Automatisierte Großteilefertigung mit dem PHS 10000 Pro

Die Grob-Werke sind ein global agierendes Familienunternehmen für die Entwicklung und Herstellung von Produktions- und Automatisierungs-Systemen, ausgestattet mit hoher Fertigungstiefe und großem Eigenfertigungsanteil. Grob verfügt bereits über einen hohen Automatisierungsgrad und baut diesen kontinuierlich aus.

Ziel ist eine Rund-um-die-Uhr-Produktion mit minimalem Personaleinsatz. „Das ist Teil unserer Strategie zur Standortsicherung in Deutschland. Wir möchten durch die Automatisierung einerseits auf die demographische Entwicklung reagieren als auch andererseits bei immer mehr steigenden Lohn- und Anlagennebenkosten weiterhin wettbewerbsfähig bleiben“, erklärt Jürgen Kreibich, Abteilungsleiter in der Großteilefertigung bei Grob.

In diesem Fall sollten zwei 4-Achs-Bearbeitungszentren modernisiert, umgerüstet und mit einem Linearspeicher sowie automatischer Beladung verkettet werden. Auf den Maschinen werden große Gussteile für das eigene Produktportfolio bearbeitet, etwa Spindelgehäuse, Tischkonsolen oder Bearbeitungsschlitten. Jedes Teil wiegt bis zu sechs Tonnen, mit Palette und Spannvorrichtung ergeben sich bis zu acht Tonnen.

Die manuelle Maschinenbeladung mittels Palettenwechsler mit Nullpunkt-Spannsystem und Hydraulikkran verursachte lange Rüstzeiten; hauptzeitparalleles Rüsten war mit größerem Aufwand verbunden. Das Automationsprojekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert, was allerdings gleich die erste Herausforderung mit sich brachte: Die Förderung war an einen sehr engen Zeitrahmen gekoppelt.

Eine weitere Herausforderung stellten die Platzverhältnisse dar: Die Anlage musste auf einer Breite von nur zehn Meter untergebracht werden. Mit ihrem platzsparenden Anlagenlayout setzte sich die Liebherr-Verzahntechnik gegen andere Anbieter durch und zeichnete sich bereits im Vorfeld durch gute Beratung aus.

Das lineare Palettenhandhabungssystem PHS 10000 Pro besteht in diesem Fall aus einem Schwerlastspeicher, der Palettenspeicherplätze für 16 Werkstücke bietet, der Fahrwagen trägt ein Gewicht von bis zu acht Tonnen. Die Verteilung der Werkstücke auf die Bearbeitungszentren wird über einen Leitrechner von Procam gesteuert. Der Rüstplatz ist verfahrbar, da sich ein Hallenkran an dieser Stelle wegen eines Deckenträgers nicht nutzen ließ, und mit Monitoren ausgestattet, an denen die Bediener den Arbeitsraum der Maschinen sowie die Prozesse live überwachen können. Zusätzlich wurde eine moderne Absauganlage installiert. Für die Maschinenbeladung wurde eine Sonderlösung entwickelt.

Die beiden Bestandsmaschinen Grob BZ1600, große Bearbeitungszentren aus den Baujahren 2009 und 2012, wurden generalüberholt und auf den neuesten Stand der Technik gebracht. Aufgrund der zu erwartenden höheren Produktivität der Anlage wurden auch die Werkzeugmagazine der Bearbeitungszentren von 270 auf 450 Plätze erweitert.

Die automatisierte Anlage erzielt eine Steigerung der Spindellaufzeit um 66 Prozent bei verringertem Personaleinsatz – ein höherer Automatisierungsgrad ist im Bereich der Großteilefertigung mit ihren komplexen Bearbeitungsanforderungen kaum realisierbar.

Ziel ist eine langfristige Auslastung der Anlage im Dreischichtbetrieb an sechs Tagen in der Woche. „Die Wertschöpfung ergibt sich dabei aus dem Verhältnis von Spindellaufzeit zur Arbeitszeit: Die Automation ermöglicht eine Spindelauslastung von bis zu 90 Prozent“, erklärt Knut Jendrok.

Christian Geiger ergänzt: „Aktuell sind wir dabei, optimale Schichtmodelle zu finden, um möglichst viele mannlose Stunden zu erzielen und den Personaleinsatz zu optimieren. Durch die Automation werden auch die Mitarbeiter entlastet, die jetzt weniger Nacht- und Wochenendschichten fahren müssen.“

Quelle: Liebherr-Verzahntechnik GmbH