Automation im Werkzeugbau

Unterschiedlichste Werkstücke mit großer Gewichtsspanne, ein extrem langer Hub in X-Richtung sowie sehr große Autonomie – das sind nur einige der Herausforderungen, welche Erowa angesichts der Neuanschaffung einer Makino „D500“ bei der Fostag Formenbau AG zu bewältigen hatte.

 

Im Jahr 1955 als allgemeine Werkzeugbaufirma gegründet, hat die Fostag Formenbau AG seit 1961 ihren Sitz in Stein am Rhein. Dort wurde sie stetig erweitert, bis zur heutigen Produktionsfläche von 3600 Quadratmeter. Seit einem Management-Buy-in im Jahr 1998 befindet sich das Unternehmen unter der Leitung von Markus und Rolf Mühlemann. Nicht zuletzt dank eines eigenen Qualitätskonzepts für maximale Präzision und Effizienz gehört diese Firma heute zu den weltweit führenden Herstellern von Hochleistungs-Spritzgießformen.


Die wichtigsten Kundensegmente sind die Bereiche Medizin/Pharma/Labor, Verschlüsse und (Dünnwand-)Verpackungen. Die für den Bau der Formen nötigen Formeinsätze, Formaufbauten, wie auch Elektroden stellt man komplett im eigenen Haus her. Das Unternehmen beschäftigt heute gut 90 Angestellte (inklusive Lehrlinge). 95% des Jahresumsatzes resultieren aus dem Exportgeschäft.

 

Bearbeitungszentrum und Roboterautomation


Seit 2000 fokussiert man auf das Thema automatisierte Fertigung. „Wer nicht in Automation investiert, hat ein Problem“, ist sich Thomas Wieland sicher. Der Head of Production ist seit 1999 im Haus. Ende 2013 hat sich sein Maschinenpark um eine Makino „D500“ erweitert. Mit diesem großen High-Precision-5-Achs-Bearbeitungszentrum werden insbesondere HSC-Fräsvorgänge abgewickelt. Bestückt wird sie von einem Erowa „Robot Dynamic XT“. Gesteuert wird die ganze Fertigungszelle vom Erowa „JMSpro“ -Prozessleitsystem, welches sämtliche Daten zuverlässig miteinander kommunizieren lässt.


„Erowa ist Teil unserer Automationsbestrebungen“, sagt Wieland und ergänzt: „Und für uns war klar, dass Erowa auch für dieses Projekt mit offeriert.“ Besonders anspruchsvoll war diesmal, dass es einerseits Transfergewichte von bis zu 200 Kilogramm zu bewältigen gibt, aber andererseits auch filigrane und diffizile Teile gehandelt werden müssen. Zudem erforderte die räumliche Situation einen langen Teleskop-Roboterarm. „Die Erowa-Offerte hat alle Anforderungen erfüllt und bot uns zudem die Möglichkeit einer Erweiterung: Der Roboter muss und wird in naher Zukunft eine zweite oder sogar eine dritte Maschine bedienen; entsprechende Investitionen sind bei uns in Planung“, betont Wieland.

 

Jahresarbeitszeit 6500 Stunden


Beim vorliegenden Projekt lag die Messlatte des Pflichtenhefts sehr hoch. Das System muss 6500 Stunden im Jahr produktiv, das heißt über 17 Stunden pro Tag im Einsatz oder unter Span sein. Dabei soll es bis zu 70 Prozent der Zeit autonom funktionieren, damit unbemannte Schichten möglich sind.


Die unterschiedliche Größe der Werkstücke erfordert UPC-Paletten 320 x 320 Millimeter für größere Formeinsätze und Mehrteilebeschickung, dann ITS ø 148 Millimeter-Paletten für kleinere Formeinsätze und schließlich ITS 50 Millimeter-Elektrodenhalter. Diese verschiedenen Systemgrößen auf der gleichen Maschine wechselt der Robot Dynamic automatisch.


Und selbstverständlich galt es, Maschine und Roboter perfekt aufeinander abzustimmen. „In der Kombination waren dies sehr komplexe Anforderungen“, sagt Alois Bättig, Verkaufsleiter Schweiz bei Erowa: „Der sehr lange Teleskophub in der X-Richtung beispielsweise war beim Robot Dynamic einer der ersten dieser Art. Das ist einer der Gründe, warum es sich hier für uns um ein Referenzprojekt handelt. Eine echte Success-Story setzt einen zufriedenen Kunden voraus; das ist hier der Fall.“ Diese Einschätzung wird von Thomas Wieland sofort bestätigt: „Das System lief vom ersten Tag an problemlos.“

 

Eine Seilschaft


Fostag hatte die sehr komplexe Ausrüstung des hochgenauen 5-Achsen-Fräszentrums mit integrierter Erowa Roboterzelle spezifisch auf ihre Bedürfnisse ausgelegt. Im Oktober 2013 wurde die HSC-Fräsmaschine vorab ohne Roboterzelle installiert. Im Oktober startete man den Wettbewerb um die Automatisierung. Schon im Dezember bestellte man bei Erowa den Roboter, welcher Ende März 2014 geliefert wurde. „Während des Aufbaus des Roboters und der Werkstück-Magazine lief die Maschine noch mit manueller Beladung, dann war innerhalb von einer Woche alles startklar. Alles lief von Beginn weg störungsfrei; und das trotz unseres doch straffen Zeitplans“, berichtet Wieland. In dieser sehr hektischen Zeit der Inbetriebnahme hat sich die langjährige Partnerschaft bewährt. „Die Wege sind kurz, Informationen und auch Personal sind sofort zur Stelle“, sagt Wieland und resümiert: „Neben der Qualität der Produkte und der steten Innovationsbereitschaft ist diese Verlässlichkeit einer der ganz großen Vorzüge von Erowa. Es ist für uns wie eine Seilschaft, eine Frage des Vertrauens.“

 

Durchgängigkeit


„Manchmal kommt es mir sogar fast wie eine Ehe vor», meint CEO Markus Mühlemann. Die Zusammenarbeit etwa bei den Spann- und Palettiersystemen reiche zurück bis in die 80er Jahre. „Das war Teil eines eigentlichen Innovationsschubs. Zu der Zeit waren wir der erste Multikavitäten-Spritzgiessformen-Hersteller für Kunststoffverschlüsse von Glasgetränkeflaschen.“


Heute, mit einer weiter intensivierten Fokussierung auf Automation, ist Erowa noch wichtiger für Fostag. „Unsere Anforderungen sind extrem hoch. Nicht nur, was die Genauigkeit angeht, sondern auch, weil der Formenbau quasi eine Art Einzelteilfertigung ist, was an die Automation höchste Ansprüche stellt.“ Erowa erfülle diese mit einem extrem hohen Grad an Durchgängigkeit, Wiederholbarkeit und Innovation, betont Markus Mühlemann abschließend. „Aber wir schätzen auch die Kontinuität und die Tatsache, dass das Unternehmen unabhängig geblieben ist.“

www.fostag.com
www.erowa.com

 

Beitrag aus dima 3/2016:

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