Im Gespräch MM Maschinenmarkt

Coverstory MM 4/2024 | Automatisierung leicht gemacht

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Robotersysteme wie GARANT BasicPlus können an Fräs- und Drehmaschinen eingesetzt werden. | Bild: Hoffmann Group

Lohnfertiger, die ihre Fertigung digitalisieren und automatisieren, können ihre Kapazitäten ohne zusätzlichen Personalaufwand steigern und in die Kleinserienproduktion einsteigen. Borries Schüler, Vorstand Produktmanagement und Engineering bei der Hoffmann SE, und Thomas Eder, Director Automation bei der Hoffmann SE, erklären im Interview, wie die Transformation selbst mit kleinem Budget und geringem Aufwand gelingt.

Herr Schüler, Sie sind ein Werkzeughändler, bieten nun aber auch automatisierte Beladesysteme für Werkzeugmaschinen an. Was steckt dahinter?

Borries Schüler: Wir sind seit über hundert Jahren erfolgreich, weil wir uns am Markt orientieren. Viele unserer Kunden sind kleine und mittlere Zerspanungsunternehmen und Lohnfertiger. Vor allem die Kleineren leiden bereits heute extrem unter dem demographischen Wandel, weil sie im Kampf um Fachkräfte schwer mithalten können. Es bleibt ihnen also gar nichts anderes übrig, als einfache Arbeiten zu automatisieren und ihre Mitarbeiter für höherwertige Aufgaben einzusetzen. Weil der Erfolg unserer Kunden auch der unsrige ist, haben wir ein vitales Interesse daran, dass ihnen die Transformation zur digitalisierten und automatisierten Fertigung gelingt. Deshalb entwickeln wir insbesondere für diese Unternehmen einfache und kostengünstige Lösungen. Unsere automatisierten Beladesysteme können beispielsweise auch Werkzeugmaschinen ohne Automatisierungsschnittstelle beladen. Das ist ein enormer Vorteil, denn klassische Lösungen sind teuer und selten mit Bestandsmaschinen kompatibel.

Sie können auch ältere Bestandsmaschinen automatisieren?

Thomas Eder: So ist es. Unsere Anlagen simulieren den Maschinenbediener. Dazu wird auf dem Bedienpult der Maschine ein Aktuator installiert. Dieser startet die Maschine anstelle des Maschinenbedieners. Das Öffnen und Schließen der Tür übernimmt eine externe Türsteuerung, die an das Beladesystem angebunden ist. Wir haben somit einen sehr kostengünstigen Weg gefunden, Automatisierung für Bestandsmaschinen anzubieten. Im Vergleich dazu muss für die Nachprogrammierung einer Automatisierungsschnittstelle mit einem niedrigen fünfstelligen Betrag gerechnet werden.

Thomas Eder (links), Director Automation bei der Hoffmann SE, und Borries Schüler (rechts), Vorstand Produktmanagement und Engineering bei der Hoffmann SE, unterstützen kleine und mittlere Unternehmen mit kostengünstigen Digitalisierungs- und Automationslösungen. | Bild: Hoffmann Group
Thomas Eder (links), Director Automation bei der Hoffmann SE, und Borries Schüler (rechts), Vorstand Produktmanagement und Engineering bei der Hoffmann SE, unterstützen kleine und mittlere Unternehmen mit kostengünstigen Digitalisierungs- und Automationslösungen. | Bild: Hoffmann Group


Wie kommt Ihre Automatisierungslösung an?

Eder: Unsere automatisierten Beladesysteme erfreuen sich steigender Nachfrage. Wir haben diese insgesamt bereits über 200 Mal installiert. Erwartungsgemäß interessieren sich vor allem kleinere Betriebe dafür. Die wollen brachliegende Kapazitäten erschließen, indem sie Bestandsmaschinen nachrüsten. Einige steigen damit auch in die Serienproduktion ein. Dass in der Industrie Großaufträge zunehmend in mehrere Kleinaufträge gesplittet und mehrfach just-in-time vergeben werden, kommt ihnen entgegen. Erfahrungsgemäß sind bis zu 50 Prozent mehr Maschinenstunden möglich, wenn prozesssichere Bearbeitungsstrategien und Werkzeuge perfekt Hand in Hand gehen. In der Beratung fokussieren sich unsere Anwendungstechniker deshalb verstärkt auf Prozessoptimierung in automatisierten Umgebungen. Damit verfolgen wir einen ganzheitlichen Ansatz, denn wir haben die Automatisierung, die Werkzeuge, die Spanntechnik und auch die Rüst- und Nebenzeiten im Blick.

Sie wollen also in die Prozessberatung einsteigen?

Schüler: Prozessberatung ist für uns nicht komplett neu. Im Bereich der C-Teile-Beschaffung machen wir das schon lange. Wir binden zum Beispiel Bestellsysteme an unseren E-Shop und an Lieferantenplattformen wie Simple System an und verkürzen damit den Beschaffungsprozess.

Unsere GARANT-Tool24-Ausgabeschränke automatisieren die Werkzeugausgabe, überwachen Bestände und können eigenständig nachbestellen – das strafft den Prozess zusätzlich. Außerdem gehen wir mit unserer digitalen Fertigungslösung Connected Manufacturing in die Fertigungsprozesse und unterstützen das Werkzeugmanagement. Im Bereich der Automatisierung werden wir nun analog zu den anderen Bereichen unsere Prozessberatungskompetenz ausbauen. Dabei arbeiten wir auch mit externen Partnern zusammen. Bei der dauerhaften Prozessüberwachung ist zum Beispiel die Firma Renishaw unser Partner. Deren Präzisions-Messtechnologie ist in der Lage, den gesamten Produktionsprozess zu überwachen, indem sie permanent Messungen vornimmt.

Wie funktioniert eine dauerhafte Prozesskontrolle, und was bringt das?

Eder: Das geht von der Werkstück- und Werkzeugkontrolle, über das stichprobenartige Messen und Nachjustieren während der Bearbeitung bis hin zur Kontrolle des Endprodukts. Wir beraten die entsprechenden Leistungen und haben Renishaw-Produkte im Sortiment. Für die Werkzeug- und Werkstückkontrolle bieten wir außerdem Produkte unserer Marke GARANT an. Diese erfordern keinen Eingriff in die Maschinensteuerung und benötigen lediglich einen USB-Anschluss.

Worauf sollten Unternehmen bei der Anschaffung eines Beladesystems achten?

Schüler: Wichtig ist, dass die Lösung zum Profil des Unternehmens passt. Denn nur dann kann sie effizient eingesetzt werden. Zentrale Fragen sind beispielsweise das maximal zulässige Gewicht pro Handling, ob primär Rohteil- oder Schraubstock-Handling gewünscht wird, und welche Ladekapazität das System bietet. Hinzu kommt die Frage, ob eine Drehmaschine, eine Fräsmaschine oder ein Bearbeitungszentrum beladen werden soll, und natürlich die Frage nach der Automatisierungsschnittstelle.

Eder: Eine Roboterzelle wie GARANT BasicPlus kann zum Beispiel an jeder Werkzeugmaschine eingesetzt werden. Das System kann bis zu 12 kg heben und ist auch für Rohteilhandling geeignet. Da es ohne Schutzzaun auskommt, ist die Maschine tagsüber für manuelle Arbeiten sehr gut zugänglich. Weil GARANT BasicPlus nicht über eine Automatisierungsschnittstelle mit der Maschine kommuniziert, ist es unkompliziert in der Handhabung. Das bestätigen uns Anwender immer wieder. Voll integrierte Roboter- und Palettensysteme verursachen hingegen einen höheren Programmier- und Rüstaufwand, weil sie einen größeren Funktionsumfang haben. Dafür können sie zum Beispiel das Programm wechseln, ein anderes Bauteil bearbeiten oder in einer chaotischen Fertigung verschiedene Teile produzieren. Das hat natürlich auch seinen Preis.

Schüler: Unsere Erfahrungen haben außerdem gezeigt, dass manche Unternehmen grundsätzlich Berührungsängste mit Robotern haben und sich ein sehr einfaches System wünschen. Auf unserer Hausmesse ‚World of Tools‘, die im Juni in Nürnberg stattfindet, stellen wir deshalb mit GARANT Turntable erstmals ein einfaches automatisiertes Beladesystem vor. GARANT Turntable ist für Schraubstock-Handling an Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren und für ein Höchstgewicht von 25 Kilogramm pro Handling konzipiert. Die Anlage hat 18 Schraubstockplätze und kann mit und ohne Automatisierungsschnittstelle angebunden werden, wobei wir die Automatisierungsschnittstelle bewusst sehr schlank gehalten haben.

Die GARANT Turntable bietet Platz für 18 Schraubstöcke. | Bild: Hoffmann Group
Die GARANT Turntable bietet Platz für 18 Schraubstöcke. | Bild: Hoffmann Group

Was darf man von Ihnen in naher Zukunft noch erwarten?

Schüler: Wir werden unser Portfolio erweitern und differenzieren. Parallel dazu entwickeln wir die Steuerungssoftware für unsere Beladesysteme sowie unsere digitale Fertigungslösung Connected Manufacturing weiter. Um vollumfänglich von den Vorteilen der automatisierten Fertigung zu profitieren ist es sinnvoll, alle damit in Verbindung stehenden Prozesse auf den Prüfstand zu stellen – also auch das Werkzeugmanagement, das wir über Connected Manufacturing digital abbilden. Es sorgt dafür, dass der automatisierte Fertigungsprozess optimal ablaufen kann.

Wie funktioniert das genau?

Eder: Das Werkzeugmanagement stellt sicher, dass alle benötigten Werkzeuge rechtzeitig korrekt konfiguriert an der Maschine sind und die Werkzeugdaten fehlerfrei übertragen werden. Das senkt die Rüstzeiten und die Fehlerquote und verbessert die Prozesssicherheit. Connected Manufacturing verfolgt die Werkzeuge in Echtzeit durch die Produktion, aktualisiert die Werkzeugdaten und überträgt sie digital vom CAM-System über das Voreinstellgerät an die Maschinen. Die Mitarbeiter sehen die Daten sowie weitere im System hinterlegte Informationen und den Status der angebundenen Maschinen auf ihrem PC, Smartphone und Tablet – das vereinfacht die Arbeitsvorbereitung. Connected Manufacturing bietet zudem eine Auftragsverwaltung die es ermöglicht, sicher eingefahrene Prozesse zentral zu dokumentieren, um diese bei wiederkehrenden Aufträgen schnell erneut auf die Maschinen zu bringen. Das ist für Unternehmen, die kein ERP-System haben, interessant.

Connected Manufacturing verfolgt sämtliche Werkzeuge in Echtzeit auf ihrem Weg durch die Produktion und überträgt Werkzeugdaten digital. | Bild: Hoffmann Group
Connected Manufacturing verfolgt sämtliche Werkzeuge in Echtzeit auf ihrem Weg durch die Produktion und überträgt Werkzeugdaten digital. | Bild: Hoffmann Group


Und wenn ein ERP-System im Einsatz ist?

Schüler: In diesem Fall macht es Sinn, an das ERP-System eine Lösung wie Connected Manufacturing anzubinden. Vom ERP-System aus können die Fertigungsaufträge dann durchgängig organisiert, überwacht und gesteuert werden. Während das ERP eine effiziente Planung von Aufträgen, Personal, Maschinenbelegung und -auslastung ermöglicht, vereinfacht Connected Manufacturing die Einsatzplanung der Werkzeuge. Damit greifen Kapazitätsplanung und termingerechte Werkzeugbereitstellung nahtlos ineinander und der Maschinenpark lässt sich effizienter nutzen. Zusätzlich stehen im ERP-System Fertigungsdaten in Echtzeit für Planung, Nachkalkulation und Analysen bereit.

Worauf kommt es bei der Softwareauswahl an?

Eder: Man sollte auf einen überschaubaren Funktionsumfang, offene Schnittstellen und Kompatibilität mit anderen Systemen achten, um einen Lock-in zu vermeiden. Auf diese Weise bleiben die Unternehmen flexibel in der Konfiguration ihres Wunschsystems.

Ihre Systeme sind also offen, damit die Kunden flexibel bleiben?

Schüler: So ist es. Wir bieten offene Systeme und treiben die Digitalisierung und Vernetzung unseres Portfolios voran, damit unsere Kunden noch produktiver werden können. Kleine und mittlere Zerspanungsbetriebe haben das Potenzial, größere oder auch sehr spezialisierte Aufträge abzuwickeln, wenn sie konsequent automatisieren und digitalisieren. Wir unterstützen sie bei dieser Transformation in sämtlichen Bereichen: Das geht von der Beschaffung über Werkzeuge, Betriebseinrichtungen und persönliche Schutzausrüstung, bis hin zu Software, Automatisierungslösungen und Schleifmaschinen für die Endbearbeitung wie unsere GARANT GMT35. Wir sehen uns als Enabler und als Partner, der die kontinuierliche Versorgung mit den notwendigen Produkten und Services sicherstellt. Damit sind wir eine erste Anlaufstelle für alle KMU, die ihre Fertigung mit wenig Aufwand und kleinem Budget digitalisieren und automatisieren wollen.

 

World of Tools 2024

Poststraße 15, 90471 Nürnberg, 18.-20. Juni 2024

  • 115 Aussteller namhafter Marken
  • Individuelle Fachberatung
  • Professionelle Fachvorträge
  • Automatisierte Fertigung live erleben
  • Führung durch Europas modernste Werkzeuglogistik

www.worldoftools.de | Code: WOT2024

 

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GARANT Turntable bei Fematec GmbH

Der Lohnfertiger Fematec aus Latsch in Südtirol stellt mit acht Mitarbeitern Bauteile verschiedener Größen aus Stahl, Edelstahl, Buntmetallen und Kunststoffen her. Aufgrund des Fachkräftemangels hat sich das Unternehmen dazu entschieden, seine Horizontalfräsmaschine Modell Heller HF DL 3500 automatisiert zu bestücken. Im Zuge dessen hat Fematec als Pilotkunde das automatisierte Palettenbeladesystem GARANT Turntable getestet und dessen Entwicklung bis zur Marktreife begleitet. Ausschlaggebend dafür war unter anderem, dass sich die Anlage ohne Automatisierungsschnittstelle an die Maschine anbinden ließ. Bei Fematec kommt das Palettensystem nun ab einer Stückzahl von zwanzig Bauteilen und einer Laufzeit von fünf Minuten zum Einsatz – und das nicht nur nach Dienstschluss. Denn während der Arbeitszeit entlastet GARANT Turntable die Mitarbeiter während diese an anderen Maschinen Einzelteile fertigen. Weil nun permanent nachgelegt wird, hat sich die Laufzeit der Heller-Horizontalmaschine tagsüber um rund 20 Prozent erhöht. Nach Schichtende arbeitet die Maschine zusammen mit der GARANT Turntable bis zu vier Stunden autonom. Mit der GARANT Turntable lassen sich sowohl Vorder- als auch Rückseite der Bauteile sehr gut bearbeiten. Das System ist kompakt, robust und sehr einfach zu bedienen. Wenn es nicht gebraucht wird, wird es schlichtweg zur Seite geschoben. „Für uns ist das perfekt“, sagt Geschäftsführer André Ilmer: „Der Platz- und Investitionsbedarf sind gering, und wir können die Kapazitäten nach Auftragslage skalieren.“

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