„Wie macht es nur mein Wettbewerber, selbst kleinste Losgrößen automatisiert zu fertigen?“, fragt sich mancher Produzent oder Lohnfertiger. Eine mögliche Antwort: intelligent automatisieren. Dabei entscheidet weniger die Losgröße, sondern vielmehr das Fertigungskonzept darüber, wie schnell das investierte Geld wieder verdient ist.
Die Frage, ab wann es sich lohnt zu automatisieren, ist eine der ersten Fragen, die Interessenten stellen. Noch vor wenigen Jahren war die Antwort relativ einfach. Bei hohen Stückzahlen lohnt sich eine Automation, bei kleinen Stückzahlen nicht. Heute zieht man viele andere Einflussfaktoren ins Kalkül. Die machen eine Antwort nicht schwieriger, aber sie fällt deutlich differenzierter aus. Mindestens so entscheidend wie die Losgröße ist das Fertigungskonzept selbst. Dank flexibler Automationstechnik, individuellen Greif- und Spannmöglichkeiten sowie Einsatz der Bildverarbeitung, kann es sich inzwischen lohnen, schon ab Losgröße 1 zu automatisieren.
Wer Flexibilität braucht, muss die Alternativen abwägen: Soll der Roboter im Fall einer Automation vor, neben oder auf die Maschine? Soll nur eine Maschine be- und entladen werden oder soll der Roboter Maschinen verketten?
Eine interessante Variante wurde auf der diesjährigen AMB von Häberle Feinmechanik auf dem Fanuc-Stand gezeigt. Die komplette Zelle auf Basis einer Robodrill ist mit einem Karussellspeicher ausgerüstet, der wahlweise mit Werkstücken oder Werkzeugen bestückt werden kann. Für einfache Bearbeitungsaufgaben reichen die 21 Plätze im Werkzeugmagazin der Maschine. Dann lassen sich im Speicher pro Ebene bis zu zwölf Halter mit vorgespannten Werkstücken bevorraten. Für intensive Bearbeitungsaufgaben werden zu den 21 Werkzeugplätzen im Maschinenrevolver weitere Werkzeuge im Speicher bereitgestellt.
Was einem zeitgemäßen Fertigungskonzept entgegenkommt: Die Entscheidung, mehr Werkzeuge oder Werkstücke vorzuhalten, ist keine endgültige. Bei Bedarf kann getauscht werden.
Dass sich heute kleine Losgrößen automatisiert fertigen lassen, ist auch eine Folge der technischen Entwicklung. Vor allem Komponenten oder Subsysteme wie Nullpunkt-Spanntechnik oder Bildverarbeitung haben diese Entwicklung beschleunigt. Dabei unterscheiden sich die Anforderungen für die Großserienfertigung stark von jenen für kleine Losgrößen. Doch technische Einzellösungen lassen sich durchaus übertragen.
Aber Achtung: Einzellösung heißt – was das Equipment für die Produktion betrifft – nicht „Sonderanfertigung“. Das Bestechende an Fanuc-Automatisierungslösungen ist die Standardisierung. Die einzelnen Komponenten sind durchgängig konzipiert. Es gibt keine Schnittstellen, die erst angepasst werden müssen. Daher ist auch eine hohe Integrationstiefe gegeben. Was heißt das? Soll die Maschine von einem Roboter beschickt werden, kann dieser von der CNC-Oberfläche aus bedient werden. Zusätzliche Achsen wie Tische für die 5-Achs-Bearbeitung sind baukastenmäßig anschließbar. Erfordert die Anlage zusätzliche Linear-Handlinggeräte, gibt es dafür eine Power Motion CNC, die sich nahtlos in die CNC-Umgebung der Maschine einfügt. Und bei all dem sind Sicherheitsfragen über die Safety-Funktionen der CNC auf dem neuesten Stand der Technik schon geklärt.
Auch was das Greifen betrifft, gibt es Alternativen in der Kleinserienfertigung. Greiferhersteller haben mit einem Angebot an Servogreifern reagiert. Solche Greifer lassen sich einfach als zusätzliche Achse in eine Fanuc-CNC integrieren – vorzugsweise wenn als Antriebe Servomotoren von Fanuc verwendet werden. Eine andere Möglichkeit, einzelne Werkstücke standardisiert zu handhaben, sind Werkstück-Spannsysteme, bei denen äußerlich einheitliche Träger mit produktspezifischen Spannelementen verwendet werden. Beide Lösungen wurden von Systemintegratoren bereits auf Fanuc-Maschinen realisiert.
Einen Roboter allerdings nur zum Be- und Entladen zu nutzen, heißt auf zusätzlichen Nutzen zu verzichten. Warum sollte man den Roboter nicht parallel zur Hauptzeit zusätzliche Arbeiten ausführen lassen? Das könnten Entgrat- oder Messaufgaben sein. Die „Flächenproduktivität“ erhöht sich. Die Rentabilität steigt.
Zahlen sind für die Bewertung immer hilfreich, so spezifisch sie auf den Anwendungsfall auch bezogen sein mögen. So gab Dr. Dirk Prust, Geschäftsführer Forschung und Entwicklung bei Chiron, auf einer Werkzeugmaschinen-Tagung bei Fanuc an, „dass sich bei fünf Betriebsjahren im Durchschnitt die Produktionskosten auf etwa 80 Prozent senken lassen, wenn die manuelle Bedienung durch eine automatische ersetzt wird.“
Stefan Raff FANUC Deutschland GmbH www.fanuc.de
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