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KleinstserienfertigungAudis Vorseriencenter braucht Universalwerkzeuge

Audi Q2

In der Versuchsteilefertigung bei Audi in Ingolstadt werden anspruchsvolle Bauteile als Prototypen und in Kleinstserien hergestellt. Dabei setzen die Verantwortlichen auf VHM-Fräser von Haimer, die sich durch ihre Geometrie und Qualität für vielfältige Zerspanungsaufgaben eignen. Ihr Dämpfungs- und Rundlaufverhalten ermöglicht es, in Vergleichsfällen die Produktivität um ein Vielfaches zu steigern.

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RohrbiegemaschinenFlexibilisierung der ­Rohrproduktion

Nach dem mechanischen Biegen kam in den 80er Jahren im Bereich der Rohrbearbeitung die CNC-Steuerung zum Einsatz. Diese Technik führte insbesondere bei großen Unternehmen zu der intensiveren Rationalisierung ihrer Produktion. Der Massenproduktion von gebogenen Rohren stand nun nichts mehr im Wege. Da die Produktionskosten pro Stück sanken, konnten auch der Preis für das Fertigprodukt gesenkt werden. Die massenhafte Herstellung von Einzelteilen schien geradezu von Vorteil, da man durch Lagerhaltung die Lieferverträge der Auftraggeber jederzeit erfüllen konnte. Die Entscheidung des Unternehmers für die Rationalisierung und Massenproduktion bedeutete für ihn die Herstellung einfacher Produkte durch simple Technologie und folglich billigere Arbeitskräfte, aber auch gebundenes Kapital wegen ausgiebiger Lagerhaltung,

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techno Minileiter: Flexibilisierung der ­Rohrproduktion

Heute weiß man, dass die Methoden wie Rationalisierung und Kostensenkung nicht mehr die alleinige Lösung der Probleme sind. Außerdem scheinen diese produktorientierten Vorgehensweisen nur vordergründig vorteilhaft: Es werden Teile produziert, für die es keinen Abnehmer gibt und für die der Zeitpunkt der Lieferung nicht definiert ist. Dies führt werksseitig zu unnötig langen Herstell- und Lieferzeiten sowie hohen Produktions-, Lagerhaltungs- und Transportkosten. „Das Ziel der Kostensenkung wurde somit verfehlt“, weiß Katsuyoshi Tatai, CEO des Rohrbiegemaschinenherstellers MiiC.

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Die Unternehmer, die an diesen Methoden immer noch festhalten, verlagern ihre Produktion ins Ausland, um dem „teuren Westeuropa“ zu entfliehen und verlieren dadurch ihr „Know-how“. Doch die Flucht ins Ausland ist nicht die Lösung aller Schwierigkeiten. Hat sich da nicht auch etwas im Verhalten der Auftraggeber geändert, das es zu beachten gilt? Auftraggeber haben so hohe Qualitätsansprüche wie nie zuvor. Einige der Hersteller betrachten sich als Dienstleister, die sämtliche Produkte und Leistungen von Zulieferern einkaufen und sich lediglich auf die Qualitätskontrolle konzentrieren. Und der Trend nimmt zu, auf die Qualitätskontrolle zu verzichten und den Auftragnehmer über die geforderte Qualitätsgarantie in die Pflicht zu nehmen. Tatai: „Um Kostenoptimierung zu erzielen, brauchen sie zur Realisierung einer optimalen Produktion mit eigenem „Know-how“ die Produktionsstätten ihrer Zulieferer in ihrer Nähe und nicht im Ausland.“

Auch der Endverbraucher hat sein Verhalten geändert: er will keine Fließbandware mehr. Stattdessen legt er bei der Wahl seiner Konsumgüter gesteigerten Wert auf Zuverlässigkeit, Beständigkeit und Innovation der technischen Produkte. Gefällt ihm ein Produkt nicht, dann wechselt er zu einem anderen Hersteller. Entspricht das Produkt seinen Erwartungen, dann bleibt er der Marke treu.

Was soll der moderne Zulieferer nun machen? Neue Wege offenbaren sich für ihn erst durch die Fokussierung auf Flexibilität und Qualität. In flexiblen Produktionsabläufen und innovativen, zuverlässigen und auf Kundenwünsche gemünzten Produkten liegen die Absatzchancen. Die Frage ist daher: Weiter in alte Fußstapfen treten oder mutig neue Wege beschreiten? Und wenn mutig, wie gelingt dann die Umsetzung? „Dieses Ziel“, so Tatai, „wird erreichbar durch die Automatisation des gesamten Produktionsprozesses, die flexible Produktionsabläufe bei der Herstellung einzelner komplexer Produkte integriert und ein Höchstmaß an Produktivität, Präzision und Zuverlässigkeit bietet. Auf diese Weise kann auf individuelle Anforderungen der Auftraggeber reagiert werden.“

MiiC & Co. hat sich dieser Thematik angenommen und kann mit dem Bending Center System nun ein Ergebnis präsentieren: Bending Center und Simulationssoftware. „Unser Bending Center System ist in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden entworfen und weiterentwickelt worden“, sagt Geschäftsführer Katsuyoshi Tatai. Tatai, ein Verfechter der Optimierung der Supply Chain, besprach mit seinen Kunden deren technische und organisatorische Bedürfnisse; gemeinsam wurden Lösungen für einen reibungslosen Ablauf entwickelt. Die Kunden, zum großen Teil Zulieferer aus dem Bereich Automobiltechnik, legen großen Wert auf automatisierte Maschinen und Ausrüstung sowie auf ablauf- und kostenoptimierte Methoden wie z.B. Kanban und Just-in-Time.

Kanban bedeutet die zuverlässige Bereitstellung von Einzelteilen, die zur Modulanfertigung benötigt werden, in optimaler Stückzahl und zum günstigsten Zeitpunkt. In einem schlanken, flexiblen Ablauf will der Zulieferer dann die Einzelteile zu den bestellten Modulen zusammenfügen, um sie zu einem exakt vereinbarten Zeitpunkt an einem genau definierten Ort im Werk des Herstellers abzuliefern bzw. selbst einzubauen. Damit die Warenlieferung Just-in-Time erfolgt, werden die Produktionsanlagen bevorzugt ganz in der Nähe des Auftraggebers aufgestellt. Die Ansammlung von Zulieferern um den Hersteller in Form eines Satellitenwerkes ist sehr vorteilhaft, da Lagerhaltungs- und Transportkosten entfallen und Investitionskosten für die Produktionseinrichtung und Personalkosten drastisch minimiert werden.

Die Anforderungen dieser Organisationsmethoden werden technisch durch das flexible Bending Center System umgesetzt.

Rohre zu biegen ist mit konventionellen CNC-Rohrbiegemaschinen der verschiedensten Hersteller möglich. Unterschiede gibt es dabei noch unter anderem bezüglich der Antriebe, der Anzahl der gesteuerten Achsen, der Steuerungen und bezüglich der Maschinenqualität. „Trotzdem gleichen sich die Maschinen der verschiedenen Hersteller immer weiter an“, räumt Tatai ein, „ohne dass besondere Innovationen den Rohrbogenerzeugern geboten werden.“

Die Bending Center von MiiC haben in den letzten Jahren vielen Unternehmen geholfen, Aufträge zu gewinnen und ihre Marktposition auszubauen. Neu ist allerdings die Vielzahl von Möglichkeiten, mit denen bereits mit flexiblen Schläuchen und Fittings konfektionierte Rohre gebogen werden können.

Dazu ist es aber notwendig, nicht nur den eigentlichen Biegeprozess, sondern den Herstellungsprozess der komplett mit Fittings und flexiblen Schläuchen konfektionierten Rohrleitung zu überdenken. Einzelne Rohrbögen zu fertigen und im gebogenen Zustand zu konfektionieren ist mit bedeutend höheren Kosten verbunden, als Leitungen im geraden Zustand zu konfektionieren und anschließend zu biegen.

Die Konfektionierung kann einfacher automatisiert und das Handling drastisch vereinfacht werden.

Herkömmliche Maschinen sind nicht – oder nur bedingt – in der Lage solche Leitungen zu verarbeiten.

„Das neue Bending Center SRLY-18 ist dazu jedoch prädestiniert“ führt der MiiC-Manager aus. „Der 6-Achsenroboter mit integriertem Biegekopf bietet die notwendige Flexibilität, die auch von Handling- oder Schweißrobotern bekannt ist.“

Der Roboter wurde aber speziell für die Biegeprozesse modifiziert und erreicht bei einer Genauigkeit von 0,05 mm bzw. 0,05° extreme Geschwindigkeiten. Besondere Magazine und Beladesysteme bereiten die Rohre bezüglich der axialen Positionierung der Fittings vor. Längentoleranzen der flexiblen Schläuche werden durch Bestimmung von Nullpunkten an den Metallrohren so ausgeglichen, dass die Rohrgeometrie korrekt ist und die Toleranzen im Schlauch bleiben.

Leitungen mit einem flexiblen Schlauch werden vom Lader in eine Spezialvorrichtung geladen, die dem SRLY-18 die beiden Rohrstücken zur Biegung bereithält. Der flexible Schlauch wird dabei von zwei Greifern fest umfasst. Somit gibt es keine Bewegung der beiden Rohre. Der SRLY-18 biegt beide Rohrteile und führt sämtliche Bewegungen wie Vorschub, Drehung und Biegung durch. Die Minimierung des Peitscheneffektes und der Vibrationen erlaubt somit schnellere und präzisere Biegungen. Nach dem Biegeprozess ist der SRLY-18 in der Lage die Rohrleitung positionsgenau zu entladen. In der Nebenzeit wird das nächste Rohr schon wieder vorbereitet.

Bei Rohrleitungen mit zwei flexiblen Schläuchen wird der Prozess analog durchgeführt. Hierfür sind jedoch zwei mal zwei Greifer notwendig, die die beiden Schläuche umfassen. Bei Biegung des Mittelrohrkrümmers kann allerdings der Peitscheneffekt eines kurzen Rohres nicht verhindert werden.

Die Biegeköpfe aller Bending Center können mit Leichtigkeit Fittings wie Flansche, Ventile oder Kondensatoren umfahren. Bis zu vier Biegeebenen erleichtern das Anpassen der Werkzeuge an die vorliegenden Rohrbedingungen.

Die Programmierung des flexiblen SRLY-18 erfolgt im Dialog über die einfache Bedieneroberfläche von MiiC. Darüber hinaus ist das System frei programmierbar und kann je nach Wunsch Handlingfunktionen übernehmen. Der SRLY-18 muss nicht erst automatisiert werden, er ist bereits Automation.

Durch den Einsatz des Bending Center Systems werden exakt die Teile hergestellt, für die es auf dem Markt Abnehmer gibt, für die der Zeitpunkt der Lieferung bzw. Montage klar definiert ist – und das bei optimiertem Kostenaufwand. Die moderne Maschinentechnik erlaubt die Produktion verschiedenartigster Teile auch in kleinsten Stückzahlen entsprechend der Vorgabe des Auftraggebers.

„In Zukunft werden Unternehmen, die den Kunden- und Gesamtnutzen in den Vordergrund stellen und sich an ihrer gesamten Wertschöpfungskette orientieren, auf dem Markt die Oberhand haben“, ist Katsuyoshi Tatai überzeugt. „Die kontinuierliche Optimierung des gesamten Herstellungsprozesses wird von den Beteiligten gemeinschaftlich intensiv betrieben.“ Um die Zusammenarbeit und das Ergebnis so optimal wie möglich zu gestalten, werden heutzutage immer häufiger vor Vertragsabschluss offen die Bedürfnisse, Stärken und Schwächen der Geschäftspartner besprochen und Lösungen für reibungslose Abläufe gefunden. Das Streben nach fehlerlosen Prozessen führt zu optimierter Produktqualität. „Die flexible Automation aber ist der Schlüssel zum Erfolg“, führt Katsuyoshi Tatai aus. „Die Entscheidung der Unternehmensleitungen, die Produktion umzustellen, wird ausschlaggebend für das Bestehen und für die Entwicklung ihrer Firmen sein.“

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