken auf allen sechs Seiten.
5) Flexibles Fertigungssystem
In der letzten Ausbaustufe der Automatisierung lässt sich mit flexiblen Fertigungssystemen die gesamte automatisierte Produktion abbilden. Über angeschlossene Transport- und Lagersysteme sind alle Werkzeugmaschinen miteinander verbunden. Übergabestationen zur Bereitstellung von Rohteilen sowie zur Ablage von Fertigteilen und zum Be- und Entladen der Spannmittel gewährleisten die bestmögliche Maschinenauslastung. Schunk steuert hier Aufspanntürme bei, die mit dem umfangreichen Spanntechnikportfolio kombinierbar sind. In enger Zusammenarbeit mit Systemintegratoren entstehen so Highend-Automationslösungen.
„Kunden, die sich für die Automatisierung ihrer Produktion entscheiden, haben den wichtigsten Schritt schon getan“, erklärt Markus Michelberger. „Wir beraten sie als ihre Partner Produktivität umfassend und über unseren Tellerrand hinweg über ihre Möglichkeiten und begleiten sie während der Umsetzung und danach.“
Drei Fragen an Markus Michelberger
Welche Fragen sollten sich Kunden beim Thema Automatisierung stellen?
Entscheidend ist die Frage: Welche Art von Automatisierung passt am besten zu meiner Fertigung? Es gelten im Prinzip ganz ähnliche Parameter wie beim Maschinenkauf, z.B. Losgrößen, Teilevarianz oder Laufzeit. Mit diesen Faktoren lässt sich sicher schon eine grobe Vorauswahl für eine geeignete Automatisierungslösung treffen.
Gibt es beim Automatisieren ein richtig oder falsch?
Nein, es gibt eher ein besser oder schlechter. Im Dschungel der Automationslösungen das Passende zu finden, ist nicht einfach. Hier ist die Beratung das A und O.
Warum sollte die Wahl dabei auf Schunk fallen?
In den letzten Jahren haben wir viele Produkte in Richtung automatisierter Werkzeugmaschinenbeladung weiterentwickelt. Das gilt für das Teile-Handling von mittleren und großen Losgrößen ebenso wie für Losgröße 1 mit Paletten-Handling. Der große Vorteil für den Kunden ist unser umfangreiches Portfolio: Wir können für alle Arten der Maschinenautomatisierung die passenden Komponenten anbieten und wir kennen uns bestens mit der Applikation aus. Schunk bietet also stets die passenden Komponenten für den Tisch, die Spindel und den Roboter.
