Ein Bearbeitungszentrum ist eine erhebliche Investition. Die Maschine amortisiert sich \u00fcber die Teile, die sie produziert \u2013 und daf\u00fcr muss die Spindel drehen. In vielen Betrieben steht das Bearbeitungszentrum jedoch einen Gro\u00dfteil des Tages still: nachts, am Wochenende, in den Pausen. Das ist ungenutztes Potenzial.<\/p>\n\n\n\n
Die Automatisierung l\u00f6st dieses Problem. Ein Roboter \u00fcbernimmt das Be- und Entladen der Maschine und versorgt sie kontinuierlich mit Werkst\u00fccken. Die Fertigung l\u00e4uft weiter, auch wenn kein Bediener vor Ort ist. So wird aus einer Einschicht-Maschine ein Produktionssystem, das rund um die Uhr arbeiten kann.<\/p>\n\n\n\n
Hinzu kommt der Fachkr\u00e4ftemangel. Qualifizierte Maschinenbediener sind schwer zu finden, und ihre Zeit ist zu wertvoll f\u00fcr repetitive Aufgaben wie das Einlegen und Entnehmen von Werkst\u00fccken. Mit einer Automatisierung verschieben sich die Aufgaben: Die Fachkr\u00e4fte r\u00fcsten, optimieren und \u00fcberwachen \u2013 der Roboter \u00fcbernimmt die Routine.<\/p>\n\n\n\n
Die Spindelzeit ist die entscheidende Kennzahl. Sie gibt an, wie viele Stunden pro Tag das Bearbeitungszentrum tats\u00e4chlich Werkst\u00fccke bearbeitet. Ohne Automation liegt dieser Wert oft bei sechs bis acht Stunden \u2013 begrenzt durch Schichtzeiten und Personalverf\u00fcgbarkeit.<\/p>\n\n\n\n
Mit einem Beladeroboter \u00e4ndert sich das Verh\u00e4ltnis grundlegend. Die Maschine produziert weiter, wenn die Mitarbeiter Feierabend machen. Sie l\u00e4uft durch die Nacht und am Wochenende. T\u00e4gliche Spindelzeiten von 16, 20 oder mehr Stunden werden erreichbar \u2013 mit derselben Maschine und ohne zus\u00e4tzliches Personal.<\/p>\n\n\n\n
Das manuelle Be- und Entladen eines Bearbeitungszentrums ist monoton und k\u00f6rperlich belastend. Qualifizierte Zerspaner verbringen wertvolle Arbeitszeit damit, auf das Ende eines Bearbeitungszyklus zu warten, Fertigteile zu entnehmen und neue Rohteile einzulegen.<\/p>\n\n\n\n
Mit einer Automatisierung \u00fcbernimmt der Roboter diese Routine. Die Fachkr\u00e4fte konzentrieren sich stattdessen auf Qualit\u00e4tspr\u00fcfung, Prozessoptimierung und das Einfahren neuer Werkst\u00fccke. Ein Mitarbeiter kann mehrere automatisierte Maschinen betreuen \u2013 das entsch\u00e4rft den Personalmangel, ohne auf Erfahrung verzichten zu m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n
Menschen arbeiten unterschiedlich \u2013 je nach Tagesform, Konzentration und Routine. Ein Roboter hingegen positioniert jedes Werkst\u00fcck mit derselben Genauigkeit und spannt mit konstantem Drehmoment. Kleine Variationen beim manuellen Einlegen, die sich \u00fcber eine Serie summieren, entfallen.<\/p>\n\n\n\n
Das Ergebnis: weniger Ausschuss durch Positionierfehler, gleichm\u00e4\u00dfigere Bearbeitungsergebnisse und stabilere Prozesse. Besonders bei engen Toleranzen oder empfindlichen Oberfl\u00e4chen macht sich dieser Vorteil bemerkbar.<\/p>\n\n\n\n
Ein verbreitetes Vorurteil: Automatisierung lohnt sich nur f\u00fcr Gro\u00dfserien. Das Gegenteil ist der Fall. Moderne Systeme sind auf schnelle Werkst\u00fcckwechsel ausgelegt und erm\u00f6glichen wirtschaftliche Automation auch bei Losgr\u00f6\u00dfen von 10, 50 oder 100 Teilen.<\/p>\n\n\n\n
Entscheidend ist die Umr\u00fcstzeit. Wenn der Wechsel zwischen zwei Werkst\u00fccktypen nur wenige Minuten dauert, rechnet sich die Automatisierung auch f\u00fcr kleinere Auftr\u00e4ge. Die Maschine produziert abends die eine Serie, nachts die n\u00e4chste \u2013 ohne dass jemand dazwischen eingreifen muss.<\/p>\n\n\n\n
Bei der Automatisierung von Bearbeitungszentren gibt es zwei grundlegende Ans\u00e4tze. Die Palettenautomation arbeitet mit vorger\u00fcsteten Spannvorrichtungen: Werkst\u00fccke werden au\u00dferhalb der Maschine auf Paletten gespannt, der Roboter wechselt dann komplette Paletten in den Arbeitsraum. Dieses Konzept eignet sich besonders f\u00fcr komplexe Aufspannungen und l\u00e4ngere Bearbeitungszeiten.<\/p>\n\n\n\n
Die Werkst\u00fcckautomation geht einen anderen Weg: Der Roboter handhabt die Werkst\u00fccke direkt und setzt sie in eine Spannvorrichtung im Arbeitsraum ein. Dieses Konzept ist flexibler bei wechselnden Teilen und erfordert weniger Investition in Paletten und Nullpunktspannsysteme.<\/p>\n\n\n\n
Beide Ans\u00e4tze haben ihre Berechtigung. Die Wahl h\u00e4ngt vom Teilespektrum, den Bearbeitungszeiten und den vorhandenen Spannmitteln ab.<\/p>\n\n\n\n
Die meisten Automatisierungsl\u00f6sungen f\u00fcr Bearbeitungszentren arbeiten mit mechanischen Ordnungssystemen. Werkst\u00fccke werden in festen Positionen bereitgestellt \u2013 auf Rasterplatten, in Schubladen oder Magazinen. Der Roboter f\u00e4hrt die vordefinierten Koordinaten ab.<\/p>\n\n\n\n
Diese Systeme funktionieren zuverl\u00e4ssig bei gleichbleibenden Werkst\u00fccken. Die Teile m\u00fcssen allerdings exakt in ihre vorgesehenen Positionen einsortiert werden. F\u00fcr jede neue Geometrie braucht es angepasste Raster oder neue Aufnahmen. Der Umr\u00fcstaufwand steigt mit der Teilevielfalt.<\/p>\n\n\n\n
Ein alternativer Ansatz verzichtet auf feste Werkst\u00fcckpositionen. Stattdessen erfasst ein 3D-Kamerasystem die Lage jedes einzelnen Werkst\u00fccks im Bereitstellungsbereich. Der Roboter sieht, wo die Teile liegen, und passt seine Greifbewegung entsprechend an.<\/p>\n\n\n\n
Das bedeutet: Werkst\u00fccke k\u00f6nnen ohne aufw\u00e4ndiges Einsortieren bereitgestellt werden. S\u00e4geabschnitte, Gussteile oder Quader werden einfach in den Erfassungsbereich gelegt. Die Kamera erkennt Position und Orientierung, der Roboter greift zu. Der Vorteil zeigt sich besonders bei h\u00e4ufigen Werkst\u00fcckwechseln \u2013 es entfallen Rasterplatten, Matrizen und andere werkst\u00fcckspezifische Vorrichtungen.<\/p>\n\n\n\n
Den Kern des SherpaLoader\u00ae<\/a> bildet das 3D-Kamera-Lasersystem SherpaVision\u00ae. Es erfasst Werkst\u00fccke dort, wo sie tats\u00e4chlich liegen \u2013 ohne Rasterplatten, ohne Matrizen, ohne mechanische Positionierhilfen.<\/p>\n\n\n\n Das Funktionsprinzip: Ein Laserscanner erzeugt eine dreidimensionale Punktwolke des Bereitstellungsbereichs. Die Software analysiert diese Daten, erkennt die Werkst\u00fccke anhand ihrer Geometrie und berechnet die optimale Greifposition. Der gesamte Vorgang dauert nur wenige Sekunden. Eine integrierte Schutzklappe sichert die optischen Komponenten vor Sp\u00e4nen und K\u00fchlschmierstoff. Mehr zum Funktionsprinzip unter So funktioniert’s<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Bei wechselnden Auftr\u00e4gen z\u00e4hlt jede Minute Stillstand. Der SherpaLoader\u00ae ist auf kurze Umr\u00fcstzeiten ausgelegt: Ein Werkst\u00fcckwechsel dauert weniger als f\u00fcnf Minuten.<\/p>\n\n\n\n Der Grund liegt im Verzicht auf mechanische Vorrichtungen. Es m\u00fcssen keine Raster getauscht, keine Positionen umprogrammiert und keine Greifer umgebaut werden. Der Bediener gibt die neue Werkst\u00fcckgeometrie \u00fcber die Dialogsteuerung ein \u2013 den Rest erledigt das System automatisch.<\/p>\n\n\n\n Die Bedienung erfolgt \u00fcber ein 17-Zoll-Touchdisplay mit intuitiver Benutzerf\u00fchrung. Komplexe Roboterprogrammierung ist nicht erforderlich. Auch Mitarbeiter ohne spezielle Vorkenntnisse k\u00f6nnen das System nach kurzer Einweisung bedienen.<\/p>\n\n\n\n Die M-Serie<\/a> des SherpaLoader\u00ae deckt das gesamte Spektrum der Fr\u00e4sbearbeitung ab. F\u00fcr leichte Werkst\u00fccke in der Feinwerk- oder Medizintechnik eignen sich die kompakten Modelle M7 und M12. Der M25 und M50 bewegen Teile bis 18 kg beziehungsweise 38 kg \u2013 passend f\u00fcr Stahlzuschnitte, Aluminiumbl\u00f6cke oder Gussteile.<\/p>\n\n\n\n Schwere Werkst\u00fccke bis 73 kg \u00fcbernimmt der M88, f\u00fcr noch h\u00f6here Gewichte ist der M225 ausgelegt. Damit lassen sich auch Werkst\u00fccke automatisieren, die f\u00fcr viele Wettbewerbssysteme zu schwer sind.<\/p>\n\n\n\n DMG MORI Bearbeitungszentren<\/a> der Baureihen DMU, CMX und DMC lassen sich mit dem SherpaLoader\u00ae automatisieren. Die Anbindung erfolgt \u00fcber Profibus oder Profinet \u2013 eine direkte Kommunikation mit der Steuerung ist gew\u00e4hrleistet. Auch \u00e4ltere Modelle aus der Deckel Maho oder Gildemeister \u00c4ra sind nachr\u00fcstbar.<\/p>\n\n\n\n Hermle Bearbeitungszentren<\/a> der C-Serie \u2013 von der kompakten C 12 bis zur gro\u00dfen C 52 \u2013 sind f\u00fcr die Automation mit dem SherpaLoader\u00ae geeignet. Die Integration erfolgt \u00fcber die Heidenhain-Steuerung, der Zugang zu Werkzeugmagazin und Sp\u00e4nef\u00f6rderer bleibt erhalten.<\/p>\n\n\n\n MAZAK Bearbeitungszentren<\/a> der VCN-Serie und Variaxis-Baureihe lassen sich ohne Eingriff in die Mazatrol-Steuerung automatisieren. Der SherpaLoader\u00ae kommuniziert \u00fcber standardisierte Schnittstellen \u2013 eine Modifikation durch den Maschinenhersteller ist nicht erforderlich.<\/p>\n\n\n\n Das Prinzip der universellen Schnittstellen gilt hersteller\u00fcbergreifend. Bearbeitungszentren von Okuma<\/a>, HAAS<\/a>, Hurco<\/a>, Spinner<\/a> und anderen Herstellern lassen sich ebenfalls mit dem SherpaLoader\u00ae automatisieren. Entscheidend ist nicht die Maschinenmarke, sondern die grunds\u00e4tzliche Eignung f\u00fcr eine Roboteranbindung.<\/p>\n\n\n\n Die SpaceBox ist das zentrale Bereitstellungskonzept f\u00fcr kameragesteuerte Automation. Werkst\u00fccke werden ohne feste Ordnung in einem definierten Bereich abgelegt. Die 3D-Kamera erfasst die Position jedes einzelnen Teils und der Roboter greift sie nacheinander ab.<\/p>\n\n\n\n Dieses Konzept eignet sich besonders f\u00fcr Werkst\u00fccke, die sich nicht oder nur schwer stapeln lassen. S\u00e4geabschnitte, Gussteile oder unregelm\u00e4\u00dfig geformte Rohlinge k\u00f6nnen einfach in die SpaceBox gelegt werden \u2013 ohne zeitaufw\u00e4ndiges Einsortieren.<\/p>\n\n\n\n Tischwagen bieten eine mobile Alternative zur station\u00e4ren Werkst\u00fcckbereitstellung. Die Werkst\u00fccke werden auf fahrbaren Wagen vorbereitet und zum Roboter gebracht. Nach Abarbeitung eines Wagens wird dieser gegen einen neuen getauscht.<\/p>\n\n\n\n Diese L\u00f6sung eignet sich f\u00fcr Betriebe mit h\u00e4ufig wechselnden Auftr\u00e4gen. Die Vorbereitung kann abseits der Maschine erfolgen, w\u00e4hrend die Produktion weiterl\u00e4uft.<\/p>\n\n\n\n F\u00fcr schwere Werkst\u00fccke und gro\u00dfe Serien hat sich die Bereitstellung auf Europaletten bew\u00e4hrt. Die Teile werden gestapelt oder in Lagen angeordnet. Der Roboter arbeitet die Palette Schicht f\u00fcr Schicht ab.<\/p>\n\n\n\n Eine einzelne Palette kann je nach Werkst\u00fcckgewicht mehrere Stunden autonome Fertigung erm\u00f6glichen. Die Paletten lassen sich mit Gabelstapler oder Hubwagen transportieren \u2013 das vereinfacht die Logistik.<\/p>\n\n\n\n Viele Betriebe verf\u00fcgen \u00fcber einen gewachsenen Maschinenpark mit Steuerungen unterschiedlicher Hersteller und Generationen. Der SherpaLoader\u00ae ist auf universelle Kompatibilit\u00e4t ausgelegt.<\/p>\n\n\n\n Neuere Maschinen werden \u00fcber digitale Protokolle angebunden: Profibus, Profinet oder Ethernet\/IP. Bei \u00e4lteren Bearbeitungszentren ohne moderne Schnittstellen erfolgt die Anbindung \u00fcber freie M-Funktionen und potenzialfreie Kontakte. Diese Methode funktioniert hersteller\u00fcbergreifend und erfordert keine Eingriffe in die bestehende Steuerungssoftware.<\/p>\n\n\n\n Ein h\u00e4ufiges Hindernis bei der Nachr\u00fcstung: Der Maschinenhersteller verlangt teure Umbauten oder herstellerspezifische Komponenten. Der SherpaLoader\u00ae arbeitet unabh\u00e4ngig von solchen Vorgaben.<\/p>\n\n\n\n Die Integration erfolgt ohne Modifikation der Maschinensteuerung. Auch Bearbeitungszentren ohne Drehdurchf\u00fchrung lassen sich automatisieren \u2013 ein elektrischer Spindelantrieb \u00fcbernimmt die drehmomentgenaue Steuerung des Anzugsmoments beim Spannen.<\/p>\n\n\n\n Die Investition in eine Automatisierung rechnet sich schneller als viele Betriebe erwarten. In der Regel amortisiert sich ein System innerhalb von 12 Monaten \u2013 vorausgesetzt, die gewonnene Maschinenkapazit\u00e4t wird tats\u00e4chlich genutzt.<\/p>\n\n\n\n Die Rechnung ist einfach: Jede zus\u00e4tzliche Spindelstunde generiert Umsatz. Wenn ein Bearbeitungszentrum statt 8 Stunden k\u00fcnftig 16 oder 20 Stunden pro Tag l\u00e4uft, steigt die Ausbringung entsprechend. Eine individuelle ROI-Berechnung vor der Investition schafft Klarheit \u00fcber das wirtschaftliche Potenzial.<\/p>\n\n\n\n Der gr\u00f6\u00dfte Hebel liegt au\u00dferhalb der regul\u00e4ren Arbeitszeiten. Ein Bearbeitungszentrum, das nur w\u00e4hrend der Tagesschicht bedient wird, steht 16 Stunden am Tag still \u2013 und am Wochenende weitere 48 Stunden.<\/p>\n\n\n\n Mit einer Automatisierung arbeitet die Maschine weiter, auch wenn kein Bediener vor Ort ist. In der Praxis berichten Anwender von Steigerungen der t\u00e4glichen Spindelzeit um 10, 14 oder mehr Stunden. Mehr dazu in unseren Kundenberichten<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Grunds\u00e4tzlich l\u00e4sst sich nahezu jedes Bearbeitungszentrum automatisieren \u2013 unabh\u00e4ngig von Hersteller, Baujahr oder Steuerungstyp. Entscheidend sind die Zug\u00e4nglichkeit des Arbeitsraums, die verf\u00fcgbaren Schnittstellen und die Art der Werkst\u00fcckspannung.<\/p>\n\n\n\n 3-Achs-Maschinen, 5-Achs-Bearbeitungszentren und Portalfr\u00e4smaschinen sind gleicherma\u00dfen geeignet. Die universellen Schnittstellen des SherpaLoader\u00ae erm\u00f6glichen die Anbindung an Steuerungen von Siemens, Fanuc, Heidenhain, Mazak und anderen Herstellern.<\/p>\n\n\n\n Nein. Der SherpaLoader\u00ae ist auf einfache Bedienung ausgelegt. Die Einrichtung neuer Werkst\u00fccke erfolgt \u00fcber eine grafische Dialogsteuerung am Touchdisplay \u2013 ohne Programmiercode, ohne Robotersprache.<\/p>\n\n\n\n Der Bediener gibt die relevanten Parameter ein: Werkst\u00fcckabmessungen, Greifpositionen, Ablageorte. Das System \u00fcbernimmt die Umsetzung automatisch. Auch Mitarbeiter ohne Erfahrung in der Roboterprogrammierung k\u00f6nnen nach kurzer Einweisung selbstst\u00e4ndig arbeiten.<\/p>\n\n\n\n Die Installationsdauer h\u00e4ngt von den Gegebenheiten vor Ort ab. Bei g\u00fcnstigen Voraussetzungen ist eine Inbetriebnahme inklusive Einweisung in wenigen Tagen m\u00f6glich.<\/p>\n\n\n\n Die schnellste dokumentierte Installation dauerte drei Tage: Aufstellung, Anbindung an die Maschine, Einrichtung des ersten Werkst\u00fccks und Schulung der Bediener. Die Maschine muss w\u00e4hrend der Installation nicht zwingend stillstehen \u2013 Vorarbeiten lassen sich oft in Randzeiten erledigen.<\/p>\n\n\n\n Jede Fertigung ist anders. Werkst\u00fcckspektrum, Maschinenpark, Losgr\u00f6\u00dfen und Platzverh\u00e4ltnisse unterscheiden sich von Betrieb zu Betrieb. Am Anfang steht eine systematische Anforderungsanalyse.<\/p>\n\n\n\n Welche Bearbeitungszentren sollen automatisiert werden? Welche Werkst\u00fccke laufen am h\u00e4ufigsten? Wie viel Platz steht zur Verf\u00fcgung? Aus diesen Informationen entsteht ein Automatisierungskonzept, das auf die konkreten Anforderungen zugeschnitten ist \u2013 inklusive Wirtschaftlichkeitsberechnung.<\/p>\n\n\n\n Technische Datenbl\u00e4tter vermitteln einen ersten Eindruck \u2013 aber nichts ersetzt den Blick auf das laufende System. Eine Live-Demonstration zeigt, wie die Automatisierung in der Praxis arbeitet: wie schnell die Werkst\u00fcckerkennung funktioniert, wie der Greifvorgang abl\u00e4uft, wie einfach die Bedienung ist.<\/p>\n\n\n\n Idealerweise findet diese Demonstration direkt an der Maschine statt, die sp\u00e4ter automatisiert werden soll. <\/a><\/p>\n\n\n\nUmr\u00fcstung in unter 5 Minuten<\/h3>\n\n\n\n
Traglastbereiche von 7 bis 225 kg<\/h3>\n\n\n\n
Bearbeitungszentren verschiedener Hersteller automatisieren<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
DMG MORI Bearbeitungszentren<\/h3>\n\n\n\n
Hermle Bearbeitungszentren<\/h3>\n\n\n\n
MAZAK Bearbeitungszentren<\/h3>\n\n\n\n
Weitere Hersteller<\/h3>\n\n\n\n
Werkst\u00fcckbereitstellung f\u00fcr automatisierte Bearbeitungszentren<\/h2>\n\n\n\n
SpaceBox f\u00fcr chaotische Bereitstellung<\/h3>\n\n\n\n
Tischwagen f\u00fcr Kleinserien<\/h3>\n\n\n\n
Paletten f\u00fcr schwere Werkst\u00fccke<\/h3>\n\n\n\n
Bestandsmaschinen nachr\u00fcsten<\/h2>\n\n\n\n
Universelle Schnittstellen f\u00fcr alle Steuerungen<\/h3>\n\n\n\n
Integration ohne Maschinenmodifikation<\/h3>\n\n\n\n
Wirtschaftlichkeit der Automation<\/h2>\n\n\n\n
Amortisation innerhalb von 12 Monaten<\/h3>\n\n\n\n
Produktivit\u00e4tssteigerung durch erweiterte Laufzeiten<\/h3>\n\n\n\n
H\u00e4ufige Fragen zur Automation von Bearbeitungszentren<\/h2>\n\n\n\n
Welche Bearbeitungszentren lassen sich automatisieren?<\/h3>\n\n\n\n
Sind Programmierkenntnisse erforderlich?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Wie lange dauert die Installation?<\/h3>\n\n\n\n
Beratung f\u00fcr Ihr Bearbeitungszentrum<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Anforderungsanalyse f\u00fcr Ihre Fertigung<\/h3>\n\n\n\n
Live-Demonstration an Ihrer Maschine<\/h3>\n\n\n\n