Maksymalny czas pracy wrzeciona
14 godzin więcej czasu pracy każdego dnia
Schöbel Hermann CNC-Frästechnik GmbH
jest preferowanym wyborem wielu znanych firm w dziedzinie technologii obróbki skrawaniem, szczególnie w przypadku prototypów i serii od 1 do 10 000 części. Tym bardziej, że Johannes Seilbeck i Martin Herzog przejęli firmę od jej założyciela. W trakcie tego przejęcia obaj dostrzegli potencjał przekształcenia małego klejnotu w jeszcze większy dzięki cyfrowej automatyzacji.
Przed automatyzacją
tylko 5 pracowników pracowało na produkcji. Pomimo ich wieloletniego doświadczenia i wiedzy w dziedzinie techniki medycznej, budowy maszyn i przemysłu konsumenckiego, osiągnęli granice swoich możliwości. Wrzeciono 5-osiowego centrum obróbczego MIKRON HEM 500 U pracowało tylko na 75% wydajności i było bezczynne przez 18 godzin dziennie. Wyzwaniem było podwojenie liczby godzin pracy wrzeciona bez zatrudniania dodatkowych pracowników.
Rozwiązanie
W trakcie przejęcia użyto pierwszego robota – było to wejście w technologię, której poprzedni właściciel jeszcze nie rozważał lub nie odważył się użyć.
Istniejąca maszyna MIKRON HEM 500 U nie była w żaden sposób przygotowana do automatyzacji. Nie posiadała interfejsu automatyzacji ani napędu bramy. Ponadto nie było wolnych kanałów w przepustach mediów na 4. i 5. osi, które byłyby wymagane do obsługi pneumatycznego lub hydraulicznego urządzenia mocującego. Doposażenie przez producenta nie wchodziło w grę ze względu na czas dostawy i koszty. MAFU-SHERPA przekonała klienta kompletnym rozwiązaniem z jednego źródła, składającym się z urządzenia SherpaLoader® M20, wyposażonego w elektryczną wkrętarkę momentową oraz elektryczny napęd drzwi i interfejs robota do maszyny obróbczej. Istniejąca technika mocowania została płynnie zintegrowana z automatyzacją, a sprawdzone parametry przetwarzania zostały zachowane, co ułatwia rozpoczęcie pracy z automatyzacją. Automatyzacja rozpoczyna się od wielkości partii 10 części. Dzięki solidnemu działaniu automatyzacji można teraz oferować serie do 50 000 części rocznie.
W ciągu roku efektywny czas wrzeciona został zwiększony z 6 do ponad 20 godzin dziennie. Przykładowo, automatyzacja trwała przez wiele weekendów bez potrzeby zatrudniania personelu. Firma Schöbel jest doskonałym przykładem na to, jak nawet małe firmy mogą się robotyzować i w ten sposób stać się znaczącym konkurentem.
Johannes Seilbeck, dyrektor zarządzający:
„Automatyzacja zwiększyła nasze obroty w systemie ponad dwukrotnie. To zarówno sukces, jak i zachęta. Dlatego właśnie zainwestowaliśmy w nową maszynę obróbczą od HERMLE. I w drugą ładowarkę SherpaLoader. Jest nas teraz dziesięciu: osiem osób i dwa roboty”.
Seit 20 Jahren entwickelt und produziert unser Kunde, Fa. Königsee Implantate aus Allendorf, Medizintechnik auf dem Gebiet der Osteosynthese. Kerngeschäft sind patentierte Plattensysteme mit winkelstabiler und variabel winkelstabiler Verschraubung.
Vor der Automation...
stellte sich die Fertigungssituation für Fa. Königsee Implantate wie folgt dar:
Bearbeitet werden Werkstücke aus Kantmaterial 40 x 50 x 25 mm, typischerweise mit Losgröße 50. Die Bearbeitung erfolgte auf dem 5-Achs-Bearbeitungszentrum HERMLE C20U, mit mechanischem Schraubstock der Firma LANG ohne Drehdurchführung, Bearbeitungszeit 4:20 Minuten.
Für die Fertigung dieser Serie war ein Bediener verantwortlich. Der holte sich Rohlinge aus dem Lager und vereinzelte diese auf Handeinlegewagen. Weil die zu spannenden Rohlinge aus Titan und damit sehr teuer sind prägte er diese manuell vor, d.h. er versah sie mit einer definierten Kontur und reduzierte die Spannrandzugaben und damit den Materialeinsatz. Das manuelle Vorprägen stellte mit 15 Sekunden pro Werkstück, also auf das Los bezogen rd. 90 Minuten.
Nun fuhr der CNC-Bediener den Handeinlegewagen zur Bearbeitungsmaschine, richtete das CNC-Programm ein, und begann mit den Einlegearbeiten. Besonders zeitaufwendig hierbei: Das drehmomentgenaue Spannen des Schraubstocks und die manuelle Druckluftreinigung der bearbeiteten Werkstücke und des Schraubstocks nach jedem Bearbeitungszyklus.
Bei einer Spindellaufzeit von 120 Sekunden pro Werkstück, die Stillstandzeiten lagen bei 30 Sekunden (also nicht-Hauptzeitparallel).
Mit diesen Aufgaben war der Bediener war zu 70% ausgelastet, sodass ein effizienterer Personaleinsatz und Maximierung der Spindelzeit gefordert war.
Neben der Prägestation kann Fa. Königsee Implantate ohne Mehraufwand andere Stationen in den in den Fertigungsprozess integrieren, bspw. eine Mess- und Markierstation. Wäre ein Bediener mit diesen zusätzlichen Arbeitsschritte voll ausgelastet, so kann er jetzt die automatisierte Anlagen verlassen, um weitere CNC-Maschinen zu überwachen.
„Die Roboterzelle nimmt uns das Vorprägen und Einlegen ab. Wegen des schnellen Einrichtens der Aufträge nutzen wir sie selbst bei kleinen Serien von fünf Teilen.“
Zitat
Frank Orschler, Geschäftsführer: … oder Zitat WER, Produktionsleiter
Konsequenz (results)
Konsequenz: Die Automation hat die vorherigen Aufgaben des 70% CNC-Bedieners auf einen Einrichter (20%) und einen Logistiker (25%) verteilt. Der Einrichter betreut fünf weitere automatisierte CNC-Maschinen. Sie ersparen dem CNC-Bediener also wertvolle Zeit, die und durch spart bares Geld.
Die Amortisationszeit liegt bei 11 Monaten.
Diese personelle Entkopplung, verbunden mit der Lohndifferenz zwischen Logistiker und Einrichter, hat bares Geld gespart. Denn die Betriebskosten werden im Wesentlichen von der Personalbindung bestimmt.
Die Lösung (mit dem M20)
wurde wie folgt konzipiert:
Zunächst wurden die Aufgaben neu verteilt: Die Vereinzelung und kontinuierliche Bereitstellung von Material wird nun durch (extern akquirierte) Logistiker durchgeführt, während sich qualifizierte Einrichter auf die CNC-Programme und Automation fokussieren.
Alle anderen vormals manuellen Arbeitsschritte übernimmt der SherpaLoader® vollautomatisch: Teilaufnahme, Vorprägen, Abblasen des Schraubstocks, Einfuttern, automatische Spannung des Schraubstocks, Abblasen des Werkstücks, automatisches Öffnen des Schraubstocks, Ausfuttern, Teilablage.
Welche Produktivitätsgewinn können Sie erreichen? Wie schnell erfolgt die Amortisation? Wir helfen Ihnen gerne bei der Berechnung! Dabei berücksichten wir gemeinsam Produktivitätsfaktor sind Maschinenstunden geteilt durch Mitarbeiterstunden.
Aus den Lohn- und Lohnnebenkosten, Urlaub und Krankenstand, berechnet sich, unter Berücksichtigung von Schichtzulagen, Ihr effektiver Stundensatz für die Normalschicht, Spätschicht, Nachtschicht und Samstagschicht.
Dann mehr als halbiert sich der effektiver Stundensatz.Denn die Finanzierungskosten eines Roboters sind deutlich geringer als ein Einleger-Gehalt. Das erklärt, warum es sich heute niemand mehr leisten kann, keinen Roboter zu haben.
