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Automatisiert Fräsen: Anlage reduziert Taktzeiten und Nacharbeit

Werkzeug- und Formenbau
Automatisierte Fräsanlage reduziert Taktzeiten und Nacharbeit

Rund um die Uhr fräsen sechs 3-Achs-Bearbeitungszentren bei Ronal komplexe Gussformen für Leichtmetallräder. Die Oberflächengüte ist dabei so gut, dass wenig manuelle Nacharbeit anfällt. Für noch kürzere Durchlaufzeiten sorgt das Robotersystem RS 3L, das wie die Fräszentren von Hermle kommt.

» Udo Hipp, Marketingleiter Hermle AG, Gosheim

Bis zu 20 h manueller Nacharbeit sind nötig, bis das Negativ einer Felge für den Niederdruckguss bereit ist. „Zum Teil sind das millimeterkleine Flächen und Geometrien, die wirklich sauber gefräst und später von Hand veredelt werden müssen“, sagt Stefan Borner, Manager Tooling Production bei der Ron AG, dem Werkzeughersteller der Ronal Group. Borner läuft an einem Arbeitsplatz vorbei, an dem ein Mitarbeiter mit feinem Werkzeug eine Form perfektioniert. Die Felgen, die später darin gegossen werden, würden jede Ungenauigkeit abbilden.

Ronal entwickelt und fertigt Leichtmetallräder für Pkw und Nutzfahrzeuge. Von der Konstruktion und dem Werkzeugbau übers Gießen bis zum Glanzfräsen, Lasern und Pad Printing führt das Unternehmen alle Produktionsschritte selber durch. Dafür besitzt die Gruppe 14 Produktionsstandorte auf drei Kontinenten und zwei Werkzeugbau-Standorte in Europa.

Was 1969 mit den Ronal R1-Leichtmetallfelgen begann, ist heute ein Must-have für namhafte Autobauer und Aftermarket-Kunden. Die Gruppe erwirtschaftete 2020 einen Umsatz von rund 1 Mrd. Euro und beschäftigt weltweit 7.500 Mitarbeiter. Etwa 200 davon sitzen am Hauptstandort in Härkingen/Schweiz.

Um die manuelle Nacharbeit zu reduzieren und die Produktivität im Werkzeugbau zu steigern, sollte eine neue Anlage mehrere Bearbeitungszentren ersetzen, die mit 60.000 Spindelstunden an ihrem Lebensende angekommen waren, was sich laut Borner auch in der Qualität bemerkbar machte. Die Anforderungen an die neuen Maschinen waren vielfältig und hoch: perfekte Oberflächen, reduzierte Nebenzeiten und die Adaption der alten Programme. Der personelle Aufwand sollte trotz gesteigerter Produktivität möglichst gering sein – und damit stand fest, dass eine Automation Pflicht ist.

Ronal zog mehrere Maschinenhersteller in Betracht. „Wir haben ein Frästeil konstruiert, dafür die Programme geschrieben und die Werkzeuge zur Verfügung gestellt, um möglichst gleichwertig vergleichen zu können. Nach der Auswertung der Ergebnisse war Hermle schon ziemlich weit vorn“, erzählt Borner.

Alles aus einer Hand

Was ihm beim Probefräsen in Gosheim besonders gefallen hat, ist das Fachwissen und die Initiative der Hermle-Techniker. Auf Nachfrage überließ er den Programmierern die originalen 3D-Daten. Sie schrieben die Programme neu und erzielten damit ein „nahezu perfektes“ Ergebnis, ohne dass Borner die Prozesse detailliert erläutern musste. „Das war schließlich ausschlaggebend für unsere Entscheidung.“ Ein weiterer Grund war die Automatisierung aus dem gleichen Haus. „Wenn der Hersteller auf Fremdlösungen setzt, kommen wir bei Problemen zum Punkt, dass die Schuld beim jeweils anderen Anbieter gesucht wird. Eine schnelle Klärung ist da nicht zu erwarten.“

Mittlerweile ist der Diplom-Techniker auf seinem Rundgang an der neuen Anlage angekommen: sechs C 42 V-Bearbeitungszentren, verbunden mit einem RS 3L-Robotersystem. An einem Ende steht das Speicherregal, das Platz für 15 Werkstücke bietet. Von hier aus versorgt der Roboter, der auf einer Linearachse fährt, die sechs 3-Achs-Fräszentren. Am anderen Ende befindet sich der ergonomische Rüstplatz, wo ein Werker die im Durchmesser 600 mm großen und bis zu 240 kg schweren Formen vorbereitet. „Mit den Hermle-Maschinen sind wir auch für die Zukunft gerüstet. Denn Felgen werden nicht nur immer komplexer und filigraner, sondern auch größer. 24 Zoll steht jetzt nichts mehr im Weg – aus unserer Sicht als Werkzeugbauer“, sagt Borner.

Verzögerungen am Neubau zwangen dazu, die Maschinen einzulagern

Bestellt wurden die 3-Achs-Bearbeitungszentren der High-Performance-Line und der Roboter im Sommer 2019. Die neue Werkshalle war noch im Rohbau und wäre rechtzeitig zum Liefertermin der Anlage im April 2020 fertig gewesen – wenn nicht Corona die Baustelle komplett zum Stillstand gebracht hätte. „Am Ende waren wir gezwungen, die Anlage für fünf Monate einzulagern“, erinnert sich Borner. Ende September 2020 waren die C 42 V die ersten Maschinen, die in der 5.000 m2 großen, klimatisierten Halle ihren Platz einnehmen duften. Der Aufbau dauerte bis Dezember, im Januar 2021 begann die Schulung, die Prozess- und Produktionseinführung.

Bedienerfreundliches System

Um sich mit dem neuen System möglichst schnell vertraut zu machen, stellte Borner Mitarbeiter schon für die Installation zur Verfügung. „Der Vorteil war, dass die Prozesse, Werkzeuge, Programme und die Teile gleichgeblieben sind. So konnten wir uns auf das Soflex-System konzentrieren und das ist, wie auch die Maschine selbst, sehr bedienerfreundlich.“

Insgesamt sind drei Mitarbeiter für die Hermle-Anlage geschult. Am Ende wird es nur eine Person pro Schicht sein, die sie bedient. Möglich ist das durch den Roboter und die lange Laufzeit der Formwerkzeuge aus vergütetem und gehärtetem Werkzeugstahl. Diese sind zwischen vier und – bei besonders komplexen Formen – 140 h in der Bearbeitung. „Durch die hohen Laufzeiten ist es für uns extrem wichtig, dass wir die Leerzeiten reduzieren und in der Nacht sowie am Wochenende die Maschinen durcharbeiten lassen können – inklusive Teilewechsel. Mit dem Robotersystem funktioniert das so gut, dass wir theoretisch eine Woche lang Urlaub machen könnten“, berichtet Borner.

Wenn der Mitarbeiter vor Ort ist, nimmt er die abgearbeiteten Teile aus dem Speicher, tauscht Werkzeuge und spannt die Folgeteile auf. Montagmorgens unterstützt ihn ein Kollege aus der Veredelung beim Abspannen und Kantenbrechen, damit die Gussformern schnellstmöglich weiterbearbeitet werden können.

„Die Hermle-Anlage bewährt sich gut. Die manuellen Tätigkeiten in den nachgelagerten Fertigungsschritten konnten wir durch die Qualitätssteigerung gegenüber der vorherigen Anlage reduzieren“, sagt Borner zufrieden.

Auch der Service überzeugte

Auch wenn kein Anwender ihn gern in Anspruch nimmt, überzeugte der Hermle-Service ebenfalls. „Wir hatten einen ziemlich schweren Crash und mussten eine Spindel ersetzen, und das ging wahnsinnig schnell“, erzählt Borner. Zehn Stunden nach dem ersten Anruf traf bereits die Spindel aus Gosheim ein. Am nächsten Tag wurde sie von einem Hermle-Techniker eingebaut. „Diese Perfomance hatten wir vorher noch nicht erlebt.“

Kontakt:
Berthold Hermle AG
Industriestr. 8–12
78559 Gosheim
Tel.: +49 7426 950
info@hermle.de
www.hermle.de

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