Pick-up-Station: So lassen sich die Prozesse optimieren

Anbieter zum Thema

PSI Software SE | Business Unit Discrete Manufacturing

Nebenzeiten in die Höhe treiben, Mitarbeiter zu viel und zu lange an der Maschine rüsten lassen und Prozesse verkomplizieren – dazu können Spannmittel führen. Doch das ist nicht im Sinne von EWS Weigele. Der Hersteller hat sich zum Ziel gesetzt, Prozesse effizient zu gestalten und Maschinen dort zu automatisieren, wo es sinnvoll ist.

Bei der Neuausrichtung der Fertigungsstrategie für zwei Bauteile, ein hochpräzises und ein Vierkant-Bauteil, setzt die EWS Weigele GmbH & Co. KG in Uhingen auf Spannmittel von Hainbuch. Diese entlasten die Mitarbeiter und vereinfachen Rüstvorgänge. So lässt das Spannfutter „Toplus premium“ mit integrierter Pick-up-Station eine mannlose Fertigung mit einem sicheren Prozess zu. Zudem ermöglicht das Inoflex-4-Backenfutter, dass sich zwei verschiedene Bauteile auf einer Maschine fertigen lassen, wodurch ein Futterwechsel entfällt.

Der Weg zur Pick-up-Station

EWS Weigele entwickelt, fertigt und vertreibt hochpräzise Werkzeugaufnahmen für Dreh- und Fräsmaschinen sowie Werkzeugträgersysteme und Zubehör. Der Hersteller investiert in moderne Fertigungslinien, um höchste Qualität und die optimale Ausführung der Produkte in Form und Funktion zu garantieren. Dafür wurde 2018 eine Abteilung für Prozessoptimierung und Automatisierung gegründet. Aristeidis Kalagkanis leitet diese Abteilung und ist verantwortlich für die Beschaffung von Maschinen mit allen Hilfsmitteln, Spannmitteln und Werkzeugen sowie für die Verkettung von Robotern.

Was ihm schon länger nicht gefiel, war der Bearbeitungsprozess eines hochpräzisen Bauteils, genauer gesagt, eines Grundhalters auf einer Hardinge-Maschine. „Die Teile legte ein Mitarbeiter von Hand ein und spannte manuell in einer selbstgebauten Spannvorrichtung. Dann wurde manuell justiert, bis der Rundlauf passte und anschließend hartgedreht. Das nimmt viel Zeit in Anspruch und war ineffizient. Wir haben daher beschlossen, den Bearbeitungsprozess beziehungsweise die Strategie dafür zu ändern. Und hierbei den Hartdreh- und den Spannprozess zu verschlanken und zusätzlich noch zu automatisieren“, erläutert Kalagkanis.

Hohe Anforderung bei der Genauigkeit

Daraufhin hat EWS bei Emag ein Angebot für eine VL4-Vertikaldrehmaschine mit integrierter Pick-up-Station und eine Messstation eingeholt. Das Spannmittel sollte Emag gleich mitliefern. Die Anforderungen dafür waren an erster Stelle die Prozesssicherheit, gefolgt von einer Rundlaufgenauigkeit von ≤ 5 μm und einer hohen Steifigkeit. Das Angebot der Emag enthielt das Spannmittel eines Wettbewerbers von Hainbuch. Nur mit diesem garantierte Emag die Rundlaufgenauigkeit. Allerdings waren die Spannmittel sehr teuer, und EWS hatte mit diesem Spannmittel-Hersteller keine Geschäftsverbindung. „Was der Bauer nicht kennt, isst beziehungsweise kauft er nicht“, kommentiert Kalagkanis.

Mit Hainbuch bestand schon seit Jahren eine gute Partnerschaft. So sind fast alle Drehmaschinen mit den Spannfuttern „Spanntop nova“ oder „Spanntop mini“ ausgestattet, mit denen EWS sehr zufrieden ist. Mit neuen Anforderungen an die Genauigkeit war der Hersteller noch nie an Hainbuch herangetreten. Auf Wunsch der Geschäftsleitung wurde daher bei Hainbuch nachgefragt. Renee Reuter, technischer Berater bei Hainbuch, schaute sich die Situation vor Ort an und empfahl dann das hochpräzise Spannfutter „Toplus premium“ mit premium-Spannköpfen. Neben der hohen Genauigkeit erleichtert der große Öffnungshub die automatische Beladung der Maschine. Auch eine leichte Berührung mit dem Werkstück bei der Beladung macht diesem Spannfutter nichts aus. Es ist trotz der hohen Präzision robust und der Prozess bleibt weiterhin stabil. EWS war überzeugt und bestellte Toplus premium bei Hainbuch.

Qualität wird jetzt auch automatisiert gewährleistet

„Nachdem alles geliefert, eingerichtet und programmiert war, haben wir festgestellt, dass zwischendurch Teile herauskamen, die nicht den geforderten Rundlauf hatten. Gemeinsam mit Hainbuch haben wir den Prozess geprüft und verschiedene Messreihen durchgeführt. Wichtig war für uns, dass wir sofort die Unterstützung von Hainbuch bekommen haben. So war Renee Reuter immer wieder bei uns im Haus“, berichtet Kalagkanis.

Renee Reuter ergänzt: „Es stellte sich heraus, dass es an der Werkstückgeometrie lag. Die Problematik war, dass der Werkzeughalter hinten einen runden Schaft und eine Verzahnung hat. An der Stelle, wo gespannt wird, ist er zwar rund, aber unterbrochen. Dadurch konnte der premium-Spannkopf nicht umschließend spannen. Wir haben neue Spannköpfe mit einem Vorbau gefertigt, damit wir auf dem vorderen kleinen Bund spannen können und eine Abstützung haben. Und so wurden Genauigkeiten von ≤ 5 μm erreicht.“ Die Maschine kann jetzt bis zu drei Stunden mannlos laufen und die Prozesssicherheit der Pick-up-Station ist auch garantiert. Denn durch die umschließende Spannung, den extra Späneschutz und die Spülung, ist das Spannfutter schmutzunempfindlich. Außerdem deckt der Frontanschlag, der vorne am Werkstück anschlägt, zusätzlich sauber ab. Die Pick-up-Station wird mit 20 Bauteilen bestückt und das dauert gerade mal fünf Minuten. Die Mitarbeiter können sich dann um andere Aufgaben kümmern.

Die bekannte Qualität, die manuell erreicht wurde, wird jetzt auch automatisiert erreicht. Zudem hat sich die Rüstzeit auf ein Minimum reduziert. Kalagkanis erklärt, wie das gelang: „Mit der Emag fertigen wir Bauteile mit Losgrößen zwischen 30 und 200 mit unterschiedlichen Durchmessern. Früher mussten wir die komplette Vorrichtung tauschen und ausrichten. Jetzt wechseln wir in Sekunden nur den premium-Spannkopf mit der Wechselvorrichtung, ohne auszurichten. Wir sparen uns auf diese Weise rund 15 Minuten pro Auftrag beim Umrüsten von zwei bis drei Aufträgen am Tag. Hinzu kommt, dass das Umrüsten für die Mitarbeiter viel einfacher ist.“

Pick-up-Station: 3-Backenfutter ausgesondert

Im Zuge der intensiven Zusammenarbeit entdeckten Kalagkanis und Reuter einen weiteren Optimierungsfall: EWS produziert viele Gehäuse, von denen die meisten kubisch sind, einige aber auch rund. Die runden Gehäuse laufen auf der Drehmaschine Hwacheon VT 550 und die kubischen auf einer anderen Maschine. „Die Hwacheon war mit einem 3-Backenfutter ausgestattet, das jetzt in Rente gegangen ist. Denn auch hier haben wir die Strategie geändert. Renee Reuter hat uns auf das 4-Backenfutter Inoflex in der Größe 500 aufmerksam gemacht. Mir war gar nicht bewusst, dass Hainbuch so etwas im Portfolio hat. Jetzt können wird runde und kubische Gehäuse auf der gleichen Maschine bearbeiten, ohne einen Futterwechsel. Das ist der größte Vorteil“, so Kalagkanis.

Die Vierkant-Gehäuse wurden vorher auch mit einem 4-Backenfutter, aber ohne Ausgleich, also mit zwei festen und zwei verstellbaren Backen gefertigt. Die zwei festen Backen musste EWS immer genau auf die Mitte ausrichten. Dafür wurde das Bauteil erst mal vermessen und dann die Backen genau eingestellt. Das entfällt jetzt. Kalagkanis ist von der Stabilität und der hohen Haltekraft des Backenfutters Inoflex überzeugt: „Zusammenfassend kann ich sagen, dass wir uns viel Zeit sparen. Nun ist alles nicht mehr so umständlich, wodurch die Maschinenauslastung höher ist. Deshalb haben wir auch eine neu angeschaffte DMG NLX 700 mit Inoflex in der Größe 315 ausgestattet.“

Die Autorin Melanie Bernard ist PR-Managerin und Pressesprecherin bei der Hainbuch GmbH.

Lesen Sie auch: Fehlermöglichkeitsanalyse: Weniger Produktionsausfälle und Folgekosten