Robotergestütztes Auftragssägen

Armin Stolzer Geschäftsführender Gesellschafter von Kasto in Achern

Auf Edelbaustahl spezialisiert sowie Just in Time lieferbereit – wer als Metall-Handelsunternehmen seine Leistungen so beschreibt, der hat die klassische Linie des Stahlhandels verlassen. Die Stahl-Contor AG, mit Betriebsstätten in Zürich und Embrach in der Schweiz, hat sich seit ihrer Gründung 1929 vom klassischen Stahlhändler zum Spezialisten für Edelbaustähle und hochvergütete Bleche entwickelt. Die Inhaber-Familien verstanden es immer, sich rechtzeitig neu auszurichten, und investierten sukzessive in größere Lagerkapazitäten, moderne Sägetechnik, hochflexible Intralogistik und qualifiziertes Fachpersonal. Konsequent betrieben sie nicht nur den Wandel vom Universalhändler zum Spezialisten, sondern stellten zunehmend Dienstleistungen in den Vordergrund – vom auftragsgesteuerten Abarbeiten aller Losgrößen und bis zum Sägen sowie Markieren einzelner Kleinabschnitte.

Um das zu gewährleisten verfügt das von Adrian von Arx, dem heutigen Inhaber, geführte Unternehmen über hoch automatisierte Sägezentren, die immer wieder durch die Integration neuester Säge- und Handlingstechnik ergänzt werden. Schon 1994 beschafften die Schweizer ein Sägezentrum SSZ 140 K der Kasto Maschinenbau GmbH & Co. KG. Die kombinierte Lager- und Sägeanlage des Herstellers aus Achern-Gamshurst greift auf 266 Lagerfächer zu und erzeugt nach Auftrag kundenspezifische Abschnitte mit Durchmessern bis 140 mm. Zwei Jahre später kam ein weiteres Sägezentrum des gleichen Typs hinzu, diesmal mit 142 Lagerfächern.

Während die ersten beiden Zentren mit Kreissägemaschinen kombiniert waren, integrierte man in die 1997 beschaffte Anlage SSZ 320 VarioPlus zwei Hochleistungs-Bandsägeautomaten HBA 320/420 PL und konnte damit Stab- und Rohrmaterialien mit Durchmessern bis 320 mm sägen. Dieses Sägezentrum hat eine Lager-Kapazität von 1250 t, die sich auf 463 Lagerfächer für Materiallängen bis 6500 mm und 926 Lagerplätze für Materiallängen von 2 x 3200 mm aufteilen.

2002 erfolgte dann ein weiterer Ausbauschritt mit dem Sägezentrum SSZ 320 bestehend aus einem Hochleistungs-Bandsägeautomaten Kastotec FC 3 und der weitergehenden Produktions-Automatisierung durch eine Sortier- und Palettiereinrichtung mit Paletten-Umlaufkarussell für zehn verschiedene Paletten. Urs Probst, Betriebsleiter im Service-Center Embrach, sagt: „Die Auftragslose werden immer kleiner, die Auftragspositionen dagegen nehmen zu, ebenso die Material- und Variantenvielfalt.“ Dem schnellen Lagern, Handhaben und Sägen von Stangen- oder Rohrmaterialien ab kleinsten Durchmessern sowie dem effizienten Absägen von dünnen Ronden oder einzelnen längeren Abschnitten komme heute der größte Teil der Wertschöpfung zu. Um konkurrenzfähig zu bleiben, müsse das vollautomatisch und absolut zuverlässig vonstattengehen. Der Kunde bezahle nur für den präzise gesägten Abschnitt und den Lieferservice, weil er sich selbst die Kosten für die Beschaffung, die Lagerhaltung und das Zuschneiden ersparen will. „Deshalb müssen wir unsere Kapazitäten auf die Aspekte Verfügbarkeit, Schnelligkeit, mannloses Handling und reproduzierbare Lieferqualität ausrichten“, so Probst weiter. Und das lasse sich nur mit einem hohen Grad an präziser Sägeleistung und automatisiertem Material-Handling realisieren.

Die logische Konsequenz lautete Ende 2009 – trotz anhaltender Krise –, wieder eine Ersatzinvestition zu tätigen und erneut in ein Sägezentrum zu investieren, doch diesmal mit erweiterten Funktionen. Ins Sägezentrum wurde ein Hochleistungs-Kreissägeautomat Kastospeed SC 15 und ein Roboter-Abschnittsortiersystem Kastosort integriert.

Während es sich beim Lager- und Sägezentrum im Grunde um eine aktualisierte Version der bewährten SSZ-Anlagen mit moderner Antriebstechnik, Sensorik und einem Hochleistungs-Kreissägeautomaten handelt, stellten die Wünsche von Stahl-Contor hinsichtlich der Abschnitt-Sortierung, des Abschnitt-Handlings und der Abschnitt-Kommissionierung eine ziemliche Herausforderung dar.

Der 6-Achsen-Industrieroboter sollte alle denkbaren Abschnitte, die in Länge, Durchmesser und Profil variieren können und bei denen ungünstige Durchmesser-Längen-Verhältnisse eventuell das Greifverhalten beeinflussen, handhaben können. Dafür stehen dem Roboter drei verschiedene Greifertypen zur Verfügung, die er über eine Dockingstation je nach Sägeprogramm selbsttätig einwechselt. Neben elektromechanischer und pneumatisch-mechanischer Betätigung gibt es auch einen Vakuumgreifer zur Aufnahme von dünnen Scheiben und Ronden.

Der Roboter hat die Aufgabe, den jeweiligen Sägeabschnitt direkt nach dem Sägevorgang ab der Verlängerung des Sägetischs zu entnehmen und nach Auftrag dem jeweiligen Ablageplatz zur Kommissionierung zuzuordnen und schonend abzulegen. Bei den Ablageplätzen handelt es sich je nach Auftrag und Abschnitten um Euro-Paletten mit Rahmen, die je nach Stab- oder Wellenlänge einfach oder zweifach hintereinander platziert sind, oder um Kleinbehälter auf speziellen Adapterplatten.

Was das im Einzelnen bedeuten kann, machen die Werkstückdaten deutlich, die zum Beispiel das Langstab- und Wellenhandling betreffen: Abschnittlängen zwischen 800 und 1700 mm, Durchmesser von 60 bis 110 mm. Der kleinste zu sägende Durchmesser der Kastospeed SC 15 liegt jedoch bei 10 mm, und es können Stangen oder Rohre mit Durchmessern bis 150 mm gesägt werden. Dabei muss der Roboter mit entsprechendem Greifer im chaotischen Betrieb unterschiedlichste Abschnitte zeitoptimiert zum Sägevorgang entnehmen und an der vorgesehenen Stelle ablegen.

Für von Arx ist das eine runde Sache: „Wir sind ab dem Auftragseingang bis hin zur Fakturierung durchgängig vernetzt und alle Lagerbestände sind in Dimensionen, Vorrat und Materialqualitäten erfasst.“ Der Kunde bestellt, der Auftrag wird eingelastet, das Material ausgelagert, gesägt und kommissioniert, der Auftrag geht raus – entweder mit unseren Lieferwagen, per Paketdienst oder per Spedition.“ Von Arx betont: „Wir sägen auf 0,1 Millimeter präzise und liefern stückzahlgenau, sodass der Kunde auch nur das bezahlen muss, was er braucht.“

Nur mit den Lager- und Sägezentren sowie den leistungsfähigen Automatisierungs- und Materialhandling-Systemen lassen sich laut dem Chef die ganzen Arbeitsprozesse sehr wirtschaftlich darstellen, „denn bei 25 000 bis 30 000 Auftragspositionen pro Jahr und bei den sehr oft kleinsten Aufträgen darf es nirgendwo Störungen geben, sonst ist die Wirtschaftlichkeit nicht zu erzielen“. •