Bei der Konstruktion, Fertigung und Veredlung von technischen Federn macht der Bahner & Schäfer GmbH so schnell niemand etwas vor: Der mittelständische Betrieb fertigt bereits seit über 80 Jahren vielfältige Drahtfedern und -biegeteile. Um sich auch in Sachen Digitalisierung und Robotik zukunftsfest aufzustellen, sicherte sich der Mittelständler die Unterstützung von Mittelstand-Digital. Die Experten der Mittelstand 4.0-Kompetenzzentren helfen kostenlos und anbieterneutral.
Besonders die manuell ausgeführten Produktionsschritte im Biegezentrum des Betriebs fielen den Experten des Kompetenzzentrums Chemnitz bei ihrer Analyse auf: Während Bahner & Schäfer an anderer Stelle bereits auf maschinelle Unterstützung setzt, gibt es hier noch Prozesse, die mühsam per Hand durchgeführt werden. So fallen die Drahtbiegeteilen nach dem Biegevorgang über eine Rutsche in eine große Kiste, wo sie gesammelt werden. Vor dem Temperieren müssen die Werkstücke allerdings händisch getrennt und im Ofen positioniert werden. Das ist nicht nur körperlich belastend für die Produktionsmitarbeiter, sondern außerdem besonders zeit- und kostenintensiv. Zusätzlich kann sich das händische Sortieren negativ auf die Qualität der Biegeteile auswirken.
Industrieroboter entlastet Mitarbeiter
Daher entlastet nun ein Industrieroboter von Kawasaki die Mitarbeiter. Die Robotiklösung wurde von den Experten gemeinsam mit dem Institut Chemnitzer Maschinen- und Anlagenbau e.V. umgesetzt. Der Industrieroboter kann dank variabler Greifer flexibel auf unterschiedliche Aufträge angepasst werden, was bei der Produktion der wechselnden Teile in kleinen Losgrößen notwendig ist. Er entnimmt die Biegeteile zunächst aus der Drahtbiegemaschine und hängt sie anschließend in einer Vorrichtung auf ein Register auf. Das Hängeregister ersetzt die Kiste als Zwischenstation. So wird auch das qualitätsmindernde Verhaken der Biegeteile vermieden.
Um das optimale Handling der Drahtbiegeteile zu gewährleisten, kann sich der Industrieroboter aus einem Pool an verschiedenen Greifern bedienen. Durch die intuitive Bedingung und Steuerung der Anlage lässt sich der Roboter an jedes Bauteil anpassen. Die nötigen Anpassungen sind als Rezepte ablegbar, die eine schnelle Umrüstung der Anlage ermöglichen. Dadurch kann mit dem Industrieroboter flexibel auf unterschiedliche Aufträge reagiert werden. Zudem kann der Roboter so auch von Mitarbeitern ohne Fachkenntnisse bedient werden.
Produktivität gesteigert
Während des Transports von der Biegemaschine zum Hängeregister müssen die Biegeteile sicher festgehalten werden, gleichzeitig aber Daten über die genaue Position des Greifers liefern, um zu erkennen, ob der Draht genau gegriffen wurde. Die Erfassung dieser Positionier- und Zustandsdaten erfolgt über ein integriertes Messsystem.
Das Umsetzungsprojekt trägt bei Bahner & Schäfer bereits erste Früchte: Innerhalb kürzester Zeit nach der Inbetriebnahme des Industrieroboters konnte die Produktivität des Betriebs gesteigert werden. Außerdem haben sich die Qualität der Biegeteile und die ergonomische Situation der Mitarbeiter maßgeblich verbessert. Aufgrund der positiven Erfahrungen mit dem Industrieroboter plant Bahner & Schäfer bereits weitere Schritte in Richtung Automatisierung und erwägt momentan eine Erweiterung der Anlage, um zukünftig auch komplexere Produkte herstellen zu können.
Das Projekt zeigt, wie Mittelstand-Digital kleine und mittlere Betriebe dabei unterstützen kann, betriebsspezifische Anforderungen zu identifizieren und so in die richtige Lösung zu investieren. Mittelständler können aber auch von anderen Angeboten der Mittelstand 4.0-Kompetenzzentren profitieren. Um die eigene Perspektive zu erweitern, lohnt ein Besuch in den Modellfabriken der Zentren. In den Testumgebungen können innovative technische Anwendungen unter praxisnahen Bedingungen ausprobiert werden.
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