Per Roboter in die Zukunft

Anbieter zum Thema

Walter Meier (Fertigungslösungen) AG

FN NIEDERHAUSER AG

GRIBI Hydraulics AG

Robofact AG Fertigungsautomation

Werkstücke: filigran, komplex und teilweise richtig gross

H. Wagner sagt in diesem Zusammenhang: «Wenn Sie sich unser Teilespektrum anschauen, erkennen Sie, dass die Werkstücke filigran und komplex sind. Aber nicht nur, wir fertigen auch grössere kubische Werkstücke über 1000 mm Kantenlänge. Unser Maschinenpark ist für eine hohe Werkstück-Flexibilität ausgelegt.»

Eine solche breite Abdeckung innerhalb der verschiedenen Industriezweige - vor allem auch im Hightech-Bereich - spiegelt nur ungefähr das Know-how des Unternehmens Rau AG wider.

«Das zeigt uns, dass wir es richtig machen»

Im Gespräch mit dem Produktionsleiter H. Wagner und spätestens während des Firmenrundgangs wird klar, dass es sich um ein Unternehmen der Spitzenkategorie im Zulieferbereich handelt, bei dem nichts dem Zufall überlassen wird.

Man ist davon überzeugt, das mit optimal eingesetzten Produktionsmethoden die Schweiz mit dem Weltmarkt sehr gut konkurrieren kann, wie Produktionsleiter H. Wagner betont: «Generell bin ich der festen Überzeugung, dass die Investitionen für Investitionsgüter weltweit gleich teuer sind. Wir setzten auf eine hohe Auslastung der Maschinen mit einem hohen Automatisierungsgrad. Für solche Anlagenkonzepte brauchen wir aber sehr fähige und gut ausgebildete Mitarbeiter.»

Standort Schweiz ist konkurrenzfähig

Dass der Standort Schweiz konkurrenzfähig ist, davon ist H. Wagner überzeugt: «Wenn man richtig produziert, können auch komplexe Massenteile in der Schweiz konkurrenzfähig gefertigt werden. Wir sind schon öfter mit chinesischen Anbietern in Konkurrenz gestanden und haben auch aktuell ein Beispiel im Fahrradbereich, in welchem wir den Zuschlag bekommen haben - einer unserer Kunden - hat viele Lieferanten, wir sind nur einer davon. Wir mussten ein Angebot zur Fertigung von Veloteilen abgeben. Mit dem Konzept einer voll automatisierten Anlage haben wir mit unserem Angebot Mitbewerber aus Fernost unterboten. Das zeigt uns, dass wir es richtig machen.»

Rau AG: seit 1995 stark in Automation

Richtig gemacht heisst, dass die Fachleute bei dem Unternehmen Rau sich viel um die Automatisierung kümmern. Roboterhandling macht das Unternehmen nicht zum ersten Mal, sondern ist seit langem integrativer Bestandteil.

H. Wagner: «Automatisierung steht seit 1995 in unserem Fokus. Als unser Juniorchef 1991 in das Unternehmen eingetreten ist, hat er begonnen diese Thematik intensiv zu pushen. 1998 hatten wir die erste Roboterlösung, das war bereits schon ein Fanuc-Roboter, von denen wir heute mehrere haben. Wir müssen generell produktiver werden, die Kosten senken, die Mannstunden müssen reduziert, wiederkehrende Aufgaben müssen automatisiert werden. Früher haben wir unsere Maschinen manuell bestückt, das sind erstens uninteressante Arbeiten, zweitens ist es heute immer schwieriger Personal für zwei oder drei Schichten zu finden. Aber die mannlose Schicht benötigen wir, damit die Maschinen optimal ausgelastet sind. Hier haben wir klar in die Robotik und Palettisierung investiert, um die bestehenden Werkzeugmaschinen optimal zu nutzen.»

Automation von zwei Chiron-Zentren per Portalroboter

Zu einer solchen Investition gehört auch die Automatisierungslösung von zwei Chiron-Zentren, wie H. Wagner sagt: «Mit dieser Automatisierungsanlage sind wir sicher gerüstet für die Zukunft. Wenn ich ehrlich bin, war es eine «Automation ins Blaue?» wir wussten noch nicht, ob wir genügend Aufträge bekommen würden. Als Lohnfertiger heisst das natürlich auch, dass wir unbedingt flexibel sein müssen aufgrund des unbestimmten Teilespektrums. Die Aufträge kamen rein und die Anlage ist bereits mehrere Wochen dreischichtig gelaufen, völlig unproblematisch.»

Voraussetzung: Zerspanung muss prozesssicher sein

Damit eine solche Anlage sicher läuft, muss sehr viel Vorarbeit geleistet werden, H. Wagner: «Grösstenteils werden kleinere Al-Teile darauf gefertigt, teilweise Stahl, die zerspanende Kompetenz haben wir bereits. Wir wissen genau, wie wir die Werkstücke prozesssicher fertigen können. Das ist das A und O, wenn es darum geht, per Roboter zu bestücken. Der Zerspanungsprozess muss 100% prozesssicher sein, sonst kann man nicht automatisieren. Das Automations-Konzept ist so konzipiert, dass der Roboter den einfachen Bestücker ersetzt. Unsere Mitarbeiter sind Facharbeiter. Bei uns in der Fertigung ist Systemdenken gefragt, die Zerspanprozesse als auch die Programmierung der Maschine und des Roboters müssen beherrscht werden. Die Verantwortung liegt immer bei dem einzelnen Mitarbeiter, vom Anfang bis zum Ende. Die beiden Chiron-Zentren werden von zwei Fachleuten betreut. Das kann heute nicht jeder, solche Mitarbeiter sind nur sehr schwer am Markt zu finden. Das ist ein Grund, warum wir intensiv ausbilden und wir haben mit dieser Systematik Erfolg.»

Ausbaufähige Portallösung

«Die beiden Chiron-Zentren sind mit einer Portallösung automatisiert, wie H. Wagner sagt: «Das heisst, ein Knickarm-Roboter wird über ein Portal verfahren, das oberhalb der beiden Maschinen angeordnet ist. Somit können mit einem Roboter auch mehrere Maschinen bedient werden: die Ausbaufähigkeit ist ein ganz wesentlicher Vorteil dieses Portalkonzeptes, das Portal ist verlängerbar. Es kann problemlos eine dritte oder vierte Maschine angebracht werden, ob Fräs-, Dreh- oder Schleifmaschine, das spielt keine Rolle. Das war für uns das Wichtigste. Zudem ist die Erreichbarkeit der Maschinen für den Bediener sehr gut. Der Roboter kann beispielsweise für das Einfahren der Maschine und Wartungsarbeiten einfach zur Seite verfahren werden. Die Zugänglichkeit ist deshalb auch so gut, weil dank der Portallösung in die Höhe gebaut wurde und der Boden komplett unverbaut ist.»

Verschiedene Greifer für die Werkstücke

Um die Flexibilität zu erhöhen wurde diese Roboterlösung mit einem Greiferwechselsystem für insgesamt sechs Greifer konzipiert. Bei dem aktuellen Werkstückspektrum müssen lediglich an einem Greifer die Backen gewechselt, um auf das nächste Werkstück umzurüsten. Hatte das aktuelle Greifersystem noch relativ viel offen sichtbare Kabelverbindungen, wird das bei dem neuen Greifersystem ins Innere verlegt.

Klare Vorstellung der Automations-Lösung

«Generell verlief die Automations-Planung sehr pragmatisch», wie Roland Egli, Geschäftsführer der Robofact AG betont und fortfährt: «Aufgrund der ausgezeichneten Erfahrung von Herrn Wagner im Bereich der Automation, hatte er bereits im Vorfeld eine sehr klare Vorstellung wie die Maschinen automatisiert werden sollten. Sein Konzept mussten wir dann nur noch umsetzen. Generell ist die Sicherheitstechnik immer eine grosse Herausforderung. Insbesondere dann, wenn die Ansprüche an die Erreichbarkeit und Zugänglichkeit sehr hoch sind und mit unterschiedlichen Arbeitsbereichen gearbeitet werden muss, wie bei diesem Projekt. Wir haben nur im hinteren Bereich einen Sicherheitszaun, der vordere Bereich wird durch diverse Lichtschrankenbereiche abgesichert, das ist eine sehr komfortable, aber auch anspruchsvolle Lösung, sicherheitstechnisch betrachtet. Da wir als Integrator, solche Lösungen oft realisieren, lief das reibungslos. Sobald ein Mitarbeiter in den abgesicherten Bereich eintritt, wird der Roboterbetrieb automatisch gestoppt und muss per Schalter erneut angefahren werden. Ein Schutz der Mitarbeiter ist so sicher gewährleistet.»

Sicherheit spielt bei Robotik eine sehr wichtige Rolle

H. Wagner hebt diesem Zusammenhang den Stellenwert der Sicherheitstechnik noch einmal hervor: «Sicherheit ist bei uns ein ganz wesentliches Kriterium. Wir haben einen Sicherheitsbeauftragten, der darauf schaut. Keine unserer Maschinen ist überbrückt. Das ist zum Wohl der Mitarbeiter, es gibt nichts Schlimmeres als Unfälle.»

Sehr flexibles Konzept

H. Wagner: «Das Knickarm-Roboter-Konzept ist generell eine recht interessante Lösung. Vor allem, weil wir mit dieser Automatisierung vom Maschinenhersteller völlig unabhängig sind. Das ist ein gewisser Vorteil. Nochmals zur Flexibilität: von den Losgrössen bewegen wir uns auf den beiden Chiron-Zentren von 50 Stück bis zu mehreren Tausend Werkstücken, wobei das Werkstückspektrum wöchentlich wechselt.»

Praktisch alles fertigbar

Die Umrüstzeiten liegen je nach Peripherie zwischen ein bis acht Stunden. Die Flexibilität ist extrem hoch. Ohne grossen Umrüst-Aufwand kann praktisch alles gefertigt werden. Auch die Roboterprogrammierung ist sehr einfach, es ist ein «teach-in-Verfahren», mit dem im Durchschnitt in einem halben Tag ein neuer Ablauf neu programmiert werden kann.

H. Wagner: «Vorteil der Portallösung ist zudem, dass man lediglich eine Roboterinvestition für mehrere Maschinen hat. Aktuell noch nicht 100% perfekt gelöst ist eine über alle Werkstückspektren optimale Lösung der Werkstückzuführung, hier suchen wir eine optimalere Lösung. Wir nutzen derzeit eine Art Rastergitter, auf das die Werkstücke abgelegt und vom Roboter gegriffen werden. Auch die Roboter-Nebenzeiten nutzen wir noch nicht, hier könnten wir gewisse Reinigungs- und Zusatzoperationen einbinden, aber das ist zurzeit nicht in unserem Fokus.»

Gute Erfahrungen mit den Robotern

Das die Rau AG auf Fanuc-Roboter setzt, liegt auch an den guten Erfahrungswerten mit den bisher eingesetzten Robotern des japanischen Herstellers, wie H. Wagner betont: Fanuc verfügt über eine sehr hoheVerfügbarkeit. Wir haben tatsächlich noch nie eine Störung gehabt. Christoph Strahm, Geschäftsführer Fanuc Robotics Schweiz fügt an: «Das ist schön zu hören, insbesondere dann, wenn es einer unserer Anwender sagt. Wenn wir von Fanuc das sagen, dann hat das nicht diesen Stellenwert.»

Aber nicht nur die Roboter sind von Fanuc, auch die CNC-Steuerungen sind überwiegend von Fanuc. H. Wagner: «Wenn man die Steuerungen einmal kennt, dann kommen ihre Vorteile - u.a. die Prozesssicherheit - zum Tragen. Zudem ist es immer von Vorteil, wenn im Unternehmen durchgängig eine Linie gefahren wird. Sicher, wir haben auch Heidenhain, die haben ihre besonderen Stärken. Aber in diesem Zusammenhang muss ich betonen, dass wir praktisch alles im CAM-System programmieren. Insofern spielt die Bedienbarkeit der Steuerung nicht mehr die entscheidende Rolle. Bei uns werden beim Einfahren eventuell noch die Schnittdaten direkt auf der Maschine angepasst, welches dann aber mit dem CAM-System abgeglichen wird.»

Roboter sichert Arbeitsplätze

Ob die Investition in den Roboter sich bereits amortisiert hat, liess H. Wagner offen, aber er betont, dass die Investition in einen Roboter immer lohnend ist. Wenn er Strom hat, dann läuft er. Er ist aber auch eine Arbeitsplatzsicherung. «Denn nur wenn wir so produzieren, können wir konkurrenzfähig bleiben, was letztlich positiv für die Mitarbeiter ist. Wir haben mit Automation bisher Arbeitsplätze geschaffen, weil unser Unternehmen wirtschaftlich am Markt agiert.»

Autor: Matthias Böhm, Chefredaktor SMM

Information

Robofact AG

Bischofszellerstrasse 77

9200 Gossau

Tel. 071 388 99 20

Fax 071 388 99 21

www.robofact.ch

Anwender

Rau AG

Solistrasse 60, 8180 Bülach

Tel. 044 872 40 00,

Fax 044 872 40 10

info@rau-ag.ch

www.rau-ag.ch