Flexible und effiziente Bearbeitung

Mehr Spindellaufzeiten mit Automation in die Höhe

| Redakteur: Anne Richter

Je nach Geometrie bearbeitet die C 400 U die Werkstücke zwischen 15 Minuten und drei Stunden.
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Je nach Geometrie bearbeitet die C 400 U die Werkstücke zwischen 15 Minuten und drei Stunden. (Bild: Hermle)

HZT Honermeier Zerspanungstechnik fertigt Formwerkzeuge, Komponenten, Lehren und Prototypen für Maschinenbauer. Für eine flexible und gleichzeitig effiziente Bearbeitung investierte Honermeier in ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum mit adaptierter Automatisierung von Hermle.

Die HZT Honermeier Zerspanungstechnik in Bünde, rund 20 Kilometer nördlich von Biele­feld, ist ein erfolgreiches Familien­unternehmen, das Prototypen, Einzelteile und Serien für die Druck- und Lebensmittel­industrie sowie den Maschinen- und Automobilbau herstellt. 2001 machte sich Lars Honermeier selbstständig. Die notwendige Expertise brachte er als ausgebildeter Zerspanungsmechaniker mit Meisterbrief ebenso ein wie den unternehmerischen Weitblick. Er setzt zum einen auf eine flexible Fertigung, um unterschiedliche Aufträge abarbeiten zu können, zum anderen auf eine persönliche Beziehung zu seinen Kunden, Lieferanten und Geschäftspartnern.

Aktuell arbeiten zwölf Fachkräfte in dem nordrhein-westfälischen Gewerbebetrieb. Sie erstellen aus vorhandenen Datensätzen, Modellen und Baugruppen die CNC-Programme für die Fräsbearbeitung und entwickeln dabei möglichst ökonomische Zerspanungs- und Aufspannstrategien. Die Bearbeitung der Formen, Komponenten, Lehren und anderen Werkstücke erfolgt auch auf Fräszentren der Maschinenfabrik Berthold Hermle AG. «Unsere erste Hermle war eine gebrauchte 3-Achs-Maschine», erinnert sich Honermeier. «Das war einfach eine Kostenfrage damals.» Und schon diese Maschine überzeugte den Unternehmer.

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Überzeugende Automatisierungslösung

Vor rund fünf Jahren folgte ein kompaktes Bearbeitungszentrum der Baureihe C 12 U mit der Heidenhain-Steuerung TNC 640 und einem Werkzeug-­Zusatzmagazin. «Es sind die vielen Kleinigkeiten, die einem den Arbeitsalltag erleichtern», erklärt der Geschäftsführer und nennt als Beispiel die Werkzeugverwaltung: «Statt selber händisch zu suchen, welches Werkzeug für den Auftrag benötigt wird, zeigt die Hermle-Maschine nach der Simulation an, ob die benötigten Werkzeuge an Bord sind.»

Eine weitere Optimierung erhoffte er sich von der Investition in ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum: Um der Auftragslage in der gewohnten Qualität und Schnelligkeit gerecht zu werden, entschied sich Lars Honermeier, in die Automation zu investieren, statt eine zweite Schicht einzuführen. «Eigentlich wollten wir die Maschine von der Vorderseite bedienen können – das sprach für uns zunächst gegen das Handlingsystem HS flex», erklärt Honermeier. Bei einem Besuch bei Hermle im baden-württembergischen Gosheim mit eingehender Beratung überzeugte ihn doch die Automatisierungslösung und er orderte ein Bearbeitungszentrum der Baureihe C 400 U – ausgerüstet mit dem Handlingsystem. «Zum Glück, denn direkt am nächsten Tag erhielten wir einen Auftrag, für den unser ursprünglich favorisiertes Bearbeitungszentrum zu klein gewesen wäre», verrät der Geschäftsführer.

Etwa zwölf Wochen später richtete Hermle das 5-Achs-Bearbeitungszentrum ein. «Es lief alles perfekt – innerhalb von drei Tagen konnten wir fräsen», berichtet Honermeier und erzählt augenzwinkernd: «In der ersten Woche ist mir zweimal der Spänewagen übergelaufen, da die neue Maschine nicht mehr stillstand.» Dieses eher unerwartete Problem zeigt, wie schnell sich auch die Mitarbeiter an der neuen Maschine eingearbeitet haben – schliesslich kannten sie die Steuerung schon von der C 12 U. Für die Einführung in das HS-flex-System plante der Unternehmer einen separaten Schulungstag für seine Mitarbeiter ein.

Mit der Automationslösung können die Zerspanungstechniker die Maschine rüsten, während sie läuft. Vom seitlichen Rüstplatz aus kann der Facharbeiter tagsüber die notwendige Bestückung vornehmen und später die Zerspanung bis in den Abend hinein laufen lassen. «Es geht um Spindellaufzeiten, und die bekommt man durch die Automatisierung in die Höhe», verdeutlicht Honermeier. Im Schnitt ist ein Werkstück zwischen 15 Minuten und 3 Stunden am Span. Dank der Softwarelösung HIMS (Hermle Information Software Monitoring) hat der Zerspanungsexperte den Überblick, auch wenn die Maschine alleine arbeitet. Das zentrale Überwachungstool liefert nicht nur den Live-Status und eine detaillierte Auswertung der Statushistorie, sondern schickt eine Mail bei Ereignissen oder Fehlern der Maschine. Die integrierte Werkzeugbruchkontrolle gibt ihm zusätzliche Sicherheit.

Von der Zeichnung in die Zelle

Die Mitarbeiter programmieren das 5-Achs-Bearbeitungszentrum primär vom Büro aus. Lars Honermeier ist es wichtig, dass sie sowohl die Maschine bedienen als auch programmieren können. So sorgt er dafür, dass jeder Bediener die Hälfte seiner Arbeitszeit am CAD-/CAM-Arbeitsplatz verbringt und die andere Hälfte direkt an der Maschine. «Das ist für die Motivation und die Vertretungssituation wichtig», betont er. Der grosszügig gestaltete Zwischenraum bietet genügend Platz für manuelle Tätigkeiten im Arbeitsraum. Im Automatikbetrieb sichert eine Flügeltür den Zugang. Honermeier wählte neun Speicherplätze für 320 x 320 Millimeter grosse Paletten sowie sechs für Paletten der Abmessung 500 x 400 Millimeter. «Dem Bediener stehen so jederzeit verschiedene Spannsituationen zur Verfügung, aus denen er die passende nur noch auswählen muss», verdeutlicht Lars Honermeier.

Leerlaufzeiten vermeiden und Auslastung optimieren

Die beiden Palettenspeichermodule haben auch die Auftragsorganisation beim Zulieferer verändert. Durch die 15 Speicherplätze kann er die verschiedenen Jobs unterschiedlich priorisieren. Mithilfe der intelligenten Auftragsverwaltung HACS (Hermle Automation-Control-System) können neben der Auftragspriorisierung und -planung auch die Laufzeit und der Werkzeugeinsatz vorausberechnet und der Ablaufplan dynamisch geändert werden. «So halten wir weniger wichtige Aufgaben vor, die sich die Maschine dann zieht, wenn sich ein passendes Zeitfenster ergibt», erläutert Honermeier. Das war anfangs ungewohnt für den Unternehmer, da nun manch ein Auftrag bis zu einer Woche auf der Maschine ist. Letztlich hilft es jedoch, Leerlaufzeiten zu vermeiden und die Auslastung zu optimieren. Wie gut dies gelingt, erklärt der Zerspaner knapp: «Alles, was eine 5-Achs-Bearbeitung erfordert, planen wir, wenn möglich, auf der Hermle ein.» Und das, obwohl noch ein weiteres 5-Achs-Bearbeitungszentrum auf der 850 Quadratmeter grossen Fertigungsfläche steht, das nun deutlich seltener zum Einsatz kommt: «Die C 400 U nimmt der Bestandsmaschine 80 Prozent der Teile weg.» Zum Einsatz kommt diese nur bei grösseren Werkstücken, die längere Verfahrwege benötigen. Diese betragen bei der C 400 U maximal 850 x 700 x 500 Millimeter.

Honermeier erwartete, dass das neue CNC-­Hochleistungs-Bearbeitungszentrum optimale Ergebnisse bei jedem von ihm verwendeten Material produziert. Neben Aluminium, Werkzeugstahl und Kunststoff zerspant der Zulieferer auch Stahlguss. «Probleme hatten wir bisher keine», betont der Geschäftsführer. Dabei stellt er den hohen Anspruch, dass die Maschine auch komplexe Geometrien akkurat fertigt. Der Präzision kommt auch der torsionsarme Schneckenantrieb des Schwenkrundtischs zugute. Der Tisch verfügt über das optionale Palettenaufspannsystem, hat eine Aufspannfläche von 440 Millimetern im Durchmesser und ist für bis zu 450 Kilogramm schwere Werkstücke ausgelegt.

«Meine Erwartungen wurden mehr als erfüllt», resümiert der Firmengründer. Von der Beratung über die Inbetriebnahme bis zum Service lief für ihn alles optimal. Auch seine anfängliche Skepsis bezüglich der frontseitigen Adaption der Automationslösung hat er gänzlich abgelegt: «Ich würde es nicht anders machen. Wenn nochmal investiert wird, dann in diesem Verbund.» SMM

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