Erowa AG: Schweizer Perfektion für flexible Produktion

Redakteur: Matthias Böhm

>> 8760 Stunden im Jahr könnten im Idealfall die Werkzeugmaschinen laufen, wenn man die Lösungen des Präzisions-Werkstückpalettiersystem- und Automationsspezialisten Erowa integriert. Die heute von Erowa angebotenen Präzisions-Werkstückpalettier- und Automationslösungen wurden ursprünglich für den Eigenbedarf entwickelt, da die Anfang der 80er Jahre am Markt erhältlichen Palettierlösungen nicht gut genug waren. Ein Schweizer Musterbeispiel, das zeigt, dass man die Dinge manchmal selbst in die Hand nehmen muss.

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Präzision ist das A und O: Das Unternehmen beherrscht das gesamte Spektrum der palettisierten Automation, auch für sehr präzise und anspruchsvolle Bauteile. (Bild: Erowa)
Präzision ist das A und O: Das Unternehmen beherrscht das gesamte Spektrum der palettisierten Automation, auch für sehr präzise und anspruchsvolle Bauteile. (Bild: Erowa)

In kaum einem Unternehmen stehen Automation, Produktivität und Präzision in einer derart engen Wechselbeziehung wie bei dem (weltweit total) 350 Mitarbeiter starken Unternehmen Erowa AG aus Büron. Neben hochpräzisen Spannsystemen, die Wiederholgenauigkeiten im Mikrometerbereich aufweisen, verfügt das Unternehmen über Werkstück-Identifikationssysteme und auf die Fertigungslösung hin zugeschnittene Roboterlösungen. Damit die Werkstücke am Ende die Abmessungen haben, die auf der Zeichnung gefordert sind, integriert das Unternehmen auf Wunsch auch eine – ebenfalls selbst entwickelte und gefertigte – Präzisions-Messmaschine.

Die Systemlösungen von Erowa gehen in verschiedene Märkte. Traditionell ist der Werkzeug- und Formenbau stark vertreten. In den letzten Jahren kommen die Anwender vermehrt aus der gesamten zerspanenden Industrie, wie Urs Canonica (Marketing/PR der Erowa AG) bestätigt: «Der Bereich der allgemeinen Zerspanung und Produktion ist sehr breit und vielseitig. Wir gehen davon aus, dass aufgrund des zunehmenden Drucks, wirtschaftlich zu produzieren, wir in diesen Märkten erheblich dazugewinnen werden. Auch im Bereich Medizintechnik- und Mikrospanntechnik sehen wir ein recht grosses Potential.»

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Permanent auf der Suche nach Optimierungslösungen

Die Wurzeln des 1970 gegründeten Unternehmens Erowa liegen im Werkzeug- und Formenbau. Schon damals war der Werkzeug- und Formenbau auf sehr hohe Präzision angewiesen. Permanent suchte man, um die Wirtschaftlichkeit hochzuschrauben, nach Automationslösungen, sprich Werkstückhandling und -palettisierung für kleinere bis mittelgrosse Werkstücke. Der grosse Vorteil: Ist das Werkstück einmal ausgerichtet, muss es auf der Maschine nicht mehr ausgerichtet und vermessen werden. Das Werkstück wird auf einen Werkstückträger gespannt. Dieser Werkstück-Träger wird wiederum in die Spannvorrichtungen der Maschinen und/oder Messmaschinen μ-genau gespannt.

U. Canonica: «Wir bringen mit unseren Systemen die Anwender technologisch und produktionstechnisch betrachtet in Spitzenpositionen. Man kann mannlos fertigen, auch am Wochenende. Die Maschinen können 24 Stunden 7 Tage die Woche laufen. Wer das nicht glaubt, kann bei uns in die Produktion reinschauen. Wir leben das Konzept vor. Abends um 5 Uhr wird das vorbereitete und bestückte Magazin bereitgestellt und die Maschine läuft mannlos über Nacht.»

Alles andere als selbstverständlich

Das ist alles andere als selbstverständlich, denn die Werkstücke der Erowa AG sind wegen der hohen Genauigkeiten anspruchsvoll zu produzieren. Gleichwohl können sehr hohe Laufzeiten generiert werden. Möglich macht dies eine perfekt durchorganisierte Produktionsstrategie, wie U. Canonica hervorhebt: «Wenn man eine automatische Messung zwischenschaltet, kann die Maschine – sollten die Toleranzen sich verschieben – automatisch korrigiert werden und danach wird weiter produziert. So können auch relativ anspruchsvolle und präzise Werkstücke mannlos produziert werden. In unserer Produktion werden die Maschinen kontinuierlich überwacht. Wenn beispielweise ein Werkzeug bricht, werden Schwester-Werkzeuge eingewechselt, oder der zuständige Maschinen-Operateur bekommt eine Alarmmeldung per SMS/E-Mail, um den Unterbruch schnellstmöglich zu beheben.»

So genial die Lösungen heute sind, als Erowa noch auf Fremd-Palettisierung setzen musste, waren die Ergebnisse eher ernüchternd. Die Spannsysteme, die Anfang der 80er Jahre von Erowa eingesetzt wurden, funktionierten mehr schlecht als recht. Erowa selbst war in diesem Sektor der Palettisierung noch nicht aktiv. Das änderte sich, als Erowa seine Eigenlösungen entwickelte.

Wichtigstes Geschäftsfeld

U. Canonica: «Unsere Bedürfnisse an die Präzision und Prozesssicherheit waren sicher sehr hoch. Der Markt hatte das damals nicht bieten können. Aus den Überlegungen heraus begannen wir ein eigenes Spannsystem zu entwickeln. Unser erstes Spannsystem brachte eine Repetiergenauigkeit von 2/1000 mm, das genügte unseren Anforderungen und es war der Beginn der Fertigung von Palettisierungslösungen. Anfangs nur für unseren Eigenbedarf. Als wir erkannten, dass die Nachfrage nach den Palettisiersystemen stieg, begannen wir sie auch für den gesamten Markt zu produzieren.»

Mittlerweile verfügt Erowa über acht verschiedene Produktegruppen an Spannsystemen. Vom Kleinteilspannen für die Uhrenindustrie bis hin zum Spannen von 500 kg schweren Werkstücken. Das Lösungspaket heisst kurz FMC-Konzept. FMC (flexible manufacturing concept), auf Deutsch: flexible automatisierte Fertigung. Eine kundenspezifische Vollintegration in die Werkzeugmaschine ist seit längerem Standard. Erowa bietet das gesamte Spektrum an: Werkstück-Palettiersysteme, Bestückungsroboter, Werkstück-Identifikationssysteme, Messmaschinen bis hin zur Produktionsleitsystem-Software. Das Know-how im Unternehmen musste deshalb kontinuierlich ausgebaut werden.

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Stetiger Wechsel hin zu kleinen Losgrössen

Gingen noch vor 20 Jahren die Losgrössen in die Zehntausende, sind heute die Fertigungsplaner bereits glücklich, wenn sie eine 100er Losgrösse produzieren dürfen und genügend Zeit finden, den Prozess darauf spezifisch anpassen zu können. Nicht selten müssen Kleinstserien gefertigt werden. Erschwerend kommt hinzu, dass die Anforderungen an die Präzision zugenommen haben. Nicht zuletzt aus diesem Grund muss die Automation auch bei kleineren Serien und sogar bei der Einzelteilfertigung in höchsten Wiederholgenauigkeiten realisiert werden können.

Genau hier setzen die Systemlösungen der Erowa AG an. Konkret geht es hierbei um das oben erwähnte FMC-Konzept, das sich in vier Bereiche gliedern lässt: Standardisieren, Organisieren, Automatisieren und Integrieren.

1: Standardisieren

Standardisieren bedeutet, dass die mechanische Schnittstelle zwischen Werkstück und Maschine einheitlich ausgeführt wird. Realisiert wird das durch die Integration eines durchgängigen Spannsystems, mit einer Repetiergenauigkeit von 2 bis 3 µm (bei wiederholtem Ein- und Ausspannen der Werkstückträger). Bei Werkzeugmaschinen, die mit dem System ausgerüstet sind, können die Stillstandzeiten durch Rüsten im Idealfall vollständig reduziert werden.

2: Organisieren

Die Werkstücke auf dem sogenannten ITS-Spannsystem können ausserhalb der Maschine gerüstet werden. Auf geeigneten Rüstplätzen können die palettierten Werkstücke ausgerichtet und, wenn nötig, auch die Offsetwerte ermittelt werden. Zur Sicherheit und als Qualitätssicherung lassen sich ohne grösseren Aufwand auch Zwischenkontrollen durchführen. Die Paletten mit den Werkstücken können direkt auf der Messmaschine, die ebenfalls über eine Palettisierungsschnittstelle verfügt, vermessen und in Referenzposition auf die Maschine zurückgebracht werden.

3: Automatisieren

CNC-Werkzeugmaschinen sind dann wirtschaftlich, wenn das Schneidwerkzeug Späne macht. Die einwandfreie Positioniergenauigkeit und die Zuverlässigkeit des Systems machen die Automation von unterschiedlichen Teilen erst möglich. Wegen den standardisierten Paletten gibt es kein Umrüsten. Die Handlingsysteme bringen hervorragende Produktivitätssteigerung und senken darüber hinaus die Durchlaufzeiten der Aufträge auf ein Minimum.

4: Integrieren

Fehlerquellen müssen eliminiert und die Flexibilität in der Automation erhöht werden. Flexibel heisst, dass die Teilefertigung prioritätsbezogen jederzeit umgestellt werden kann. Integration bedeutet Standardisierung und Koordination des Kommunikations- und Informationsflusses. Mit dem JMS Pro (JMS – Job Management System) ermöglicht das Büroner Unternehmen die Automation der Losgrösse eins. Das bei Erowa entwickelte Programm JMS Pro optimiert aber auch die Mischproduktion. Grössere Serien können ohne weiteres in kleine Losgrössen aufgeteilt und zu gegebener Zeit produziert werden. Das Umlaufkapital kann somit auf ein Minimum reduziert werden. Just-in-time ist nicht mehr nur ein Fachausdruck, sondern eine realisierbare Herausforderung für die Produktion.

Roboter verkettet Werkzeugmaschinen

Wer es nicht glaubt, dass es machbar ist, kann Erowa direkt besuchen. In Büron lässt sich das, was hier auf dem Papier steht, direkt vor Ort in deren Produktion unter Realbedingungen nachprüfen. Mit auf die jeweiligen Fertigungsprozesse zugeschnittenen Palettisierungs- und Automatisierungslösungen. Ein Beispiel sind zwei mit einem Linearroboter verkettete Bearbeitungszentren. Hier werden die Rohteile (zukünftige Paletten) auf Paletten in 5 Tellermagazinen und einem Paternostersystem gelagert. Die Software JMS Pro sorgt für eine optimale Auftragsabwicklung. Die Anlage läuft dreischichtig. Derzeit ist die Auftragslage gut, dass man sich eine 9-Tage-Woche wünschen würde. Doch das bleibt selbst bei Erowa nur Wunschdenken. Letztlich muss weiter optimiert werden, um aus sieben Tagen das rauszuholen, was man derzeit in 9 Tagen schafft. Der Entwicklungs- und Produktionsabteilung bei Erowa wird die Arbeit deshalb in Zukunft so schnell nicht ausgehen, um zusätzlich Produktions-kapazität zu schaffen. <<

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