GTA investiert mit 6. Roboterzelle von BMO Automation in unbemannte Produktion
Bei GTA sorgen nun sechs Roboterzellen von BMO Automation dafür, dass die Maschinen nachts und an Wochenenden weiterhin laufen können. Nummer 6 wurde kürzlich ausgeliefert. Sie belädt 2 Verzahnungsmaschinen, eine H200 und eine H400 von Modul. GTA schafft somit eine große Flexibilität in der unbemannte Produktion und senkt die Kosten. Die Entscheidung für BMO Automation verschafft GTA noch einen weiteren Vorteil in einer Zeit, in der Fachkräfte knapp sind.
GTA liefert nicht nur feinmechanische Komponenten. In der Fabrik in Someren werden auch Zahnräder hergestellt. Und für einige Kunden montieren die Mitarbeiter die Komponenten und Getriebe zu Teilsystemen oder sogar kompletten Antriebssystemen. Paul Hoeks, der Geschäftsführer, nimmt Herausforderungen in Zusammenhang mit neuer Technologie gerne an. Bereits während der Finanzkrise 2008/2009 investierte er in einen Roboter von BMO Automation für die unbemannte Produktion. „Der erste, den BMO ausgeliefert hat”, erklärt er. In dieser Zeit damals gab es wenig Arbeit. Viel Zeit also, um herauszufinden, was man mit einem solchen Roboter anfangen kann.
Paul Hoeks an der Platinum 50 Roboterzelle von BMO Automation, die mit der MAZAK Integrex J-200S Maschine gekoppelt ist. Dank des Jobmanagers wechselt die Maschine automatisch zum nächsten Auftrag, wenn ein Auftrag abgeschlossen ist.
Beginn der Automatisierung
Dieser Roboter, der noch heute im Einsatz ist, legte den Grundstein für die Automatisierung bei GTA. Roboterzelle 2 von BMO steht an einer MAZAK Integrex j200. Darauf werden 90% der Zeit Produkte einer feste Produktfamilie in verschiedenen Größen verarbeitet. „Gelegentlich lassen wir die Maschine-Roboter-Kombination auch andere Produkte herstellen.“ Der dritte BMO-Roboter steht ebenfalls an einer MAZAK Integrex, in diesem Fall einer j200S. GTA kombiniert bei dieser Maschine die Produktbeladung mit der Stabzuführung. „Unter 70 mm rund fertigen wir aus Stäben. Wenn Produkte nicht beschädigt werden dürfen, nimmt der Roboter sie heraus, ansonsten fallen sie in einen Behälter.
Alles über 80 rund legt der Roboter in die Maschine. Diese Teile sind zu schwer für die Stabzuführung”, erläutert Paul Hoeks. „Mit dem Jobmanager von BMO kann die Zelle automatisch auf eine andere Produktserie umschalten. Der selbsteinstellende Greifer wiederum sorgt dafür, dass kontinulierlich verschiedenste Produktgrößen geladen werden können.” Die Möglichkeiten sind vielfältig: Produkthandling, Zuführung über Stangenlader, Entnahme über den Roboter oder nicht; Übernahme durch die Gegenspindle zur Bearbeitung der Rückseite, Entnahme über den Roboter aus der Gegenspindle. Der Doppelgreifer nimmt die runden Teile mit dem Dreipunktgreifer und die kubischen Teile mit dem Zweipunktgreifer auf. Genau wie Paul Hoeks es sich vorstellt. „Ich möchte von einer Aufgabe zur anderen springen können.“
Unbemannte Produktion auf MAZAK-Maschinen
GTA produziert seit langem auf insgesamt sechs MAZAK Integrex Drehfräszentren. Diese Multifunktionsmaschinen werden nach und nach ersetzt. Anstelle dieser sechs Maschinen wird es jedoch nur noch drei geben. Kürzlich wurde zum Beispiel eine neue MAZAK VTC 530c, ein 3-Achsen-Bearbeitungszentrum, installiert. BMO hat hierfür dann eine vierte Achse mit pneumatischem Schraubstock auf dem Maschinentisch angeordnet und eine Platinum 50 Frontloader-Roboterzelle hinzugefügt. Diese vierte Achse wurde von BMO Engineering nach den Vorgaben von GTA gebaut. BMO Precision Parts stellte alle mechanischen Komponenten her. Durch diese Zusammenarbeit konnte BMO Automation maßgeschneiderte Lösungen in relativ kurzer Zeit realisieren.
Paul Hoeks: „Unsere Fräsarbeiten waren zu teuer, weil wir die Fräsmaschinen nicht automatisiert hatten. Durch die Automatisierung der neuen Maschine steigern wir die Effizienz und entlasten die Integrex.” Dadurch werden bei der Integrex Kapazitäten für komplexere Produkte frei, die sich am besten mit Drehfrästechnologie herstellen lassen. Denn auf der vertikalen CNC-Fräsmaschine ist eine zweite Einspannung erforderlich, wenn Sie kubische Teile aus rundem Material auf einer Multifunktionsmaschine herstellen, und das kostet zusätzliche Zykluszeit und Material. Durch die Automatisierung können Sie auch weniger fortschrittliche CNC-Maschinen sehr gut für passende Produkte einsetzen. GTA hat daher kürzlich die 5. BMO-Zelle an der neuen MAZAK Quick Turn 200Y Drehmaschine mit Y-Achse und angetriebenen Werkzeugen aufgestellt. Auch diese Kombination soll einen Teil der Arbeit von der Integrex übernehmen.
Der doppelte selbsteinstellende Greifer von BMO Automation ermöglicht eine flexiblere Entnahme von runden und kubischen Teilen.
Automatisiertes Zahnradfräsen
Im Sommer 2021 nahm GTA die Roboterzelle Nummer 6 von BMO Automation in Betrieb. Diese ist mit einer Modul H200 Verzahnungsmaschine gekoppelt, auf der GTA Zahnräder mit einem maximalen Durchmesser von 200 mm fräst. Bis Ende des Jahres wird eine zweite Abwicklungsfräsmaschine an diesen Roboter angeschlossen, eine Modul H400 für Zahnräder mit einem Durchmesser bis zu 350 mm. BMO Automation versieht die Zelle mit einer Greiferwechselstation, sodass der Roboter Zahnräder mit einem Durchmesser von 180 bis 350 mm laden kann. Der BMO Jobmanager sendet die Aufgaben entweder an die eine oder an die andere Maschine. Wenn eine sehr große Serie hergestellt werden soll, kann der Roboter sogar einen Auftrag auf beiden Maschinen ausführen lassen, um eine noch kürzere Durchlaufzeit zu erreichen.
Für GTA ist dies die erste Automatisierung in der Verzahnungsabteilung. Zu der Entscheidung für eine Platinum-Zelle von BMO Automation erklärt Paul Hoeks: „Wir hätten einen Ringlader mit Wechsler in die Verzahnungsmaschine integrieren können. Aber den muss man für jede Maschine kaufen. Das ist insgesamt teurer und nimmt mehr Stellfläche in Anspruch. Eine einzelne Roboterzelle, die beide Maschinen belädt, schien uns die bessere Lösung zu sein.” In einem Test hat BMO Automation gezeigt, dass diese Lösung machbar ist. Das Hauptaugenmerk lag dabei auf der Genauigkeit, mit der der BMO-Roboter das Werkstück auf dem Hainbuch-Dorn platziert. Das Werkstück muss genau positioniert werden, es darf sich nicht verkanten.
High Mix – High Volume
Die Roboterladesysteme von BMO Automation zeichnen sich durch ihre exakte Kalibrierung aus. GTA wird in der automatisierten Verzahnungszelle mehrere Batches Zahnräder in beliebiger Reihenfolge fräsen. Der Algorithmus im BMO Jobmanager sorgt automatisch für die bestmögliche Abstimmung, da die Zykluszeiten der beiden Maschinen unterschiedlich sind. Der Jobmanager kennt die Zykluszeit beider Maschinen und legt fest, welche Maschine zuerst beladen wird. Hierfür wird der richtige Greifer ausgewählt. Wenn der Fachmann den Auftrag speichert, wird sich der Jobmanager die entsprechenden Zykluszeiten für einen Wiederholungsauftrag merken. Selbst wenn dann auf der anderen Maschine ein ganz anderer Auftrag läuft, sorgt die Software sofort für eine optimale Abstimmung.
Warum BMO und MAZAK?
In der Zerspanungsbetrieb von GTA befinden sich neben den Modul-Verzahnungsmaschinen nur CNC-Maschinen von MAZAK und Roboterzellen von BMO Automation. Diese Entscheidung wurde bewusst so getroffen und hängt hauptsächlich mit der Arbeitsweise von GTA zusammen. Paul Hoeks: „Wir arbeiten mit einem Cafeteria-Modell im Rahmen des Modells der verschobenen Stunden. Alle drei Monate wählen die Arbeitnehmer ihre Arbeitszeiten für den kommenden Zeitraum. Diese Arbeitszeiten müssen für alle passen: sie müssen gewinnbringend für das Unternehmen sein und angenehm für die Mitarbeiter. Die Fachkräfte regeln untereinander, dass sie die Planung für die nächsten drei Monate einhalten. Diese Planung ist dann fix.”
Abends und an den Wochenenden laufen die CNC-Maschinen mit BMO-Robotern unbemannt. Die erfahrenen CNC-Mitarbeiter mit der Kompetenzstufe A kehren dann zurück, um eine Maschine umzubauen, einen Fehler zu beheben oder eine Roboterzelle für die nächsten unbemannte Produktion neu zu bestücken. Für diese Rückkehraktionen bietet GTA den Mitarbeitern attraktive Prämien. Gerade wegen dieser Rückkehraktionen entscheidet sich Paul Hoeks für nur eine Marke. Dadurch sind die Mitarbeiter flexibel einsetzbar und alle können automatisierten Produktionszellen bedienen. „Wir müssen keine Mitarbeiter für verschiedene Systeme und Maschinen schulen. Da jedes Produkt bereits einmal gelaufen ist, können die erfahrenen Mitarbeiter die Maschine schnell einstellen und die Roboter bestücken. Ich nenne das Rangieren. Dadurch können wir noch mehr Stunden mit den automatisierten Maschinen arbeiten.”
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Durch die Automatisierung der Fräsmaschinen, wie z.B. des 3-Achsen-Vertikal-Bearbeitungszentrums, kann GTA den Selbstkostenpreis senken und auf den Multifunktionsmaschinen Kapazitäten für komplexere Teile freimachen. Die meisten Multifunktionsmaschinen arbeiten sowohl mit Stabzuführung als auch mit Roboterzelle.
