Maschinenbau

Module für die automatisierte Fertigung

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Vorteile modularer Automationslösungen zum Spannen, Greifen und Umformen in der Fertigung erläutert Olaf Tünkers, Geschäftsführer von Tünkers Maschinenbau.

❧ Nico Schröder

Herr Tünkers, worin sehen Sie als Maschinenbauer Ihre besondere Stärke in Bezug auf die Fertigung?

Uns gelang der Einstieg in die Automobilindustrie, als dort noch überwiegend mit manuellen Spannelementen gearbeitet wurde, was sehr zeitintensiv war. Deshalb lag unser Fokus von Anfang an darauf, die Werkstückspannung zu automatisieren und sie damit zu beschleunigen. Zunächst keine einfache Aufgabe, denn einfache Druckluftzylinder brachten nicht die erforderlichen Kräfte auf, um die zu verschweißenden Karosserieteile in Form zu bringen. Dies gelang erst über die von uns entwickelte Kombination eines Druckluftzylinders mit einem Kniehebelgelenk. Darauf aufbauend ist im Laufe der Jahre ein modularer Automationsbaukasten entstanden.

Das heißt, Sie haben Entwicklungsaufwand zur Fertigungsanlage stark vereinfacht.

Heute muss kein Konstrukteur mehr Spanngeräte oder Schweißzangen entwickeln – das alles gibt es als fertige Bauelemente, die nur noch zusammengesetzt werden müssen. Der Konstrukteur komponiert gewissermaßen die Fertigungsanlage. Ein Plus ist auch, dass wir diese Spannelemente in großen Stückzahlen produzieren, was den Bau preisgünstiger macht und vor allem die Instandhaltung beschleunigt.

Ersatzteile also binnen kurzer Zeit?

Ja, denn ein Anlagenstillstand ist aufgrund der hohen Kosten nicht nur in einem Automobilwerk ein Problem – typischerweise wird dort verlangt, innerhalb von 20 Minuten reparieren zu können. Nur über die Standardisierung lässt sich eine solche Forderung erfüllen. Standardisierte Komponenten wie Spannelemente und Schwenker liegen bei uns deswegen auf Lager. Sonderkonstruktionen sind damit in der Praxis kaum noch erforderlich. Und zumindest 80 % der geforderten Funktionen kann der Anlagenbauer auch über unseren Automationsbaukasten abdecken. Übrigens lassen sich mit diesen Spannelementen nicht nur Blechteile spannen, sondern auch solche aus Kunststoff oder Holz.

Welche Aufgaben lassen sich mit Ihrem Automationsbaukasten heute lösen?

Obwohl der Schwerpunkt auf dem Spannen und Greifen von Werkstücken liegt, bieten wir eine Vielzahl von weiteren Komponenten – bis hin zu Drehtischen für das Positionieren oder generell die Fördertechnik. Hinzu kommen immer weitere Bereiche rund um das Stanzen, Prägen und Fügen sowie verstärkt auch das Dosieren und Kleben. Entscheidend ist: Unser Katalog bietet eine ganze Reihe von Modulen und Elementen – da muss niemand mehr konstruieren. Bei uns sind das alles Katalogprodukte. Ein Teil davon ist sogar unmittelbar verfügbar. Viele Einstiegsprodukte wie Hand- und Pneumatikspanner, Schwenkspanner und Greifersysteme findet man ebenfalls in unserem Online-Shop. Für bestimmte Anwendungsszenarien bieten wir zudem einen Konfigurator an, mit dem sich schnell eine passende Lösung finden lässt. Der Trick ist, dass wir die teilweise umfangreichen Spannanlagen auf einfache Grundfunktionen reduzieren, die sich dann parametrieren lassen. So kommen unsere Kunden quasi zu Bausteinen oder Modulen, die sich in der automatisierten Fertigung möglichst einfach einsetzen lassen. Außerdem unterstützen wir gerne bei der Lösungsfindung. Das ist eine weitere wichtige Grundlage unseres Erfolges.

Welche Rolle spielen für Sie Industrie-4.0-Konzepte im Sinne virtueller Inbetriebnahme ganzer Fertigungsanlagen oder etwa vorausschauender Wartung?

Standard sind natürlich die entsprechenden CAD-Bibliotheken, die aber immer wieder angepasst und um Funktionsmodelle ergänzt werden, sodass die beweglichen Teile dargestellt werden können. All unsere Module und Elemente lassen sich in Robcad komplett simulieren. Auf der digitalen Ebene sind wir also schon ein gutes Stück vorangekommen. Auch vorausschauende Wartung – Predictive Maintenance – können wir über die bereits integrierte Sensorik schon sehr gut adressieren. Interessant wird das Ganze ja in dem Moment, in dem es gelingt, Intelligenz in die Anlage zu bringen. Ziel ist es, voraussagen zu können, wann ein Schadensfall eintritt, um entsprechend rechtzeitig reagieren zu können. Erkennen lässt sich auf diese Weise übrigens auch, ob die Spann- und Greiftechnik innerhalb der definierten Grenzen belastet oder eben überlastet wurde. Häufig sind eine zu hohe Geschwindigkeit oder zu hohe Drehmomente der Grund für einen Ausfall. Viel wichtiger sind uns und unseren Kunden deshalb sichere Produkte, die eine hohe Verfügbarkeit bieten. Fertigungsanlagen müssen schließlich laufen – und so denken und arbeiten wir auch.

Sie haben unter anderem einen Stauförderer mit Sensorintelligenz ausgestattet. Welche Funktionalität steckt dahinter?

Um Maschinenausfälle prognostizieren zu können und um die Maschinensicherheit zu erhöhen, haben wir Standardprodukte wie unsere Stauförderer mit zusätzlicher Sensorik ausgestattet. Beim Stauförderer überwachen redundante Sensorsysteme den Zustand der Antriebs- und Steuereinheiten. Auch bauen wir damit Know-how über die Hardware hinaus auf. Wenn der Sensor die Maschinendaten beispielsweise in die Cloud überträgt, können Anwender Werte via App auslesen und weiternutzen. Wir planen nun Predictive-Maintenance-Services, die über das Sammeln und Anzeigen der Daten hinausgehen und als zusätzlicher Service zur Maschine zu sehen sind.

Im Bereich Fördertechnik spielen auch fahrerlose Transportsysteme (FTS) eine wichtige Rolle. Wie positionieren Sie sich hier?

Wir bietet in Kooperation mit dem AGV-Spezialisten Sinova aus Brasilien verschiedene Automationslösungen für den europäischen Markt an: neben Versorgungs-AGVs zum Transport der Teile zwischen Bestands- und Produktionslinie sowie Transport-AGVs zum sicheren Transport von Teilen durch Gänge und Flure auch Prozesslinien-AGVs zur sicheren Bearbeitung und Montage direkt auf dem AGV (Automated Guided Vehicle). Wir produzieren ja seit über 30 Jahren Elektrofahrzeuge – denken Sie an unseren Airport-Scooter – und nutzen dieses Know-how rund um Elektrokleinfahrzeuge nun bei den FTS. Hintergrund ist, dass sich die Logistikkonzepte in den Automobilwerken verändern. Die Variantenvielfalt nimmt zu – beispielsweise mit Fahrzeugen, die mit verbrennungsmotorischen und elektrischen Antrieben parallel laufen. Mit heutigen Logistikkonzepten funktioniert das nicht. Gefragt sind flexiblere Systeme. Deswegen sehe ich die FTS beziehungsweise AGVs als Substitutionsprodukt zu den Förderbändern.

Welche Vorteile flexiblerer Fabriklayouts bieten Ihre FTS?

Die Forderung nach mehr Flexibilität – verbunden mit der Zielvorgabe einer quasi frei programmierbaren Fabrik – machen AGVs nun gerade auch für den Karosseriebau interessant. Sinkende Preise, robustere Technik und neue Navigationssysteme fördern diesen Trend.



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