Vielversprechende erste Erfahrungen

Im Bereich der mechanischen Bearbeitung nutzt die Joseph Vögele AG bereits seit 2002 ein Multi-Level-System von Fastems in Ausbaustufe HD mit einer Tragfähigkeit von 4,5 Tonnen in Kombination mit zwei Bearbeitungszentren von starragheckert. Siegfried Köhler erinnert sich an die Anfänge: „Unsere ersten Erfahrungen sammelten wir mit einem System auf einer Ebene, mit dem wir durch eine höhere Automatisierung bereits die Rüstzeiten entscheidend drücken konnten. Die Ergebnisse waren derart positiv, dass wir uns als nächstes für ein Mehrebenensystem entschieden, mit dem wir auch den Platz in der Hallenhöhe ausschöpfen konnten. Ein solches MLS bedeutet mehr Paletten im Umlauf bei geringerem Platzbedarf und zusätzliche Kapazitäten für Materialpaletten. Das MLS-HD von Fastems hat uns bereits in Mannheim gezeigt, dass man mit einer hohen Anzahl an Paletten in Kombination mit kleinen Losgrößen die Rüstzeiten signifikant reduzieren kann."

Zusätzliche Investition in ein MLS-HD

Durch den Umzug nach Ludwigshafen war man aufgrund der größeren Produktionsfläche in der Lage, das System zu erweitern, das nun neben dem Platz für eine weitere Werkzeugmaschine zusätzliche Kapazitäten für insgesamt 22 Maschinenpaletten und 75 Materialpaletten bietet. Darüber hinaus investierte Joseph Vögele in ein MLS-HD von Fastems mit einer Tragfähigkeit von maximal 3,5 Tonnen und integrierte hier zwei Bearbeitungszentren (BAZ) von starragheckert. Sowohl das erste MLS-HD als auch das zweite MLS-HD sollen bis Ende des Jahres durch jeweils ein drittes BAZ ergänzt werden.

Niedrige Rüstzeiten trotz Werkstückvielfalt und Losgröße 1

„Früher haben wir in relativ großen Losgrößen gedacht, um die Rüstzeiten einigermaßen in den Griff zu bekommen. Das ist heute mit den Systemen von Fastems nicht mehr der Fall. Aktuell laufen über beide Systeme rund 100 verschiedene Materialnummern, wobei jede Nummer im Laufe der Woche mehrmals durch das System geht. Wir können heute also mit der jetzigen Anzahl an Maschinen mehr Teile fertigen, als es ohne Multi-Level-System der Fall wäre. Hierbei hat sich unsere Philosophie hin zur Werkstückvielfalt mit der Bearbeitung bis hin zur Stückzahl 1 gewandelt, und sind wir aufgrund gesunkener Rüstzeiten wesentlich produktiver geworden", erklärt der Betriebsleiter und ergänzt: „Die Potenziale solcher Multi-Level-Systeme sind damit aber bei Weitem noch nicht ausgereizt."

Mut zu neuen Wegen beim Einsatz von MLS

2007 investierte Joseph Vögele in ein weiteres MD-System von Fastems mit 1,5 Tonnen Tragfähigkeit. Diesmal wurden aber nicht Werkzeugmaschinen an die Anlage angebunden, sondern Schweißroboter. „Diese Anlage dürfte in ihrer Art einzigartig in der Welt sein", betont Köhler und erzählt, wie es dazu kam: „Auslöser hierfür waren im Grunde die positiven Erfahrungen mit den bisherigen MLS von Fastems. Ohne diese hätten wir vermutlich nie den Mut besessen, ein System mit Robotern zur Bearbeitung unserer Bohlen zu bestücken."

Platz für insgesamt 145 Maschinenpaletten

Die Automatisierungsphilosophie sei aber mit der für Werkzeugmaschinen vergleichbar, mit dem entscheidenden Unterschied, dass das System in Ludwigshafen für die automatische Be- und Entladung von Schweißroboterzellen sorgt. „Wie bei den Werkzeugmaschinen, haben wir auch hier sehr viele Vorrichtungen und eine entsprechend große Vielfalt an zu schweißenden Teilen im System, das insgesamt 145 Maschinenpaletten aufnimmt." Zunächst wurden drei Schweißroboter in das MLS integriert. Das neue Konzept funktionierte allerdings derart gut, dass man binnen kürzester Zeit einen weiteren Roboter in das System einband.

Besondere Herausforderung, einfache Lösung

Die Realisierung des MLS in Kombination mit den Roboterzellen bezeichnet der Betriebsleiter als „unproblematisch": „Die Systeme von Fastems sind sehr offen, zumal der Systemintegrator ja schon hinreichend Erfahrungen mit der Anbindung anderer Applikationen jenseits von Werkzeugmaschinen in MLS hat, etwa Roboter zum Entgraten oder Waschmaschinen, um nur zwei Beispiele zu nennen. Die besondere Herausforderung für uns bestand allerdings darin, die Paletten aus dem System in die einzelnen Roboterzellen zu bekommen. Letztlich haben wir hierzu eine sehr einfache Lösung gefunden."

Der Roboterorbit wurde auf eine fahrbare Achse gesetzt und ist drehbar, damit der Roboter die Palette mit dem zu schweißenden Teil von der Übergabestation übernehmen kann. Das MLS von Fastems wiederum legt hierzu die Palette an einer Übergabestation ab, der Rest geschieht innerhalb der Roboterzelle. Nach dem Abschweißen übergibt der Roboter das bearbeitete Teil wieder an das MLS, das sich mit einer Höhe von 5,40 Metern über eine Länge von 70 Metern durch die Halle erstreckt.

„Pro Schicht arbeiten rund fünf bis sechs Mitarbeiter an dieser Anlage. Sie heften die Teile ab, bevor sie von den Robotern geschweißt werden können. Die Werkstücke werden zuvor an einer beliebig freien Stelle im System abgelegt und dann zur Bearbeitung einem momentan freien Roboter zugeordnet. Dieser Ablauf funktioniert deshalb so gut, weil wir keine Werkzeugverwaltung für die Roboter benötigen. Außerdem sorgt das System dafür, dass die automatisch geschweißten Teile zur Nachbearbeitung an eine entsprechende Station innerhalb der Gesamtanlage gelangen. Wir nutzen das System also auch als Transportmittel," berichtet Siegfried Köhler und meint abschließend: „Hohe Flexibilität bei gleichzeitig niedrigen Rüstzeiten und somit eine hochproduktive Fertigung von Werkstücken bis hinunter zur Stückzahl 1 sowie die Option einer mannarmen Fertigung in Nachtlaufzeiten, das sind letztlich die Vorteile, die man mit MLS ausschöpfen kann. Und mit unserem Roboter- MD-System haben wir außerdem gezeigt, wo zukünftig noch weitere Potenziale dieser Flexiblen Fertigungssysteme zu finden sind."