Jossi AG setzt auf Automatisierungslösung von Erowa

Mehr Maschinenstunden pro Mitarbeiter als Ziel

| Redakteur: Luca Meister

Die zum Einsatz kommende Erowa-Schnittstelle für die Palettensysteme «PowerChuck 210 / ITS 148» bietet Jossi die Möglichkeit des präzisen und automatisierten Werkstückwechsels.
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Die zum Einsatz kommende Erowa-Schnittstelle für die Palettensysteme «PowerChuck 210 / ITS 148» bietet Jossi die Möglichkeit des präzisen und automatisierten Werkstückwechsels. (Bild: Erowa)

Um die Wettbewerbsfähigkeit auszubauen, setzt die Jossi AG aus Islikon bei Frauenfeld auf Automatisierung. Sie arbeitet in ihrer mechanischen Fertigung unter anderem mit einem Robot-System inklusive Spanntechnik der Erowa AG.

Die Jossi AG ist ein typisches Schweizer KMU. Seit fast 60 Jahren am Markt und noch immer im Familienbesitz hat sich das Unternehmen auf Fertigungsdienstleistungen in verschiedenen Segmenten spezialisiert. Heute sind es hauptsächlich Komponenten, Baugruppen und Systeme aus der Medizintechnik, die zum operativen Geschäft der Jossi Holding AG gehören und den Schweizer Qualitätsstandard in Sachen Präzision hochhalten.

Bei der Jossi AG Systembau sind es in erster Linie die Entwicklungen und der Bau von Systemen für Kunden aus dem Bereich der Medizin- und Labortechnik, die das Know-how ausmachen. Bei der Schwesterfirma Jossi Orthopedics AG zählen Komponenten für orthopädische Implantate zur Kernkompetenz. Zu den Vorzeigeprodukten gehören hier zum Beispiel ein Kühlschrank zum Lagern von Blutproben unter kontrollierten Temperaturbedingungen oder eine Zentrifuge, um Blutkörperchen zu separieren.

Verändertes Teilespektrum

Peter Hoelzel, Produktionsleiter der Jossi AG Systembau, unterstreicht diese unternehmerische Ausrichtung: «Wir bezeichnen uns als System­bauer. Unser Spezialgebiet ist die Systembaumontage, das heisst Baugruppen und Gerätemontage in Kundenauftrag. Ein zweites Standbein ist die klassische mechanische Fertigung mit den Schwerpunkten Fräsen und Drehen bzw. die Kombination beider Technologien.» Früher sei man mit diesen Fertigungsdienstleistungen zwar noch breiter aufgestellt gewesen, hatte zum Beispiel Bearbeitungsverfahren wie Honen, Läppen und Erodieren im Programm, stellt Peter Hoelzel dabei heraus. Aber das Teilespektrum habe sich über die Jahre hin so verändert, dass eine wirtschaftliche Auslastung der Maschinen in diesem Segment nicht mehr sichergestellt werden konnte.

Rund 70 Prozent der Teile, die die mechanische Fertigung der Jossi AG Systembau durchlaufen, verbleiben im Haus, sind sozusagen Bestandteile der zu montierenden Baugruppen und Systeme wie Grundplatten, Seitenwände, Trägerplatten, Stütz­elemente, Wellen usw. Die anderen 30 Prozent sind Lohnfertigungsaufträge für traditionelle Kunden, die schon seit den Fünfziger-Jahren bei Jossi ordern. Der Kundenkreis rekrutiere sich dabei vorwiegend aus dem Inland, aber auch in Deutschland und Österreich schätzt man das Know-how von Jossi, meint Peter Hoelzel.

Kostensenkung durch Automatisierung

Der Maschinenpark der mechanischen Fertigung in Islikon umfasst neben zehn konventionellen Werkzeugmaschinen, schwerpunktmässig für Aufgaben in der Lehrwerkstatt, im Prototypenbau oder für Expressaufträge, zehn CNC-Maschinen für den harten Fertigungsalltag, darunter zwei Hermle, um Fräsarbeiten im Fünfachsbereich anbieten bzw. rea­lisieren zu können. «Wir müssen unseren Ma­schinen­park natürlich auch effizient auslasten und kommen dabei nicht um das Automatisieren der Bearbeitungsprozesse umhin», stellt der Produk­tionsleiter klar. Primäres Ziel sei dabei, die Kosten zu senken und mehr Bearbeitungszeit mit dem gleichen Personal zu generieren. «Wir haben von unserem Verwaltungsrat diesbezüglich klare Vorgaben erhalten. 1,7 Maschinenstunden müssen mit einem Mitarbeiter herauskommen», erinnert sich Peter Hoelzel und verdeutlicht damit die Notwendigkeit einer segmentierten mannlosen Produktionsstrategie.

Deshalb habe man sich auch entschieden, eines der Hermle-BAZ, ein «C 40 U», mit einer Automatisierungslösung von Erowa auszustatten. Diese besteht aus einem «Robot Compact»-System, bietet in der Jossi-Konfiguration 36 Palettenplätze für vorgerüstete Werkstücke und erlaubt mit diesem Potential, diese Aufgabestellung umzusetzen. «Wir haben zum Beispiel einen Auftrag, der läuft bei Vollbestückung des Robot Compact 13,5 Stunden und erschliesst uns damit viele Maschinenlaufstunden, ohne dass ein Mitarbeiter eingreifen muss», bemerkt er zufrieden. Von der konstruktiven Auslegung könnte das Erowa-Handlinggerät auch das zweite Hermle-BAZ mitbedienen, aber diese zwölf Jahre alte Maschine besitzt nur 34 Werkzeuge, sodass eine Anbindung derzeit keinen Sinn macht.

Mehr als nur ein Handlinggerät

Markus Bär ist schon viele Jahre Erowa-Ansprechpartner für Jossi. Für ihn ist die erfolgreich umgesetzte Automationslösung mehr als nur die Installation und Inbetriebnahme eines Handlinggerätes für den automatisierten Werkstückwechsel. Er erinnert sich: «Die ersten Gespräche über die Möglichkeit einer Lösung für das automatisierte Werkstückhandling wurden bereits zur EMO 2013 geführt. Vor zwei Jahren startete dann das Projekt. Eine der Herausforderungen dabei war es, dass das Hermle-BAZ mit einer automatischen Türschnittstelle nachgerüstet werden musste.» Dies habe wegen des Alters der Maschine eine gewisse Zeit gebraucht, um eine entsprechende Lösung mit dem Maschinenhersteller zu finden.

Heute zeigen sich die Beteiligten jedoch zufrieden mit der gefundenen Variante. Sie erlaubt einerseits das mannlose Abarbeiten von Aufträgen, andererseits ein flexibles Arbeiten, bei dem der Maschinenbediener das Rüsten übernimmt. Der Robot Compact mit seiner Grundfläche von zwei Quadratmeter gleitet auf in den Boden eingelassenen Metallschienen und lässt sich so sehr leicht vom Maschinenbediener vor das BAZ schieben. Nach einer entsprechenden Verriegelung ist er für das automatisierte Beladen der Maschine bereit.

Das Handling übernimmt die integrierte
X-Achse mit einer maximalen Reichweite von 1200 Millimeter. Das Handlinggewicht beträgt 30 Kilogramm. Das Greifersystem berücksichtigt die eingesetzten Werkstückpaletten und wechselt automatisch auf die entsprechende Grösse. Im Fall von Jossi wurde das Automatisierungssystem so konfiguriert, dass sich 30 Stück «Erowa ITS 148»- und sechs Stück «Erowa PowerChuck 210»-Paletten einsetzen lassen. Letztere sind für das Rüsten mit grösseren Werkstücken gedacht. Die Schnittstelle zwischen Maschinentisch und Palette ist ein «Erowa ProductionChuck 210»-Kombispannfutter, das beide Palettengrössen aufnimmt. Das Wechseln eines Adap­ters entfällt damit.

Die Repetiergenauigkeit der Werkstückträger liegt bei 0,002 Millimeter. Auch sind in die Paletten spezielle Identifikations-Chips integriert, welche die für das Werkstück benötigten Bearbeitungsdaten, Platzzuweisungen im Magazin bzw. Fertigungsprogramme zuordnen und abrufen. Das Datenhandling übernimmt dabei das Prozessleitsystem «Erowa Manufacturing Control». Mit dieser, so Markus Bär, sei man immer über die aktuelle Situation in der Fertigungszelle informiert.

Ein weiterer Gesichtspunkt, der für den Einsatz des Robot Compact mit dieser Spannmittelkonfiguration sprach, war die Möglichkeit, auch Einzelteile und Kleinserien automatisiert über das BAZ laufen zu lassen. Dazu meint Peter Hoelzel: «Durch die Software Erowa Manufacturing Control bin ich in der Lage, Aufträge chaotisch einzusteuern. Ich könnte sozusagen 30 verschiedene Teile abarbeiten. Dies machen wir selten, aber fünf bis sechs Aufträge mischen wir schon. Fünf verschiedene Teile gehören zu einer Baugruppe. Dann steht mir zum Beispiel ein kompletter Satz am Morgen zur Verfügung. Das passt in Richtung Fliessfertigung, bietet Flexibilität und gute Benutzerfreundlichkeit.»

Spannflexibilität durch Zentrumspanner

Abgerundet werden die Rationalisierungseffekte dieser Automationslösung durch den Einsatz von über zehn Zentrumspannern von Erowa. Diese besitzen eine integrierte Palette mit P-Zentrierung, so Markus Bär, und bieten so weniger Schnittstellen und damit eine hohe Kompaktheit sowie Spannstabilität. Durch die konstruktive Auslegung treten keine Probleme mit den Spänen auf. Die Spann­backen werden nicht angeschraubt, nur über ein spezielles Profil eingeschoben. Und durch das Spannen über die Schrägfläche erreiche man auch einen leichten Niederzugseffekt. Alle Komponenten des Zentrumspanners sind aus rostbeständigem Material, gehärtet, die hochbeanspruchten Teile zusätzlich beschichtet. Der Spannhub der Spindel liegt bei 30 Millimeter, das Rastermass der Backenpositionierung bei 15 Millimeter. SMM

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