Prozessautomatisierung taktisch angegangen

In der Welt des Drehens und Fräsens gibt es einen enormen Bedarf an Automatisierung. Eine Realität, die nicht wenig mit der Energiekrise, dem Personalmangel und sicherlich auch mit dem Bedürfnis nach mehr Flexibilität zu tun hat. Doch nicht immer ist eine von der Robotik inspirierte Lösung wie die 100% unumgänglich. Das beweist SCHUNK mit seiner dreifachen Vision der dosierten Automation. 

Es gibt viele Unternehmen, deren neue Maschine nur 1.500 der 8.000 Stunden, die pro Jahr zur Verfügung stehen, tatsächlich läuft und produziert. Eine Verschwendung von Geld und Zeit, die die Notwendigkeit eines hochgradig autonomen Prozesses, der vollständig unter Kontrolle ist, in vielen Fällen dringender denn je macht. Für viele Dreher und Fräser stellt sich daher die Frage, wie genau sie die Automatisierung einiger ihrer Prozesse angehen sollen. Oft herrscht jedoch die falsche Vorstellung vor, als ob die Robotik immer mit einbezogen werden müsste, was regelmäßig zu einem teuren Overkill an Produktionsressourcen führt. 

Erkennbare Situationen, für die SCHUNK dem Kunden mit einer angepassten Produktlinie fertige Lösungen anbieten will. Denn wenn die Teile nicht zu sperrig sind, kann man bereits mit einer sehr geringen Investition, die keine übermäßige Amortisationszeit erfordert, eine sinnvolle Automatisierung erreichen.

Werner De Ridder von SCHUNK erläutert diese zunehmende Bedeutung der bewussten und vor allem dosierten Automatisierung und unterscheidet dabei drei Ebenen.

Eine Basisinvestition, die darauf hinausläuft, eine begrenzte, aber hocheffiziente Automatisierung in die Maschine einzuführen, ohne dass ein Roboter erforderlich ist. Was bedeutet das in der Praxis? Konkret wird ein Greifer aus dem SCHUNK-Programm in die Spindel der Maschine eingesetzt, der die Teile innerhalb des Volumens der Maschine entnimmt. Anschließend werden die Werkstücke in eine pneumatische Spannschraube gelegt. Die Maschine selbst wechselt dann die Werkzeughalter und bearbeitet das Werkstück, woraufhin es vom Greifer entnommen wird und der Zyklus von neuem beginnen kann. 

Lean Automation bedeutet also maßgeschneiderte strategische In-Situ-Automatismen, die dank des spezifischen Fokus relativ begrenzt bleiben können und daher nicht teuer sein müssen. In Unternehmen, in denen man bereit ist, selbst ein wenig zu programmieren, ergeben sich zudem Amortisationszeiten von nur fünf bis acht Monaten. Eine direkte Folge der verlängerten Spindelzeit, die durch die zusätzliche Automatisierung entsteht.

Als Hauptanwendung kommt hier vor allem die Beladung von CNC-Maschinen in Betracht. Ziel ist es, den Bediener von monotonen, sich wiederholenden Arbeiten zu entlasten, damit er sich anderen Aufgaben widmen kann und eine höhere Effizienz erreicht. Auch hier hat SCHUNK eine Reihe von Greifersystemen entwickelt, die sich durch einen ausgeprägten Plug-and-Play-Ansatz auszeichnen.

Ein schönes Beispiel ist das so genannte Maschinenbedienungsbündel: zwei Greifer, die unabhängig voneinander arbeiten können und das Werkstück außerhalb der Maschine zur Bearbeitung aufnehmen. Dies lässt sich perfekt mit einer Abblasvorrichtung oder sogar einem pneumatischen Maschinenspanner innerhalb der Maschine kombinieren. Da in Bezug auf den Roboter ohnehin ein Integrator erforderlich ist, ist die Investition zwar etwas höher als im ersten Fall, doch wird dies durch eine geringere Amortisationszeit ausgeglichen. Der Hauptgrund ist die Möglichkeit, eine ganze Schicht unbemannt zu arbeiten. 

Full Robotics System, das die Maschine automatisch belädt. Hier kann die Automatisierung jedoch noch auf dem Maschinentisch selbst erfolgen. Als Grundplatte auf dem Maschinentisch stellt SCHUNK ein Nullpunkt-Schnellwechselsystem zur Verfügung, das mit Luftdurchsatz ausgestattet ist. Die vom Roboter auf der Grundplatte platzierten Palettensysteme können so durch die an Palette und Roboterarm vorhandene Roboterkupplung effizient gewechselt werden. Dies ermöglicht das vollautomatische Positionieren und Spannen von Werkstücken und Vorrichtungen durch den Roboter in Sekundenschnelle und erlaubt die völlig autonome Fertigung unterschiedlicher Produktserien. Der eigentliche Rüstvorgang findet außerhalb der Maschine, parallel zur Produktion, statt.