Bearbeitungszentren

Mit Automatisierung gegen den Fachkräftemangel

Ein Schwerpunktthema war die Automatisierung von Produktionsprozessen.
Auf der Hausausstellung im April war die Automatisierung von Produktionsprozessen ein Schwerpunktthema.

Auf der Hausaustellung von Hermle konnten sich die Besucher ein umfassendes Bild über Produkte, Automationslösungen, Digitalisierung, Industrie-4.0-Lösungen und die Hermle-Dienstleistungen wie die Servicekompetenz, den Bereich Generative Fertigung und die Hermle-Anwenderschule machen.

Mehr als 20 speziell für die Hausausstellung programmierte und gefertigte Bearbeitungen verdeutlichten die hohe Präzision und Zuverlässigkeit der Hermle-Produkte. Ergänzt wurde die Hausausstellung im April wieder durch eine Sonderschau mit über 40 Ausstellern aus den Bereichen Werkzeugtechnik sowie Soft- und Hardware, welche ebenfalls stark frequentiert wurde. Zahlreiche Fachvorträge konnten den Besuchern einzelne Themen und Technologien noch näherbringen.

Dabei war die Automatisierung von Produktionsprozessen ein Schwerpunktthema, auch unter dem Gesichtspunkt, dass momentan ein erheblicher Mangel an qualifiziert ausgebildeten Fachkräften in der Branche besteht.

Beispielhaft wurde in einem Fachvortrag ein mittelständischer Dienstleister in der Frästechnik angeführt, der seit Jahren krampfhaft versucht, den Output in der Firma zu erhöhen, aber keine Fachkräfte findet, die einen Produktivitätszuwachs generieren könnten.

Die Aussage in einem Fachvortrag von Johannes Beirer, zuständig im Produktmanagement bei der Hermle Systemtechnik zu diesem Dilemma ist eindeutig und klar: „Die Investition in einen höheren Automatisierungsgrad in der Produktion, das heißt Realisierung einer vielfachen Spindellaufzeit bei den Bearbeitungseinheiten, bringt die Produktivitätssteigerungen. Die Implementierung von werkstückseitigen Beschickungs- und Speichersystemen, wie sie bei Hermle verfügbar sind, ist kurzfristig und schnell realisierbar und lässt sich ohne Probleme auch bei vorhandenen Maschinen einplanen.“

Produktivitätssteigerung bei automatisierter Fertigung.
Produktivitätssteigerung bei automatisierter Fertigung.

In der automatisierten Fertigung kann damit die durchschnittliche Maschinennutzung um 35 Prozent gesteigert werden. Dies ist ganz klar eine Alternative zum personell geführten 3-Schicht-Betrieb. Beim Open House waren alle Automatisierungsbaugruppen im Einsatz, vom flexibel einsetzbaren, kompakten Robotersystem RS 05-2 für Transportlasten bis zehnKilogramm bis zum linearen, für den wirtschaftlichen Einstieg prädestinierten Transportsystem HS Flex mit Transportgewichten bis 450Kilogramm sowie die zugehörigen Baugruppen, wie Greifer, Spannbacken, Palettenwechsel- und Speichersysteme.

Vorteile Hermle-Automation

  • mehr Produktionskapazität, minimierter Maschinenstundensatz
  • kürzere Auftragsdurchlaufzeit, Entkopplung von Personal
  • weniger Stillstände, bessere Zeiteinteilung
  • keine Bodenverankerung, schnelle Aufstellung
  • Auftragsverwaltung HACS/Standardisiertes Leitsystem Soflex

Zum funktionellen Einsatz und zur umfänglichen Nutzung der Produktivitätspotenziale bei den Automatisierungsbaugruppen gehört die durchgängige Gestaltung aller zugehörigen Komponenten. Hier hat Hermle ganzheitliche Entwicklungen getätigt und den gesamten Einsatzbereich von Automatisierungskomponenten betrachtet, alle konstruktiv gestaltet, sodass der Kunde maximalen Nutzen erwirtschaften kann.

Robotersystem RS 1 bei Beladung von Rundmaterial.
Robotersystem RS 1 bei Beladung von Rundmaterial.

Roboter-Systeme

Die Systeme RS 05-2, 1, 2, 3 und linear unterscheiden sich in den Transportlasten und in den Adaptionsmöglichkeiten an die diversen Maschinenbaureihen. Sie sind alle individuell flexibel einsetzbar, im Palettenhandling, im Wechsel von Werkstücken aus Matrizen oder direkt aus dem Speicher. Die RS-Systeme 1, 2, und 3 können sowohl in der 1- oder auch 2-Maschinenversorgung adaptiert werden.

Die einzelnen Systeme agieren auf minimalem Raum, sind in ihren Abmessungen unverändert und gewähren zur Maschine und zum Speicher hin maximalen Freiraum. Das Roboterhandling kann auf individuelle Teilefamilien ausgelegt werden, auch in den Greiferausführungen, hat kurze Be- und Entladezeiten, die Ablaufsteuerung ist programmierbar und lässt sich flexibel an die Magazinauslegung anpassen.

Robotersystem RS 1 im flexiblen Einsatz mit drei Regalmodulen.
Robotersystem RS 1 im flexiblen Einsatz mit drei Regalmodulen.

Palettenwechsel

Die Palettenwechsler PW 100 bis PW 3000 als Einstieg in die einfachste Automatisierung, sind abgestimmt auf die Traglasten der Bearbeitungsmaschinen. Rüstplätze, drehbar ausgeführt, und zu 8-fach-Rundspeichersysteme sind einsetzbar.

Handlingsystem HS Flex für den wirtschaftlichen Einstieg.
Handlingsystem HS Flex für den wirtschaftlichen Einstieg in die Automatisierung.

Linear-Systeme

Die Handlingsysteme HS Flex (Traglast bis 450Kilogramm) und HS Flex Heavy (Traglast bis 1.200Kilogramm) sind Automationslösungen für den wirtschaftlichen Einstieg in die Automatisierung. Die frontseitige Adaption ist platzsparend, die Zugänglichkeit zur Maschine und auch zum Handling ist bedienerfreundlich gestaltet und das Linearsystem kann zwei Palettenspeicher versorgen und damit einen hohen Teilevorrat realisieren. Die HS Flex Heavy Variante kann bis zu 18 Paletten speichern und durch Kranbeladung können die maximalen Tischbelastungen an den Bearbeitungszentren vollumfänglich genutzt werden.

Handlingsytem HS Flex mit einer Tragfähigkeit von maximal 450 Kilogramm.
Handlingsytem HS Flex mit einer Tragfähigkeit von maximal 450 Kilogramm.
Greifer und Spannmittel.
Greifer und Spannmittel sind ergonomisch in das Robotersystem integriert und automatisch einwechselbar.

Greifer/Spannmittel

Die konstruktive, durchgängige Auslegung gilt insbesondere für die Greifer- und Spannbacken. Hier wurde ein neues Greifsystem entwickelt, der Hybrid-Greifer, geeignet zum Greifen größerer Lasten (bis 20Kilogramm) und mit Spannhüben bis 240Millimeter. Das System basiert auf einer pneumatisch-elektrisch betätigen Mechanik und wird in drei Greifervarianten ausgeführt. Einmal als Einfach- und Doppelwechselgreifer, die sich manuell auf die Werkstücke einstellen lassen und als NC-Greifer, der sich automatisch ans Werkstück anpasst.

Bei Spannbacken sind Universal- und Langhubbacken im Einsatz für jegliche Rohlings- und Werkstückformen. Alle Greifer- und Spannbackensysteme können bei Einsatz von Roboterhandling automatisch aus den Regalsystemen in die Maschine eingewechselt werden.

Der Schubladenspeicher.
Der Schubladenspeicher wird von einem Robotersystem RS 05-2 bedient.

Speicher-Systeme

Bei den modularen Speicherbausteinen sind unterschiedliche Varianten adaptierbar. Der Einfachspeicher, zweigeteilt und ausgestattet mit vier einstellbaren Universalmatrizen in unterschiedlichen Ausprägungen, was die zu speichernden Teile betrifft. Der Schubladenspeicher für größtmöglichen Stauraum auf kleinster Fläche. Der Palettenspeicher, der Raum bietet für bis zu 67 Kleinpaletten, seitlich angedockt auch eine Bevorratungsstation ermöglicht, sodass ein perfektes hauptzeitparalleles Rüsten möglich ist mit langen autonomen Bearbeitungszeiten auf der Maschine.

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Auftragsverwaltung/Systemsteuerung

Für eine intelligente Auftragsverwaltung setzt Hermle die Eigenentwicklung HACS (Hermle-Automation-Control-System) zur intuitiven Bedienung und Steuerung von Handlingsystemen und Robotersystemen ein. Durch die transparente Darstellung verschiedener Features wird der Bediener unterstützt, organisatorische Stillstände werden reduziert und die Anlagenproduktivität wird maximiert.

Soflex – ein standardisiertes Leitsystem für Fertigungszellen und komplette Fertigungsbereiche.
Soflex – ein standardisiertes Leitsystem für Fertigungszellen und komplette Fertigungsbereiche (digitale Produktion).

Bei komplexeren Automatisierungsaufgaben, Mehr-Maschinen-Einsatz kommt das Organisiern und Steuern über Soflex zum Einsatz. Ein standardisiertes Leitsystem für Fertigungszellen und kompletten Fertigungsbereichen. Eine Variantenfertigung ab Losgröße 1 ist realisierbar mit flexibler Anpassung an Kundenbelange.

Meine Meinung

Hermle hat durch die Vorstellung der verschiedenartigen Automatisierungsmöglichkeiten beim Open House 2023 eindrucksvoll gezeigt, welche Potenziale beim Kunden gehoben werden können und welche Produktivitätssteigerungen durch gezielten Einsatz möglich sind. Eindrucksvoll ist die ganzheitliche Betrachtung der Prozesskette. Da wurde alles konstruktiv durchdacht. Auch der Kunde kann seine Anforderungen einbringen, was in Neukonstruktionen mündet.

Edwin Neugebauer