Automatisierung

Effiziente Produktionsanlage bewegt Tonnenstücke spielend leicht

Anzeige
Bei Liebherr löst eine Anlage für große Maschinenbauteile Widersprüche auf: vollständig automatisiert arbeitet sie flexibel und hochpräzise.

Thomas Weber
Leiter Marketing
Liebherr Verzahntechnik GmbH, Kempten

Für Manfred Kaut erfüllte sich ein lang gehegter Wunsch: Der Produktionsleiter der Liebherr-Verzahntechnik GmbH suchte nach einer Möglichkeit, die Fertigung für hochgenaue Großteile wie Maschinenbetten, -ständer und -tische zu automatisieren. Fündig wurde er im eigenen Konzern. Die Kollegen aus der Automatisierungstechnik hatten bereits zwei Jahre zuvor ein Palettenhandlingsystem (PHS) für kleinere Bauteile installiert und boten an, ein solches auch für bis zu 13 t schwere Teile zu erstellen. Zwölf Monate später läuft die Produktion.

„Wir haben Wert auf eine ganzheitliche Betrachtung gelegt: Maschine – System – Ablaufplanung – Mensch“, erläutert Kaut den Ansatz. Nur wenn das Zusammenspiel klappt, rechnet sich die Investition. Hochpräzise Teile sind im Einkauf sehr teuer. Ein neues Fertigungssystem war jedoch nur sinnvoll, wenn die weniger präzise zu fertigenden Bauteile in mannlosen Schichten ebenfalls selbst hergestellt werden können und sich so der Zukauf deutlich reduziert. „Dieses Ziel haben wir erreicht“, bestätigt der Produktionsleiter.

Software steuert Prozess

Der Prozess wird ganzheitlich von einer Software von Soflex gesteuert, die bereits erfolgreich im System für kleinere Bauteile eingesetzt wird. Sie plant auf der Datenbasis des ERP-Systems den kompletten Ablauf und sorgt nicht nur dafür, dass die Maschinen immer optimal ausgelastet sind. Sie verwaltet auch die NC-Programme, die Werkzeuge und versorgt die Bediener mit den richtigen Werkstücken und Bearbeitungstools. „Damit ist es jetzt ausgeschlossen, dass veraltete Bearbeitungsprogramme ablaufen oder falsche Bauteile montiert werden“, betont Manfred Kaut. „Insgesamt ist die Herstellung sicherer und die Abläufe sind flüssiger. Mensch und Maschine werden bestmöglich unterstützt.“

Im Herzen der Produktion stehen zwei Bearbeitungszentren von Burkhardt+Weber – ein MCT 1000 und ein MCX 1400HVC –, die vollständig in das Hochregalsystem integriert sind. Beide verfügen über eine leistungsstarke und hochdrehende Schwenkspindel, die die Bearbeitung von fünf Seiten in einer Aufspannung erlaubt. 41 kW Antriebsleistung und 1400 Nm Drehmoment im S1-Betrieb erlauben dabei eine hocheffiziente Zerspanung.

Eine Anlage für verschiedenste Teile

„Unsere Aufgabe bestand darin, sowohl hochgenaue Bearbeitung als auch Multitasking möglich zu machen, damit eine viele verschiedene Teile bearbeitet werden können“, erklärt Michael Wiedmaier, Vertriebsleiter von BW. „Wir sollten möglichst viele Technologien und Folgebearbeitungen in die Prozesse integrieren, wie zum Beispiel Tieflochbohren oder Drehen.“ Damit werden Rüst-, Wege- und Liegezeiten bei anderen Maschinen sofort eliminiert.

Die MCX 1400HVC ist für größere Bauteile konzipiert und nimmt vom Hochregalsystem Palettengewichte bis zu 13 t entgegen. Die etwas kleinere MCT 1000 hat zudem einen eingebauten Drehtisch mit Torqueantrieb. Dieser ist eine Eigenentwicklung von Burkhardt+Weber. Er ermöglicht die nötige Geschwindigkeit, damit auch fünfachsiges Drehen auf der gleichen Maschine möglich ist. In Kombination mit der eingesetzten Schwenkspindel erlaubt die MCT 1000 sowohl das Horizontaldrehen – etwa als Plan- oder Außendrehen – als auch das Vertikaldrehen von Innendurchmessern oder Absätzen mit bis zu 300 min-1.

Genauso wichtig wie die Leistung ist die Präzision: Beide Zentren arbeiten mit Toleranzen im einstelligen µm-Bereich. Das entspricht etwa der durch Messtaster und Temperatur ausgelösten Ungenauigkeit.

Moderne Rüstplätze unterstützen Nutzer

Das PHS hat 30 Plätze, die Teile mit einem Gewicht von 1 bis 8 t aufnehmen. Zusammen mit den Paletten und Vorrichtungen ergibt sich so eine Last von bis zu 13 t – je Regalfach. Von den beiden versenkten, barrierefreien und durch Lichtschranken gesicherten Rüstplätzen ist einer drehbar. Außer dem Touchscreen für den Bediener existiert noch ein zweiter großer Bildschirm. Er ist über dem Rüstplatz angebracht und führt den Mitarbeiter mit Aufspann- und Montagehinweisen durch den jeweiligen Vorgang. „Dem Operator wird die tonnenschwere Last bedarfsgerecht geliefert und ebenerdig zugeführt, ebenso das benötigte Material“, betont Stefan Jehle die ergonomischen Vorteile des Systems.

Für die Hubbewegung des Fahrwagens innerhalb des PHS hat Liebherr auf konzerneigenes Wissen zurückgegriffen. Statt der üblichen Kettenzüge wurden Seilzüge verbaut, wie sie zum Beispiel bei Kränen Verwendung finden. „Aufgrund der günstigen Getriebeübersetzung der Seiltrommeln und des Flaschenzugeffekts kommen wir so mit einem deutlich kleineren Standardmotor aus und das ganze System wird schlanker“, erläutert der Automatisierungsexperte.

Cleveres System sorgt für Energieeffizienz

Ein positiver Nebeneffekt der neuen Anlage ist die Energieeffizienz. Bei der Bearbeitung entsteht Wärme, die aber dringend eliminiert werden muss, da sie zu Ungenauigkeiten führt. Die Lösung: „Wir haben uns für eine aktive Bauteilkühlung und Entwärmung entschieden. Achs- und Spindelantriebe, Schaltschrank und Hydraulikeinheit sind wassergekühlt. Zusammen mit der Investition in ein Blockheizkraftwerk konnten wir so energetische Vorteile erreichen“, beschreibt Produktionsleiter Kaut das System. „So brauchen wir im Sommer keine Kühlung und im Winter müssen wir nicht extra heizen. Das wirkt sich sehr positiv auf unsere Energiekosten aus.“

Die Investitionskosten im Kemptener Werk waren beträchtlich, haben aber den gesamten Prozess auf ein neues Niveau gehoben. „Wir haben insgesamt eine neue Ebene der Prozesssicherheit erreicht und in unserer Fertigung gleichzeitig viele Ideen der Industrie 4.0 verwirklicht. Mit der digitalen Vernetzung konnten wir eine papierlose, geschlossene Produktionsplanung aufbauen“, lautet das Fazit bei Liebherr. 400 verschiedene Teile werden mit einer Losgröße zwischen eins und vier flexibel, integriert und automatisiert auf einer Linie produziert, mit vielen positiven Effekten für die Mitarbeiter in der Fertigung. So muss eine moderne Prozesslösung aussehen.



Hier finden Sie mehr über:
Anzeige

Industrieanzeiger

Titelbild Industrieanzeiger 16
Ausgabe
16.2019
LESEN
ABO

E.ON: Energie für Unternehmen

E.ON für Unternehmen

Energielösungen für Unternehmen

Video aktuell

Greiferintegration leicht gemacht: Die Zimmer Group zeigt, wie es geht.

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Tipps der Redaktion

Unsere Technik-Empfehlungen für Sie

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Aktuelle Whitepaper aus der Industrie

Unsere Partner

Starke Zeitschrift – starke Partner

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de