Bystronic: Smart Factory Digitalisierung sichert Produktionsstandort Schweiz

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Mit einem Neubau verwirklicht die Stadler Blechtechnik AG in Au/SG eine Smart Factory mit digital vernetzten Umformmaschinen und Arbeitsplätzen. Eine Kombination aus Hochregallager, Laserschneidmaschine und mit Roboter automatisierter Biegemaschine von Bystronic sorgt für eine flexible Automatisierung.

Wie Urs Stadler in Au berichtet, beabsichtigte er mit dem Neubau eines Unternehmensgebäudes einen grossen Schritt hin zu einer deutlich effizienteren und zukunftssicheren Blechbearbeitung. Sein Unternehmen fertigt für den Maschinen-, den Anlagen- und den Fahrzeugbau aus 0,3 bis 30 mm dickem Edelstahl-, 0,3 bis 25 mm dickem Stahl- und 0,5 bis 20 mm dünnem Aluminiumblech geschnittene und umgeformte Blechteile sowie geschweisste und montierte Komponenten. Diese dienen beispielsweise als Trägerkomponenten und als Einhausungen für Antriebs- und Steuerungstechnik.

Software schafft Verbindung

«Unser Gebäude sollte in jeder Hinsicht deutlich besser sein als bisherige Konzepte. Das betrifft zum einen den Umgang mit Energie. Zum anderen planten wir eine zukunftssichere, flexible Automatisierung und eine auf die aktuellen Forderungen von Kunden und Beschäftigten abgestimmte Arbeitsumgebung», erläutert Urs Stadler.

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Seit einem halben Jahr nutzt Stadler nun das neue Verwaltungs- und Produktionsgebäude. Herausragendes Merkmal in der Produktion ist die vollständige Vernetzung sämtlicher Maschinen und Arbeitsplätze über interne Datenleitungen. Wie Urs Stadler berichtet, gelangen Fertigungsaufträge aus der kaufmännischen Erfassung und von den vier 3D-CAD/CAM-Arbeitsplätzen direkt zu den jeweiligen Stationen. «Mit dieser Digitalisierung arbeiten wir inzwischen komplett papierlos. Sämtliche Informationen, wie Zeichnungen, Arbeitsanweisungen, NC-Programme , erhalten unsere Fachkräfte über PDF und weitere Dateien an Terminals», führt Urs Stadler aus.

Dafür hat er zusammen mit Programmierern eine ausgeklügelte Software als zusätzliches Modul für seine ERP-Software erstellen lassen. Das sorgt dafür, dass sämtliche Produktionsdaten – Ein- und Auslagern von Blechen im Turmlager, Beginn und Fertigstellen einzelner Aufträge sowie aktuelle Produktionsinformationen – jeweils auch im ERP-System aktualisiert werden und abrufbar sind. Über die Vorteile sagt Urs Stadler: «Das schafft maximale Transparenz und sorgt für höchste Flexibilität.» Insbesondere für einen Auftragsfertiger erweist sich das als herausragender Vorteil unter den aktuellen Bedingungen. «Entsprechend den Ansprüchen unserer Kunden können wir jederzeit über den Stand individueller Aufträge informieren sowie verlässliche Daten zur Fertigstellung und Auslieferung nennen. Das schafft Vertrauen und erweist sich für uns als besonderer Wettbewerbsvorteil», ergänzt Urs Stadler.

Einfach zu integrieren

Als wesentlichen Grund für seine Wahl nahezu sämtlicher Umformmaschinen vom Hersteller Bystronic AG in Niederönz nennt Urs Stadler vor allem das problemlose Anbinden an ein Datennetzwerk und an seine Software. Dazu erläutert Stephan Hohl, Gebietsverkaufsleiter Ostschweiz bei Bystronic: «Maschinen von Bystronic haben allesamt offene Schnittstellen. Damit ermöglichen wir Anwendern unsere Maschinen nahezu beliebig mit Netzwerksoftware und auch Maschinen anderer Hersteller zu verbinden. Wir unterstützen somit die Flexibilität, die insbesondere für Auftragsfertiger essentiell wichtig ist.»

Automatisierte Abläufe

Als zentrale Komponente hat Stadler ein Hochregallager «ByStore 3015» installiert. Es besteht aus sechs Türmen, die über drei Gebäudeetagen reichen. Auf 270 Plätzen nimmt das automatisierte Lager bis 3000 × 1500 mm messende Blechtafeln auf. Auf Tastendruck beziehungsweise nach Programmen werden Bleche ein- und ausgelagert. Zur Funktion berichtet Urs Stadler: «Flexibel nutzen wir die Türme als zentrales Lager für Halbzeuge und als Zwischenlager für geschnittene Bleche. Als vorteilhaft erweist sich, dass zum einen die Laserschneidmaschine «ByStar 3015», zum anderen auch unsere automatisierte Biegezelle von Bystronic direkt in die Abläufe integriert sind. So können wir vollständig automatisiert Blechtafeln zur Laserschneidmaschine zuführen, nach dem Schneiden ohne zusätzlichen Platzbedarf zwischenlagern und ebenso automatisiert der Biegezelle bereitstellen.»

Bleche ein- und auszulagern übernimmt ein Automatisierungsmodul «ByTrans Modular». Es verfügt über einen Doppeltisch und eine Sortierstation. Zusätzlich haben die Spezialisten bei Bystronic auf Anfrage von Urs Stadler eine Expresslinie mit Doppeltisch integriert. Das ermöglicht, kurzfristig automatisiert laufende Fertigungsaufträge zu unterbrechen und einzelne Blechtafeln manuell über den Doppeltisch zur Laserschneidmaschine zuzuführen. «Mit dieser Möglichkeit schaffen wir höchste Flexibilität. Denn als Auftragsfertiger sind wir oft gefordert, einzelne Blechteile sehr kurzfristig beispielsweise als Prototypen oder als Versuchs- und Anschauungsmuster zu schneiden. Die dafür erforderliche Kapazität erschliessen wir uns mit dem Doppeltisch. Zusätzliche manuelle Arbeitsplätze und eine weitere Schneidmaschine entfallen. Das spart Platz und vermeidet unnötig gebundenes Kapital durch ergänzende Maschinen, die eher selten genutzt werden», führt Urs Stadler aus.

Auf der Laserschneidmaschine, die mit einem Faserlaser mit 6 kW Laserleistung arbeitet, können in raschem Wechsel bis maximal 30 mm dicke, 3000 × 1500 mm messende Tafeln aus Schwarz- und aus Edelstahlblech geschnitten werden. Bleche werden automatisiert zugeführt. Geschnittene Blechteile und Schneidbutzen werden ebenso automatisch ausgetragen und auf separaten Paletten wahlweise zum erneuten Einlagern im Turmlager oder zum Weiterbearbeiten abgelegt.

Roboter biegt unbeaufsichtigt

Auch beim Biegen fokussiert Urs Stadler auf eine weitreichende Automation. Die Biegezelle Xpert Pro 250/4300 Extended ist mit einem Roboter ausgestattet.

Sie biegt automatisiert bis 4100 mm breite, bis 5 mm dicke Bleche. Zum Aufnehmen und Ablegen der Bleche stehen jeweils vier Palettenplätze zur Verfügung. Besonderer Vorteil ist, dass der Roboter auch Biegewerkzeuge – Stempel und Gesenke – automatisiert wechselt. Somit kann die Biegezelle unterschiedliche Fertigungsaufträge ohne Bedienpersonal auch über Nacht oder an Wochenenden abarbeiten. Dazu sagt Urs Stadler: «Bisher nutzen wir die Anlage einschichtig. Da die automatisierte Biegezelle nach unseren Erfahrungen sehr zuverlässig arbeitet, ist ein zwei- oder gar dreischichtiger, unbeaufsichtigter Betrieb vorgesehen und sicher problemlos realisierbar.» Dies sorgt vor allem unter dem Aspekt des zunehmenden Mangels an Fachkräften für die dringend erforderliche Produktivität, um wettbewerbsfähig im Auftrag fertigen zu können.

Flexibel mit manuell bedienten Biegemaschinen

Zusätzlich zum vollständig automatisierten Laserschneiden und Biegen in Verbindung mit dem Turmlager von Bystronic hat Urs Stadler in eine kleinere Biegemaschine (Abkantpresse) «ByBend Star 80» und eine Biegemaschine Xpert 320 investiert.

Erstere biegt bei 800 kN Presskraft bis 1530 mm breite Bleche. Auf ihr fertigen die Spezialisten bei Stadler in Au überwiegend komplexe Blechteile aus 1 bis 3 mm dünnen Blechen. Besonderer Vorteil dieser Abkantpresse ist ihr minimierter Energieverbrauch.

Die Antriebe Dynamic Drive System arbeiten nur bei Bedarf und erzeugen nur die jeweils für Biegevorgänge erforderliche Leistung. Zudem ist die Maschine kompakt aufgebaut. Sie lässt sich einfach und problemlos auch an wechselnden Arbeitspositionen in einer Werkhalle aufstellen und einsetzen. Bis 4100 mm breite und bis 10 mm dicke Bleche biegen die Fachkräfte in Au auf einer Biegemaschine Xpert 320. Unterschiedliche, linear und rotativ automatisch einstellende Hinteranschläge tragen dazu bei, dass auch komplexe Bauteile schnell und zuverlässig gebogen werden.

Die jeweils einzulegenden Positionen für zu biegende Bleche zeigt die Steuerung mit der Software «BySoft CAM Bend» am grossformatigen Farbbildschirm. Bediener müssen lediglich den Arbeitsanweisungen folgen. Somit erfordert das Biegen keine tiefgreifenden Fachkenntnisse. Auch das trägt dazu bei, dass Unternehmen wie die Stadler Blechtechnik AG trotz mangelnder Fachkräfte produktiv und wirtschaftlich arbeiten können.

Ins digitale Netz integriert

Auch die Steuerungen beider manuell bedienter Biegemaschinen sind über offene Schnittstellen an das interne Datennetz angeschlossen. Somit erhält das Personal auch dort flexibel und kurzfristig vollkommen papierlos Fertigungsaufträge und die dazu erforderlichen Biegeprogramme.

Damit sind auch die manuellen Arbeitsplätze beim Umformen – ebenso wie weitere beim Schweissen und Fügen – in die Digitalisierung eingebunden. Wie Urs Stadler bestätigt, hat er mit seinem Neubau in Au wie geplant eine Smart Factory verwirklicht. Als herausragende Vorteile beschreibt er die weitreichende Transparenz über den Bestand und den Fortschritt sämtlicher Fertigungsaufträge.

Zudem hebt er hervor, dass sämtliche Informationen und Daten zu allen Aufträgen und Abläufen in Echtzeit und papierlos zuverlässig zu den jeweiligen Arbeitsplätzen gelangen und auch zurückgemeldet werden. «Mit unserer Investition in die Smart Factory sehen wir uns technisch und wirtschaftlich bestens gerüstet, um in den nächsten Jahren wettbewerbsfähig am Produktionsstandort Schweiz zu fertigen», fasst Urs Stadler zusammen.

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