Einzelstücke sicher im Griff

Nicht nur der Werkzeug- und Formenbau kennt kleine und kleinste Losgrößen bis hin zum Unikat. Auch in Bereichen, die bislang von großen Serien geprägt waren, legt sich der OEM nicht mehr ein paar Millionen Teile auf Lager, sondern will die Produkte „just in time“ geliefert bekommen. Und zwar nur exakt soviel, wie er gerade benötigt. Dazu kommt – nicht nur im Automotive-Bereich – eine immer höhere Anzahl an Varianten. Die Folge sind immer kleinere Fertigungslose, die Stückzahlen auf den Maschinen sinken. Damit sind auch die Serienfertiger immer stärker dem Zwang ausgesetzt, flexibel und trotzdem schnell und wirtschaftlich rüsten zu müssen.

Auf der anderen Seite sehen sich Einzelfertiger wie auch die Werkzeug- und Formenbauer zunehmend mit der Forderung konfrontiert, Maschinen auch in den mannlosen Zeiten weiterarbeiten zu lassen. Das bedeutet eine zunehmende Automatisierung – Palettenspeicher, Linearsysteme, Regaltürme und vieles mehr hat längst auch in Unternehmen seinen Platz, in denen Losgröße 1 der Normalfall ist.

Steigerung der Produktivität
In diesem Spannungsfeld bewegte sich das Gros der Vorträge der Veranstaltung. Trends und Möglichkeiten der Spanntechnik in Gegenwart und Zukunft zeigte Johann Taglang, Leiter Engineering der Röhm GmbH, in seinem Impulsvortrag auf. „Oberstes Ziel eines Unternehmens ist in der Regel die Steigerung der Produktivität“, betonte er. „In den verschiedenen Fertigungen wird bis heute oftmals wertvolle Zeit beim Rüsten und Einrichten von Maschinen vergeudet. Es wundert deshalb nicht, dass dem Thema Spannen und Spanen nach wie vor eine große Bedeutung zukommt, wenn man die Effizienz seiner Werkstatt steigern will.“

Das sagt die Redaktion

Durchgängiges Konzept
Wer sinnvoll automatisieren will, kommt um den Einsatz eines Nullpunktspannsystems nicht herum. Hier gilt es, den richtigen Partner ins Boot zu holen, denn eine optimale Automatisierung lässt sich nur unter einer ganzheitlichen Perspektive erreichen: Neben Spannsystem, Maschine und Handling macht es durchaus Sinn, die gesamte Prozesskette auf den Prüfstand zu stellen. In sehr vielen Fällen wird das dazu führen, dass Entscheidungen, die bislang der Maschinenbediener getroffen hat, nach vorn in die Konstruktion oder, wo vorhanden, in eine Arbeitsvorbereitung wandern. Bei Automatisierungsprojekten ist es immens wichtig, dass betroffene Mitarbeiter frühzeitig mit eingebunden werden – auch in die Entscheidungskette. So lassen sich Ängste vermeiden und wertvolle Ideen aus der Praxis einbinden.
Richard Pergler

Taglang spannte einen weiten Bogen vom einfachen Backenfutter bis hin zum Nullpunktspannsystembaukasten. „Die Rüstzeiten optimieren – das ist eine Forderung, die die Fertigungsleute ständig begleitet“, erklärte der erfahrene Spanntechnikexperte. „Gerade wenn ein Werkstück in ein und derselben Aufspannung durch verschiedene Bearbeitungsprozesse laufen soll, kommt man an einem Palettenwechselsystem nicht vorbei.“

Den praktischen Einsatz eines solchen Spannsystems des Herstellers Lang Technik in einem automatisierten Umfeld bei Losgröße 1 präsentierte Otmar Gutmann, Geschäftsführer bei Color Metal in Heitersheim bei Freiburg. Um sinnvoll zu automatisiern, ist seiner Meinung nach ein ganzheitlicher Ansatz notwendig: „Die Veränderung in unserer Prozesskette führte etwa dazu, dass wir die Programmierung weg von der Maschine holten und zentral zusammengefasst haben“, erklärt er. „Unsere einst besten Maschinenbediener sind heute unsere Top-Programmierer.“

Automatisierbare Spannlösungen
Eine vielfältige Palette an Spannlösungen zeigte Jörg Oskar Maier von der Schweizer Gressel AG: Aufbauend auf dem Nullpukntspannsystem gredoc und in Kombination mit einer standardisierten Multifunktions-Grundplatte und Standardkomponenten lassen sich hoch automatisierbare Spannlösungen für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle realisieren. Gressel bietet die Möglichkeit, komplette hydraulische Spannlösungen aufzubauen und so das Werkstück-Handling sowohl in einer teil- als auch in einer vollautomatisierten Fertigung sehr einfach zu gestalten.

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Expertentreff: Die Spanntechniktagung hat sich inzwischen fest etabliert. Mehr als 60 Zuhörer folgten den Vorträgen und tauschten sich untereinander aus.

Ein System, das auch für kleinere Unternehmen den Einstieg in die hocheffiziente Fertigung ermöglicht, stellte Stefan Sattelmayer vom Automatisierungsspezialisten Liebherr Verzahntechnik in Kempten vor. „Das Rotationsladesystem RLS ist auch für neuartigte Spannsysteme ausgelegt“, erläuterte der Referent. „Speziell bei begrenztem Platzangebot bietet das System eine gute Ausnutzung des vorhandenen Raums. Eine gute Zugänglichkeit, die einfache Bedienung und die flexible Erweiterbarkeit vereinfachen zudem den Einstieg in die Automation.“

Neutrales Gehirn der Automatisierung
Das „Gehirn“ einer Automatisierung ist die Zellsteuerung: „In vielen Systemen bekannter Automatisierer arbeitet eine Anlagensteuerung aus unserem Haus“, erklärte Johannes Haar vom Software-Spezialisten Soflex. „Wir haben Schnittstellen zu unterschiedlichsten Maschinen entwickelt und können so im Zusammenspiel mit dem Automatisierungshersteller die Automatisierung sehr anwenderspezifisch zuschneiden. Die Soflex-PCS ist ein neutrales System, das für unterschiedlichste Automatisierungsaufgaben in verschiedenen Fertigungsbereichen genutzt werden kann.“

Die Anforderungen an ein durchgängiges Nullpunktspannsystem zeigte Holger Heimerdinger von ParTool. „Oft werden in der Fertigung verschiedene untereinander nicht kompatible Systeme angeschafft und eingesetzt“, erläuterte er eine der Ursachen für mangelnde Effizienz. „Hier müssen dann für jedes System separate Paletten gekauft werden, ein Wechsel von Maschine zu Maschine ist nicht möglich.“ Mit Power-Grip bietet ParTool ein System, das sich universell für unterschiedlichste Bearbeitungsverfahren eignen soll und so eine hohe Durchgängigkeit auch bei den Spannsystemen ermöglicht.

Mit dem System ZeroClamp verspricht die Hoffmann Group einen Spannsystembaukasten, der fit ist für die Automation. Michael Knauer (Hoffmann Group) und Peter Lauer (ZeroClamp) zeigten an verschiedenen Praxisbeispielen, wie sich der Einsatz des Spannsystems auf die benötigten Zeiten und Kosten auswirken kann. Der durchgängige ZeroClamp-Baukasten deckt in seiner Vielfältigkeit ebenfalls Spannsituationen in unterschiedlichsten Bearbeitungsprozessen ab und verspricht weitreichende Flexibilität bei gleichzeitig hoher Prozesssicherheit.

Flexibles Baukastensystem
Rüstzeitoptimierte Spannlösungen stellte Uwe Zoller von Emuge Franken vor. „Da Produktionslosgrößen tendenziell immer kleiner werden, spielt zunehmend die Minimierung der damit verbundenen Umrüstzeiten eine entscheidende Rolle“, erklärte er. „Emuge-Spannzeuge sind bewährte und speziell auf das jeweilige Werkstück angepasste Sonderlösungen, die dem Anwender dabei helfen, seine Fertigung bei geringsten Standardabweichungen im Bearbeitungsrozess flexibel zu halten.“

Dass hinter erfolgreichen Automatisierungen auch eine entsprechende Philosophie steckt, zeigte Jürgen Pfleghar, der in Deutschland das Spannsystem des italienischen Herstellers FCS vertreibt: Während ein deutscher Werkzeugbauer im Schnitt irgendwo im Bereich von 100 000 bis 150 000 Euro Pro-Kopf-Umsatz liegt, sind es beim Werkzeugbau von FCS inzwischen rund 350 000 Euro. Andreas Pedure vom Automotive-Werkzeugspezialisten Meissner zeigte in seinem interessanten Vortrag, wie ein deutscher Werkzeugbau dieses Konzept für sich adaptierte und entsprechende Erfolge erzielte. Einer der Erfolgsfaktoren: Das Festlegen der Spannposition geschieht bereits in der Konstruktion und wird dann mit dem FCS-Spanntechnikbaukasten an der Maschine direkt umgesetzt.

Trends µ-genau

Nullpunktspannsystem
Nullpunktspannsysteme ermöglichen es, auf einer Maschine beispielsweise Paletten, Vorrichtungen, Schraubstöcke oder Werkstücke sekundenschnell manuell oder automatisch mit definiertem Nullpunkt zu wechseln. Damit werden die Voraussetzungen geschaffen, Werkstücke außerhalb der Maschine zu rüsten und sie später referenziert zur Bearbeitung einzuwechseln. Der definierte Nullpunkt bleibt je nach System und Werkstück auch beim Wechsel in andere Prozesse erhalten, so dass beispielsweise Drehen, Fräsen, Erodieren, aber auch Schleifen und Messen in einer einzigen Aufspannung und mit immer den gleichen Referenzpunkten ablaufen können.

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In der kleinen, aber feinen begleitenden Ausstellung konnten die Besucher der Spanntechniktagung ihre Eindrücke aus den Referaten nochmals vertiefen.

Präzise Ergänzung
Mit Referenzsystemen in der Produktion befasst sich die Präsentation von Rolf Glück von Hirschmann. „Ein Nullpunktspannsystem ist kein Ersatz für die klassischen Spannmethoden, sondern ergänzt diese sinnvoll“, betonte der Spanntechnik-Experte. Neben klassischen Anwendungsfällen ging er mit dem hochpräzisen Miniaturspannsystem µPrisFix auf die speziellen Anforderungen der Mikrobearbeitung ein: „Klassische Spannsysteme stoßen bei Fertigungstoleranzen < 5 µm an Grenzen“, erläutert er. „Hier ist bei der Bearbeitung auf mehreren Maschinen die Wechselgenauigkeit oft das Problem. Der Anwender muss also darauf achten, dass er sein höchst präzises System verwendet, das die Toleranzen auch beim Wechsel auf unterschiedliche Spanner einhält.“

Als Hainbuch-Fan outete sich Andreas Neuweiler, Produktmanager Lineartechnik bei Rodriguez in Eschweiler. Erfrischend offen stellte er den steinigen Weg zu einer Fertigungslösung für Linearkomponenten dar, die die gesetzten Ansprüche erfüllt: „Wir wollten die Zahl der Aufspannungen reduzieren und möglichst alle relevanten Fertigungsmaße in einer Aufspannung fertigen.“ Eine erste Lösung wurde den Ansprüchen nicht gerecht, erst die heutige Anlage – eine Hermle C40 mit Hainbuch-Spannsystem Quadrok plus – erfüllte die Erwartungen.

Erfolgreiche Rüstzeitoptimierung
Rüstzeitoptimierung erfolgreich umsetzen – Markus Michelberger von Schunk zeigte an konkreten Beispielen aus der Praxis, wie das gelingen kann. Mit dem Baukasten Vero-S stellte er eine sehr flexible und prozesssichere Nullpunktspannsystemlösung für das Rüsten im Fräsbereich vor, die ihr Pendant in der Kraftspannfutterreihe Rota THW Plus mit Backenschnellwechselsystem beim Drehen findet. Speziell die hohe Flexibilität bei einfacher Bedienung und hoher Sicherheit sind Kennzeichen beider Systeme.

Pendelbrücken als Lösung zum flexiblen Spannen empfindlicher Bauteile empfahl Volker Henke von HWR: „Unsere InoZet-Pendelbrücken lassen sich in kürzester Zeit auf jedem 3-Backenfutter ab Durchmesser 250 mm montieren“, erläuterte er. „Die Brücken sind pendelnd gelagert und ermöglichen so ein ausgleichendes Spannen quasi auf einem 6-Backenfutter.“ Dabei deckt das System mit einem Satz Greiferbacken den gesamten Spannbereich des Futters ab – sowohl bei Innen- als auch bei Außenspannung. Die Pendelbrücken sind insbesondere für dünnwandige und unrunde Rohteile geeignet. „Sie sind im Vergleich zu alternativen Spannmitteln flexibler“, versprach Henke. „Und sie bieten ihre Vorteile bei einem relativ kleinen Invest.“

Parallel zur Tagung hatten insbesondere die Sponsoren der Tagung eine gut besuchte Ausstellung aufgebaut, in der die Besucher der Tagung die in den Vorträgen beschriebene Technik auch in Stahl und Eisen präsentiert bekamen. Genauso wichtig wie Vorträge und Ausstellung war indes auch der fachliche Austausch unter den Teilnehmern, bei dem es unter anderem auch um sehr konkrete Projekte und Problemstellungen ging – dazu wurden die Pausen, aber auch die Mahlzeiten und die Abendveranstaltung intensiv genutzt.