Zykluszeit und Flexibiliät im Fokus

„Damit der Kunde am Ende weiterhin Geld verdient“, sagt Axel Spinner, „müssen Werkzeugmaschinen noch wirtschaftlicher und produktiver werden und bei hoher Zuverlässigkeit möglichst wartungsarm arbeiten!“ Als zentrale Entwicklungsschwerpunkte sieht der geschäftsführende Gesellschafter der Spinner Werkzeugmaschinenfabrik GmbH in Sauerlach nach wie vor eine verbesserte Zerspanleistung und Energieeffizienz, einen kompakten Aufbau und daraus resultierend geringen Platzbedarf sowie optimierte Ergonomie. Diese Aspekte standen auch auf der To-Do-Liste der Entwickler der Drehzentrenreihe TTS, die Stangenmaterial mit Durchmessern bis 42 oder bis 65 mm verarbeiten kann.

Bei der kombinierten Dreh- und Fräsbearbeitung komplexer Werkstücke kann speziell jene Version des Maschinenmodells ihr ganzes Potenzial ausspielen, die mit drei Revolvern und flexibler Roboterautomation ausgestattet ist. Dieses Anlagenkonzept sei für zwei Kundengruppen besonders interessant, sagt Spinner. „Zum einen sind das typische Automobilzulieferer, die anspruchsvolle Bauteile in konstant hoher Qualität und mit kürzesten Taktzeiten in Großserien fertigen müssen, zum anderen natürlich mittelständische Unternehmen, zu deren Anforderungsprofil eine hohe Variantenvielfalt und kurze Rüstzeiten gehören.“

Mit 36 Werkzeugplätzen lässt sich das Bearbeitungszentrum nicht nur für verschiedene Werkstücke rüsten. „Die Zelle ist – wie alle unsere Anlagen – mit einer intuitiv zu bedienenden Benutzeroberfläche ausgestattet“, sagt Dominik Jauch. „Sie ermöglicht es, die Roboterabläufe innerhalb von fünf Minuten auf andere Werkstücke umzurüsten“, fährt der Geschäftsführer der Spinner Automation GmbH fort. „Auf diese Weise sind bereits Lose ab etwa 50 Teilen wirtschaftlich herzustellen.“

Ganz unterschiedliche Teile chaotisch zu fertigen sei zwar technisch möglich, in der Praxis auf Anlagen dieser Größe nicht gebräuchlich. „Die Bearbeitungszeiten der Werkstücke liegen in der Regel deutlich unter zehn Minuten. Das ist kein Vergleich mit großen 5-Achsen-Zentren mit Bearbeitungszeiten von mehreren Stunden“, begründet Spinner, weshalb die Zellen ausschließlich für die Fertigung von Teilen oder Teilefamilien in kleinen, mittleren oder großen Losen eingesetzt wird.

Der Anteil automatisiert georderter Anlagen liegt beim bayrischen Maschinenbauer mit schwäbischer Automatisierungs-Tochter bei rund 15 %. „Über alle Modellreihen betrachtet. Bei der TTS liegt die Automatisierungsquote bereits bei rund 30 Prozent“, betont Axel Spinner. Dass sein Unternehmen alles aus einer Hand liefere, habe für die Kunden gleich mehrere Vorteile. Die enge Kooperation zwischen beiden Unternehmen führe dazu, dass die nötigen Schnittstellen bereits bei der Konzeption eines neuen Maschinenmodells vorgesehen würden. Das ermögliche einen kompakten Aufbau der Zelle und spare so teuren Hallenplatz. Schnittstellenprobleme seien ebenfalls kein Thema. Die Kommunikation zwischen Maschine und Roboter funktioniere problemlos und biete vielfältige Möglichkeiten – etwa die Messdatenübermittlung oder den Austausch von Werkstücknummern. Außerdem könne sich der Kunde auf die CE-Konformität der Gesamtanlage verlassen. „Das ist ein großer Pluspunkt in Sachen Sicherheit und Betreiberhaftung“, unterstreicht Spinner.

Und Dominik Jauch ergänzt: „Die Steuerungen sind bei uns getrennt. Maschinenseitig kann der Kunden nach seinen Präferenzen zwischen Siemens und Fanuc wählen. Der Roboter kommuniziert über interne Automationsschnittstellen mit beiden Systemen zuverlässig.“ Der Anwender müsse von der Roboterprogrammierung kein tieferes Wissen haben. Die Bedienung erfolge über eine intuitive Oberfläche. „Unsere Kunden schätzen deren Gestaltung und die praxisnahe Programmierung. Entscheidend ist dabei, dass unsere CNC- und Roboterprogrammierer als Team arbeiten und damit ein gemeinsames Verständnis für die Anforderungen der Kunden die Grundlage bildet.“

Das Einbinden von Zusatz- oder Folgeprozessen ist häufig ein elementarer Schritt, um ein wirtschaftliches Gesamtkonzept einer Produktion zu erstellen. Axel Spinner betont: „Wichtig ist hierbei, dass die Zusatzprozesse von zuverlässigen und kompetenten Partnern kommen.“ Am Ende sei die Verfügbarkeit der Gesamtanlage nur so gut wie das schwächste Glied der Kette.

„Die Automation fremder Werkzeugmaschinen bieten wir nicht an. Eine Spinner-Maschine muss schon immer das zentrale Element sein.“ Zu den Prozessen, die nach Bedarf eingebunden werden können, gehören

das Entgraten mittels Bürsten oder Hochdruck,

das Einpressen von Buchsen,

die Bildverarbeitung zum Messen oder Orientieren,

das Finishen, um die Oberflächengüten oder den Traganteil zu verbessern,

das Wuchten oder auch

Montageschritte.

Roboterzelle behindert manuelle Bedienung nicht

Neben der Roboterautomation, die typischerweise für Einlegeteile verwendet wird, kommt die TTS-Baureihe in vielen Anwendungsfällen als Stangenmaschine zum Einsatz. „Gerade bei empfindlichen Werkstücken, oder wenn nachgeschaltete Prozesses wie Mess- oder Reinigungsaufgaben, das Entgraten oder Beschriften gefragt sind, ist die Kombination aus Stangenlader und Roboter eine gern gewählte Variante“, sagt Jauch. „Ebenso wenn es darum geht die Zelle mit verschiedenen Werkstücken auszulasten.“ Auch das Koppeln mehrer Maschinen mit einer Automation sei gerade bei verketteten Prozesses ein wichtiges Argument. „Generell sehen wir aber die Entwicklung hin zu größerer Variantenvielfalt und kürzeren Produktlebenszyklen. Unsere Empfehlung geht daher häufig zur Stand-alone-Maschine, die für sich autark arbeitet. Der Kunde gewinnt damit Flexibilität und Ausfallsicherheit.“

Auch die Möglichkeit, die Maschine manuell zu nutzen, ist beim Anlagenkonzept berücksichtigt. Axel Spinner sagt dazu: „Generell legen wir bereits in der Maschinenentwicklung Wert darauf, dass sich Roboter und Bediener nicht in die Quere kommen. Gerade bei komplexen Teilen ist es wichtig, einen ungehinderten Blick auf den laufenden Prozess zu haben.“

Auf AMB, der Stuttgarter Messe für Metallbearbeitung, präsentiert Spinner vom 13. bis 17. September in Halle 1 auf Stand E31 unter anderem eine Low-Budget-Automationszelle für Universalmaschinen und ein Bearbeitungszentrum mit neuartigem Abdeckungskonzept, das den nötigen Stellplatz um bis zu 40 % reduziert.