Komplettlösungen für Fertigungsautomation

Hohe Produktivität mit flexiblem Fertigungssystem

| Autor / Redakteur: Manfred Lerch / Anne Richter

Das HPPS-5-78 mit zwei DLS Doppelladestationen. Jede DLS verfügt über zwei Stellplätze und einem 22-Zoll Bedienpanel.
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Das HPPS-5-78 mit zwei DLS Doppelladestationen. Jede DLS verfügt über zwei Stellplätze und einem 22-Zoll Bedienpanel. (Bild: Miguel Muser)

Flexible Fertigungssysteme gelten als effiziente Lösung zur Reduzierung von Nebenzeiten. Meist als Standardlösung ausgelegt, scheitern sie dann an der individuellen Auslegung. Das Unternehmen MAM Automation entwickelt und fertigt deshalb Paletten-Systeme inklusive Werkzeugautomation.

Sinkende Losgrössen und steigende Teilevielfalt sind weiter im Trend. Das hat zur Folge, dass der Rüstaufwand immer grösser wird. Ein Aufwand, der häufig von Auftraggebern nicht entsprechend honoriert wird. Deshalb gelten flexible Fertigungssysteme als effiziente Lösung, wirtschaftlich zu fertigen und gleichzeitig Arbeitsplätze zu sichern. Vorrangig geht es also bei derartigen Investitionen um Produktivität, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit. Die häufigsten Fragen die sich in diesem Zusammenhang stellen, sind: Welche Möglichkeiten gibt es mit solch einem System? Wie gross muss es sein, um für die jeweilige Fertigung ausgelegt zu sein oder sind die beabsichtigten Taktzeiten damit möglich? Deshalb werden Fertigungssysteme mehr denn je auf den Prüfstand gestellt. Und, wer verkettet mit wem, wenn es zusätzlich um modulare autonome Werkzeugmagazine geht. Bei solch einer Forderung trennte sich bei den Anbietern von Fertigungssystemen, auch wegen der Schnittstellenproblematik schnell die Spreu vom Weizen.

Produktivitätssprung durch flexibles Fertigungssystem

Grossteilezerspanung

Produktivitätssprung durch flexibles Fertigungssystem

07.08.18 - Grossteilezerspanung bei Pilatus Flugzeugwerke: Mittelgrosse Aluminium-Strukturbauteile werden auf einem flexiblen Fertigungssystem (FFS) der Starrag Group mit zwei Ecospeed-F-Bearbeitungszentren bearbeitet. Die Produktionskapazität hat sich um ungefähr ein Drittel erhöht. lesen

Komplettlösungen für die Werkzeug- und Werkzeugstück-Automation

Das Unternehmen MAM Automation aus Graz entwickelt, baut und vertreibt deshalb vorrangig Komplettlösungen für die Werkzeug- und Werkzeugstück-Automation überwiegend für horizontale Bearbeitungszentren inklusive der Softwaremodule. Zum Kundenkreis zählen mittlerweile führende Fräsmaschinenhersteller aus Deutschland, Japan und der Schweiz. Aktuell hat das Unternehmen nun eigenes vollständiges System inklusive der Schnittstellen zu Siemens und Fanuc entwickelt und ist so in der Lage, Maschinen selbst zu automatisieren. Das heisst, das Hochleistungs-Paletten-System HPPS optimiert die Produktion mit einem kurzen Return of Investment. Ermöglicht wird das durch ausreichend Speicher, Linearrobotern und leistungsfähigen, leicht bedienbarem Leitrechnern. So stehen beispielsweise sowohl zur Lagerung von Vorrichtungen und Rohteilen als auch für Maschinenpaletten bis zu 78 flexible Speicherplätze zur Verfügung.

Maschinenpaletten von MAM lassen sich zudem projektbezogen und nach Kundenwunsch anpassen und so auch entsprechende Bohrbilder, Nullpunktspannsysteme oder Vakuumkupplungen integrieren. Für Vakuumspannung steht ausserdem ein Monitoring-System zur Verfügung, das ursprünglich für die Luft- und Raumfahrt entwickelt wurde. Im Bereich der Rüst- und Spannvorgänge geht MAM eigene Wege. Die Doppelladestation (DLS), die über zwei Stellplätze und ein 22-Zoll Bedienpanel verfügt, ermöglicht dem Roboter auf einer Seite die leere Palette und direkt daneben die Box mit den benötigten Vorrichtungen zu platzieren. Neben dem Hochleistungs-Paletten-System HPPS ergänzt MAM das Produktportfolio mit zwei Varianten zum Einstieg in die flexible Fertigung.

Voll flexibles, modulares Kompaktsystem

Das MAM CPS ist das erste voll flexible, modulare Kompaktsystem am Markt. Modular aufgebaut, lässt sich das System je nach Anforderung um Speicherplätze erweitern, Maschinen und Ladestationen hinzufügen. Im Vergleich zu herkömmlichen Knickarmrobotern verwendet das CPS ein effizientes, zuverlässiges, nahezu wartungsfreies Linearrobotersystem, welches bis zu 1.000 kg schwere Teile handhabt. Das Rotationsladesystem FX dagegen sieht MAM als Einstieg in die flexible Fertigung mit 5- oder 4-Achs Maschinen. Standardfunktionen wie der automatisierte up- und download der CNC-Programme in Echtzeit sowie der Hochgeschwindigkeitsroboter für Transferlasten von bis zu 500 Kilogramm machen dieses System interessant für alle kompakten 5-Achs Fräsmaschinen.

Komplettpaket Werkzeugautomatisation

Für eine hochautomatisierte Produktion ist allerdings auch eine hohe Werkzeugverfügbarkeit entscheidend. Grundvoraussetzung ist hier aber eine entsprechend hohe Speicherkapazität und je nach Anforderung eine entsprechende Auswahl an Magazinen. Das MAM-C, bereits seit 2007 am Markt, gilt als kompaktes Magazin und passt ohne Modifikationen an nahezu jedes horizontale Bearbeitungszentrum. Die Werkzeugwechselzeiten beziffert MAM hier bei 360 Speicherplätzen mit nur 4,8 bis 9 Sekunden. Das Modell MAM-L dagegen besticht beim Verhältnis von Magazingrösse zur Anzahl an Werkzeugen. Es fasst von 603 bis zu 1003 Werkzeuge mit HSK-63 auf einer Stellfläche von nur 1,3 mal 4,7 bzw. 5,9 Meter. Alle MAM-L sind zudem mit dem MAM-4-fach Werkzeugrevolver ausgestattet welcher seit 2005 bei Kunden im 3-Schicht Betriebe seine aussergewöhnlich hohe Verfügbarkeit bewiesen hat. Die Software liest dazu alle Werkzeuge aus dem CNC Programm und füllt zu Beginn diesen mit den ersten 3 Werkzeugen. Kombiniert mit einem MAM Palettensystem wird schon vor Beginn der Bearbeitung mit der Beladung der Werk-zeuge begonnen, was zu einem Vorsprung führt und es dem MAM-L ermöglicht im 0,7 Sekunden-Takt Werkzeuge zur Verfügung zu stellen. Dies ist vor allem bei Bauteilen mit kurzen Wechselzeiten (Bohren, Gewinden) ein enormer Vorteil. Ähnlich leistungsfähig, kompakt und flexibel gestaltet sich der Aufbau der Modelle MAM-LX und XX welche bis zu 70Kg schwere Werkzeuge mit bis zu 1500mm Länge handeln.

Software für die Auftragssteuerung

Ein elementares Thema beim Einsatz von flexiblen Fertigungssystemen ist aber auch die Auftragssteuerung, sprich die Software. Hier wurde die MMS-Software «Production Organizer» von MAM weiter entwickelt. Die Vorausplanung von Aufträgen, unter Berücksichtigung aller Ressourcen wie Maschinenstunden, Mannstunden, Rohmaterial, Werkzeuge und Vorrichtungen gestalten sich seither noch bedienerfreundlicher. Ergänzt wird die Datenautomation mit dem Tool Organizer, der Visualisierungsfunktionen für den Bediener wie Werkzeugüberwachung in Echtzeit, Werkzeugspezifikationsblätter, letztes Verwendungsdatum und eine konfigurierbare Schwesterwerkzeugverwaltung beinhaltet. Gleichzeitig vereint der Tool Organizer Siemens und Fanuc gesteuerte Maschinen mit einer einheitlichen Bedienoberfläche. Und last but least ist es der Mobile Ressource Organizer, kurz MRO, von MAM, der perfekt auf die Bedürfnisse in der optimierten flexiblen Fertigung angepasst wurde. Via Industrie W-LAN sind alle notwendigen Informationen über Verschleiss und Lebensdauer aller Werk-zeuge sowie der Bedarf neuer Werkzeuge in allen Werkzeugmagazinen aber auch der Bedarf an Rohmaterial abrufbar. Dabei können kundenspezifische Anbindungen an alle vorhandenen ERP bzw. MES Systeme realisiert werden, so wird der PO zum EPO, dem «Enterprice Production Organizer» und gleicht Daten wie Rohmateriallagerstände und im Werkzeugraum vorhandene Werkzeuge automatisch mit den Vorhandenen Systemen ab. SMM

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