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Automatisierung: Trimatec fertigt Einzelteile ohne Rüstzeit in Serie

Automatisierung
Trimatec fertigt nun Einzelteile ohne Rüstzeit in Serie

Eine automatisierte 6-Seiten-Fräsbearbeitung ab Losgröße 1 – gemeinsam mit dem Automatisierungsspezialisten Fastems sowie der eigenen Praxiserfahrung setzten die Zerspanungsspezialisten von Trimatec diese Vision in die Realität um.

„Unsere Vision ist eine Fertigung, in die kein Mitarbeiter mehr manuell eingreifen muss, um beispielsweise das Werkstück für die Bearbeitung der sechsten Seite von Hand zu wenden“, fasst Oliver Schöning, Fertigungsleiter bei Trimatec, die Idee der gewünschten Automatisierungslösung zusammen. Gemeinsam mit dem Automatisierer Fastems arbeiteten die Zerspanungsspezialisten aus dem Münsterland an dieser Idee. Das heutige Ergebnis ist eine automatisierte 6-Seiten-Fräsbearbeitung ab Losgröße eins.

„Jetzt sind wir in der Lage, über Nacht verschiedene Aufträge mit Stückzahl eins zu fertigen. Gleichzeitig können wir unseren Mitarbeitern auch noch gute Arbeitszeiten ohne Schichtdienste gönnen“, freut sich Carlos Beja, Betriebsleiter bei Trimatec.

Automatisierung fängt nicht mit dem Roboter an

Doch der Weg dahin brauchte seine Zeit: „Unsere Anlage ist nicht vor zwei oder drei Jahren entstanden. Da haben wir mit der Umsetzungsphase begonnen. Die eigentliche Automatisierung haben wir schon viel früher in Angriff genommen“, schildert Beja den Prozess.

Zu den Hausaufgaben, die der Zerspaner aus Norwalde zu erledigen hatte, gehörte vor allem die perfekte Beherrschung des Fertigungsprozesses. „Bevor Sie über eine Automatisierung nachdenken müssen Sie im normalen manuellen Betrieb sicherstellen, dass alle Programme problemlos durchlaufen. Dass Sie Ihre Werkzeuge kennen und den Prozess der Werkzeugüberwachung beherrschen. Dass die Werkzeugspannung zu 100 % klappt, dass Sie die Reinigung von Werkstücken und Paletten im Griff haben sowie einiges mehr“, rekapituliert der Betriebsleiter. „Unser gesamtes Wissen aus über 20 Jahren Fräsbearbeitung haben wir am Ende in unserer Anlage und im Roboter umgesetzt.“

Doch wie funktioniert die Trimatec-Automatisierung in der Praxis? Wer vor der Anlage steht, sieht vor allem das gewaltige Lagerliftsystem, das in 17 Schubladen Platz für insgesamt 374 Werkstücke bietet. Die Schubladen selbst sind unterteilt in Fächer für Werkstücke unterschiedlicher Größen: von 110 mm × 120 mm bis 250 mm × 280 mm bei einer maximalen Höhe von 80 mm.

Links neben dem Lagerliftsystem steht der Leitrechner, der die komplette Anlage steuert. Der Roboter steht zentral hinter dem Lagerliftsystem. Um ihn herum gruppieren sich außer dem Lagerliftsystem die beiden DMC 60-H-Maschinen, die Schraubstockstation zur Werkstückspannung, ein Schraubstockregal, eine Zentrierstation, eine Wendestation und zwei Pufferstationen für vorgespannte Werkstücke – alles in Reichweite des Roboters, der hier autark seine Arbeit verrichtet.

„Mit dieser Konstellation, vor allem den 374 Werkstückplätzen im Lagerliftsystem und den jeweils 243 Werkzeugplätzen in den beiden Maschinen, können wir 72 Stunden ohne Unterbrechung 6-Seiten-Bearbeitungen durchführen – wenn es sein muss an 374 verschiedenen Einzelwerkstücken“, betont Fertigungsleiter Schöning. Damit bei der Bearbeitung die Genauigkeiten im geforderten Hundertstelbereich liegen, werden die Werkstücke in den DMC-Maschinen noch mit einem Tastsystem vermessen. Dafür nutzt Trimatec die Tastsystemzyklen der TNC-Steuerung von Heidenhain.

Bei Trimatec sind Steuerungen von Heidenhain gesetzt

Auch wenn die Steuerung der Anlage komplett über den Leitstand erfolgt und niemand direkt an den Steuerungen arbeitet, war für den Anwender die Frage nach der Maschinensteuerung in der Automatisierung schnell beantwortet.

„Dass die beiden DMC-Maschinen mit TNC-Steuerungen ausgestattet werden, war von Anfang an gesetzt“, sagt Beja. „Wir haben an allen Maschinen – sowohl an den Fräs- als auch an den Drehmaschinen – Steuerungen von Heidenhain im Einsatz. Beim Fräsen gibt es vor allem in der 5-Achs-Simultanbearbeitung nichts Besseres. Und beim Drehen, das wir im Gegensatz zum Fräsen direkt an der Maschine programmieren, ist die Bedienung und Programmerstellung unvergleichlich einfach und anwenderfreundlich“, so sein Credo.

Schöning ergänzt: „Das durchgängige Steuerungskonzept hat für uns im Fräsbereich, für den fast alle Programme aus dem CAD/CAM-System kommen, auch den Vorteil einer einheitlichen Schnittstelle und damit auch nur eines Postprozessors. Das erhöht die Prozesssicherheit bei der Generierung der NC-Programme erheblich. Außerdem nutzen wir für die Programmerstellung die Heidenhain-Zyklen.“

Heidenhain-Steuerungen lassen sich einfach via DNC oder Profinet anbinden

Auch die Frage nach der Anbindung der Steuerungen war schnell geklärt. Beim Automatisierungsspezialisten Fastems freute sich Projektleiter Johannes Louven über die problemlose Anbindung der Steuerungen an den Leitrechner über die hauseigene Schnittstelle DNC von Heidenhain. An die Maschine ist die TNC-Steuerung über den offenen Industrial-Ethernet-Standard Profinet angebunden: „Für die Schnittstellen der Heidenhain-Steuerung gibt es sehr zuverlässige Dokumentationen und Schnittstellenbeschreibungen. Außerdem gab es seitens des Traunreuter Anbieters eine sehr gute Unterstützung bei der Klärung von Detailfragen und applikationsspezifischen Anpassungen. So gab es keine Probleme, die Kommunikation mit der DNC-Schnittstelle direkt in den Leitrechner mit unserer Fast-Wizard-Software zu integrieren“, resümiert Louven.

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