Ausgabe - 17 - Produktion

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26 · Automatisierung · Produktion · 25. April 2013 · Nr. 17 Schraubtechnik Hohe Drehmomente sicher bewältigen Produktion Nr. 17, 2013 In der Elektrostapler-Produktion von Still sorgt ein Tensorschrauber von Atlas Copco Tools für Prozesssicherheit, Zeitersparnis und Ergonomie. Der Tensorschrauber am Handling-Arm lässt sich in drei Achsen bewegen und einstellen. prozesses „zählt der Tensor ST mit“ und reklamiert ein Zuviel oder Zuwenig direkt beim Monteur. „Damit ist eine Fehlbedienung ausgeschlossen und bei uns auch noch nicht vorgekommen“, erklärt Lutz Wehde. Essen/Hamburg (ki). Schon bei der Entwicklung eines neuen Staplers muss der Konstrukteur die spätere Montage im Blick haben. Und gewährleisten, dass sich das erdachte Fahrzeug in einem angemessenen Zeitrahmen sicher produzieren lässt. Die Konstruktion des neuen Dreirad-Elektrostaplers RX 50 NE von Still stellt die Montage vor eine doppelte Herausforderung: Hohe Drehmomente an schwer zugänglichen Stellen müssen bewältigt werden. Um diese Schraubfälle umzusetzen, wurde Atlas Copco Tools in die Planungsphase des neuen Staplers involviert. Ergebnis dieser Kooperation ist ein dokumentationsfähiger Tensor-ST-Schrauber an einem dreidimensional fahrbaren Articulated Arm. „Wir hatten den neuen Schrauber direkt zum Start unserer neuen Linie 9 zur Verfügung. Das war eine Grundvoraussetzung, da sich dieser Montageschritt mit anderen Schraubern nur sehr schwer hätte realisieren lassen“, erklärt Lutz Wehde, Fertigungsleiter bei der Still GmbH in Hamburg. Zwölf Verschraubungen à 660 Newtonmeter (Nm) zwischen Achse und Rahmen sowie drei Verschraubungen à 950 Nm zwischen Rahmen und Heckgewicht müssen vom Monteur fixiert werden. Die Schrauben werden zunächst mit 120 Nm vorgespannt und im Anschluss mit dem Tensor auf das jeweilige Endmoment angezogen. „Wenn wir solche großen Drehmomente von Hand anziehen müssten oder sogar mit mehreren Schraubern, dann hätten wir auf jeden Fall einen Zeitverlust und vermutlich sogar Qualitätseinbußen“, beschreibt Lutz Wehde einen der Gründe für den Einsatz des Tensors ST. Einen weiteren Vorteil sieht er in der hohen Flexibilität des frei beweglichen Auslegerarms. „Der Articulated Arm arbeitet dreidimensional“, erläutert der Fertigungsleiter. „Der Monteur kann ihn also überall hin verdrehen, um die Schrauben auf der linken und rechten Seite, vorn und hinten sowie oben und unten anzuziehen. Das hat uns beim Thema Prozesssicherheit ganz stark geholfen, aber auch beim Thema Ergonomie nach vorne gebracht.“ Ergonomische Handhabung Denn dadurch, dass der Schrauber am Articulated Arm befestigt ist, wird das Werkzeug gewichtslos und überträgt auch keine Reaktionskräfte mehr auf das Hand- Arm-System des Werkers. Darüber hinaus kommt es komplett ohne Gegenhalter aus. Der Mitarbeiter muss lediglich den Schrauber führen und den Befehl zum Anziehen geben. Dafür kann der Articulated Arm je nach Bedarf Verschraubung des Fahrzeugrahmens mit dem Heckgewicht: Mit Hilfe des Tensor ST am Articulated Arm lassen sich auch Verschraubungen mit hohen Drehmomenten an unzugänglichen Stellen sicher und genau anziehen. mehr oder weniger leichtgängig eingestellt werden. „Dieses Werkzeug lässt sich praktisch wie ein Spielzeug handhaben“, erklärt Wehde mit einem Augenzwinkern. „Es sitzt zwar an einem sehr großen Auslegerarm, aber der ist sehr leicht zu bedienen. Auch die Frauen bei uns in der Fertigung können diese Teile ohne Anstrengung bewegen.“ Neben diesen ergonomischen Vorteilen unterstützt der Tensor ST das hohe Niveau im Bereich Qualität und Prozesssicherheit im Hause Still. Denn der Schrauber Bild: Atlas Copco Tools macht es dem Monteur praktisch unmöglich, eine Schraube zu vergessen oder ein falsches Drehmoment zu benutzen. „Der Mitarbeiter wählt die passende Stecknuss aus der sogenannten Nussbar“, erläutert Lutz Wehde. „Mit der Auswahl der Nuss weiß der Tensor ST dann sofort, mit welchem Drehmoment gearbeitet werden soll, denn die Drehmomente sind in der Tensor-Steuerung hinterlegt und jeweils an die passende Stecknuss gekoppelt.“ Auch die Anzahl der Schrauben wird im Vorfeld programmiert. Während des Schraub- Wöchentliche Überprüfung aller Verschraubungsdaten Trotz dieser positiven Erfahrungen werden bei Still alle Schraubfälle ein zweites Mal kontrolliert. Dafür sendet die Steuerung des dokumentationsfähigen Werkzeugs alle Schrauberdaten über das Firmen-Ethernet an die Qualitätssicherung. In einer Datenbank werden alle Schraubfälle eines Staplers gerätespezifisch archiviert. „Wir ordnen die Schrauber- Daten direkt dem entsprechenden Fahrzeug zu“, erläutert Lutz Wehde. „Der Monteur scannt zuerst den Barcode am Fahrzeug ein. Dadurch wissen wir später ganz genau, für welchen Stapler der Schraubfall ausgelöst wurde. In der Datenbank werden die Werte dann genau diesem Fahrzeug zugeschrieben.“ Einmal wöchentlich prüft die Qualitätssicherung alle gespeicherten Verschraubungsdaten, erkennt eventuelle Fehler und kann sie nachträglich beheben. „Die doppelte Kontrolle durch den Werker und die Qualitätssicherung gibt uns die Garantie, dass die Fahrzeuge in der 100 Prozent richtigen Qualität ausgeliefert werden“, sagt Wehde. AtlasCopco www.atlascopco.com Effizienz-Navi Preis Material Energie Service Handhabung ✔ Zeit Lebensdauer Kosten senken mit Produktion Handling Fixer, griffiger Handlanger Messumformer Uni- und bidirektionale Messbereiche Produktion Nr. 17, 2013 Comau präsentiert einen neuen Roboter ‚SMARTS5 NJ60‘. Der Handlings-Roboter verfügt über eine Tragkraft von 60 Kilogramm und eine Reichweite von 2,20 Meter. I-Turin (sp). Mit dem neuen Handlings-Roboter SMARTS5 NJ60 baut Comau sein aktuelles Roboterprogramm weiter aus. Der SMARTS5 NJ 60 soll laut Hersteller perfekt für Handhabungsanwendungen geeignet sein. Das niedrige Gesamtgewicht und das ausgezeichnete Bahnverhalten ermöglichen höhe- Der neue Roboter ‚SMARTS5 NJ60 von Comau für Handhabungsanwendungen. Bild: Comau re Geschwindigkeiten und reduzierte Zyklus-Zeiten. Laut Angaben von Comau überzeugt der Roboter mit Topleistungswerten: sowohl bei Geschwindigkeit, Beschleunigung, Zykluszeit und Betriebsbedingungen. Mit seiner hohen Reichweite zähle er zu den Besten seiner Klasse. Der mobile Handlanger besteche auch durch seine kompakte Form und Stabilität. Zwei zusätzliche Varianten verfügen über noch größere Reichweiten: NJ40 erreicht 2,50 Meter – und NJ16 beachtliche 3,10 Meter. Die Robotertypen verfügen über zwei Handgelenks-Varianten: Standard oder alternativ Offset- Handgelenk für Schleifprozesse. Ihre hohe Präzision sorgt nach Angaben von Comau für eine überragende Qualität. Der Industrieroboter-Hersteller Comau beschreibt seine Modelle als ideale Lösung für die Automatisierung von Werkzeugmaschinen. www.robotics.comau.com Effizienz-Navi Preis Material Energie Service Handhabung Zeit ✔ Lebensdauer Kosten senken mit Produktion Produktion Nr. 17, 2013 Der neue Differenzdruck-Messumformer von Synotech kann zwischen acht Messbereichen umschalten. Differenzdruck-Messumformer mit 8 umschaltbaren Messbereichen. Bild: Synotech Hückelhoven (sp). Die Differenzdruck-Messumformer der Serie D260MS von Synotech bieten aufgrund einiger neuer Funktionen eine hohe Flexibilität. So sind hier nicht nur die Messbereiche umschaltbar, sondern auch die Ausgangssignale. Jeder Messumformer bietet 8 uni- und bidirektionale Messbereiche, die über Schiebeschalter eingestellt werden können. Nach einer Umschaltung ist keinerlei Kalibrierung erforderlich. Neben den Messbereichen lässt sich bei diesen Sensoren auch die Art des Ausgangssignals umschalten. Sie generieren wahlweise ein Spannungs- oder Stromsignal. Die Schiebeschalter sind durch Öffnen einer Abdeckung gut erreichbar. Der Messumformer ist auch hinsichtlich seiner Versorgungsspannung flexibel: er kann an Gleich- und Wechselspannungen zwischen 13 … 30 V betrieben werden. Die Flexibilität der Aufnehmer D260MS hilft nicht nur die Kosten bei der Bevorratung zu reduzieren, sondern garantiert kürzeste Reaktionszeiten in einem Servicefall. Ist die Umschaltung der Ausgangssignale nicht gewünscht, so steht als preisgünstige Alternative die Modellreihe D267MR zur Verfügung, bei der sich lediglich die Messbereiche umschalten lassen. www.synotech.de Effizienz-Navi Preis ✔ Material Energie Service Handhabung ✔ Zeit Lebensdauer Kosten senken mit Produktion
25. April 2013 · Nr. 17 · Produktion · Praxis · 27 Lagermodernisierung Kaizen im Materialfluss verwirklicht Produktion Nr. 17, 2013 Zur Optimierung der innerbetrieblichen Logistik hat der Baumaschinenhersteller Komatsu für sein Hanomag-Werk in Hannover den Wareneingang sowie den Warenverteiler für die Hochregallagergassen durch die HaRo Anlagen- und Fördertechnik GmbH gestalten lassen. Simulation von Wareneingang, Verteilersystem und Hochregallager bei Komatsu Hanomag. Bild: HaRo Anlagen- und Fördertechnik GmbH Rüthen (rm). Im Werk in der niedersächsischen Landeshauptstadt werden vorrangig Radlader in unterschiedlichsten Größen gefertigt. In den Fertigungs- und Montagestraßen wird das Prinzip Lean Production angewandt. Zuletzt hat Komatsu ein Hochregallager für die umfassende Materialversorgung, mit hohem Überseeanteil aus Japan, in Betrieb genommen. Nun sollten der Wareneingang und die Warenzuführung zum Hochregal automatisiert werden. Denn der Wareneingang sollte eine geordnete Struktur und damit hohe Transparenz ermöglichen. Durch einen Verteiler für die einzelnen Regalgassen wollte Komatsu Hanomag weniger Gabelstaplerverkehr sowie eine hohe Zielsi- Kaizen im Materialfluss Im Rahmen eines ständigen Verbesserungsprozesses hat Komatsu Hanomag Wareneingang und – verteilung im Werk Hannover mit Technik von HaRo automatisiert: ▶▶ Automatisierter Wareneingang ▶▶ Verteiler auf die Hochregalgassen ▶▶ Weniger Staplerverkehr ▶▶ Hoher Automatisierungsgrad ▶▶ Fördergewichte 100 bis 1200 kg cherheit erreichen. Die Warenströme wurden durch HaRo – Komatsu Hanomag hat bereits mehr als 15 Jahre Kontakt mit dem Unternehmen – mithilfe von Simulationsprogrammen analysiert. Nach einer Untersuchung der Arbeitsplatzgestaltung erfolgte der Startschuss für das Projekt. Ein Transferwagen bedient sieben Lagergassen Im Außengelände werden die ankommenden Lkws entladen, die Transporteinheiten – Palettenware und Gitterboxen – per Flurförderzeug direkt und ohne Zwischenlagerung auf den I-Punkt der HaRo- Anlage verbracht. Hierbei wurde die Gabelstapler-Aufgabe besonders sorgfältig konstruiert. Robuste Rammschütze und Einlaufführungen schützen die automatische Anlage vor Beschädigungen. Ebenso widerstandsfähige Rollenbahnen mit dem Quickflex-System von HaRo sowie spezielle Sensorik unterstützen auch bei widrigen Wetterverhältnissen einen störungsfreien Lauf. Fördergüter von 100 bis 1200 kg Gewicht können sicher transportiert werden. Ein automatischer Anlauf mit Sicherheitsabfragen erleichtert dem Gabelstaplerfahrer die Arbeit. Zug um Zug kann er den Lkw schnell entleeren. Nach einer Staustrecke von mehreren Palettenplätzen erfolgt die Einschleusung in das Werk, wobei ein Schnelllauftor als Kälte- und Zugluftschutz auf den Anlagentakt abgestimmt ist. Die Verteilung zu den Arbeitsplätzen wird nach einer weiteren Staustrecke durch Kettenförderer KF3D und Exzenter- Stationen EXE140 erledigt. Die Kettenförderer sind durch Systembleche verkleidet, was die Sicherheit verbessert. Die breite Duplexkette mit stabilen Führungen ermöglicht exakte Positionierungen, so HaRo. Spezielle Übergabestränge mindern den Polygoneffekt der Ketten. Elektromotorische Exzenterheber in spielfreier Ausführung bewirken eine hohe Wiederholgenauigkeit und übergeben die Eingangsware an wartungsfreie Gefällebahnen RFL, welche am Auslauf sanft abbremsen. Das leichte Gefälle lässt trotz hoher Fördergutgewichte auch ein manuelles Zurückschieben zu, sodass die Mitarbeiter immer ergonomische Greifgeometrien für die Auftragsbearbeitung vorfinden. An insgesamt fünf Stationen wird die Ware geprüft, vorkommissioniert, mit einem Barcodelabel versehen und abschließend von Flurförderzeugen übernommen. Dabei können verschiedene Versorgungsstrategien der Arbeitsplätze an der zentralen Steuerung – sie kommt ebenfalls von HaRo - per Display schnell und komfortabel eingestellt werden. Energieeffiziente Hauptantriebe und Laserpositionierung Die vorkommissionierte, mit Barcode versehen Ware an die Übergabepunkte des Hochregallagers zu fördern, war eine weitere Aufgabenstellung für HaRo. Der Gabelstapler übergibt das Transportgut an einer zentralen Aufgabestation an eine Staustrecke mit Kettenförderer KF3D. Auch hier unterstützt ein robuster Rammschutz mit integriertem Positionierwinkel eine präzise Übernahme. Zeitsparend ist der schnelle automatische Anlauf der Anlage, abgesichert mittels entsprechender Sensorik. Auch die Kettenförderer in der Staustrecke sind mit Systemblechen verkleidet. In Verbindung mit einer entsprechenden Not-Aus-Strategie konnte an dieser Stelle auf großräumige Schutzumzäunung verzichtet werden. Am Auslauf der Pufferstrecke wird die Transporteinheit gescannt und vereinzelt an den Transferwagen QWA übergeben. Direkt nach der Abgabe auf den Transferwagen wird ein zweiter Brandabschnitt gequert. HaRo übernahm die Abstimmung mit dem Brandschutztor und den bestehenden Auflagen für eine Zertifizierung. Eine Transferzeit von 80 s pro Ladungseinheit bei einem Einsatzbereich von nahezu 65 m bedingte eine besondere Shuttle-Konstruktion. www.haro-gruppe.de Effizienz-Navi Preis Material Energie Service Handhabung ✔ Zeit ✔ Lebensdauer ✔ Kosten senken mit Produktion Werkzeugdatenverwaltung Nahtlose Integration – weltweite Verfügbarkeit Produktion Nr. 17, 2013 Der Kran- und Verzahnungsspezialist Liebherr setzt die Werkzeugdaten- Verwaltungssoftware TDM bei der Fertigungsplanung und CAD/CAM-Simulation ein, wo sie sich nahtlos in die eigenen Abläufe integrieren lässt. Tübingen (rm). Ob Werkzeuge, Vorrichtungen, Prüfmittel, Rüstund Spannmittel und deren Daten – die modulare TDM-Software ist für den weltweiten Einsatz gerüstet. Beispielsweise stehen damit an allen Standorten eines Unternehmens aktuelle und präzise Werkzeugdaten bereit. Mit 3D-Modellen können NC-Programmierer und Zerspaner weltweit Produktionsabläufe mit höherer Präzision Weltweit verfügbar Liebherr kann mit der Werkzeugdaten-Verwaltungssoftware von TDM Daten auch für andere Anwendungen weltweit nutzen: ▶▶ 3D-Modelle aus 2D-Zeichnungen ▶▶ Datenkonverter integriert ▶▶ Werkzeugdaten live aktualisieren ▶▶ Datenübertragung verschlüsselt ▶▶ Multikatalogsuche ▶▶ Schneller Datenimport/-export simulieren und realitätsgetreue Modelle für ihre Kollisionsbetrachtung errechnen. Bei Liebherr profitieren nicht nur Programmierung, Lagerhaltung und Voreinstellung von der Durchgängigkeit der digitalen Werkzeugverwaltung – auch Liftsysteme und Vending-Automaten sind über TDMstoreasy direkt angebunden. Mitarbeiter können Werkzeugdaten live im System aktualisieren und pflegen. Die aktualisierten Werkzeug- und Technologiedaten sind dann weltweit sofort nutz- und abrufbar. TDM Global Line als Add-on ab Version 4.6 läuft auf der gleichen Datenbank wie die Basisinstallation. Die weltweite Datenübertragung ist voll verschlüsselt und wird zudem komprimiert, um einen schnellen Abruf der Daten zu ermöglichen. Alle Werkzeugdaten inklusive der 3D-Modelle der Werkzeuge sind in Sekundenschnelle auf dem Bildschirm zu sehen. Durch den Einsatz eines Application Servers ist das gesamte System einfach skalierbar. Um 3D-Modelle aus den 2D- Zeichnungen der Werkzeuge erstellen zu können, enthält die Software einen 2D/3D-Rotationsgenerator. Bei rotationssymmetrischen Werkzeugen erstellt der Nutzer eine 2D-Hüllkontur, markiert die Schneide, und nach einem Klick generiert TDM daraus das komplette 3D-Modell des Werkzeugs. Für die weitere Arbeit in einer CAD/CAM-Software enthält die Software zahlreiche Konverter. Zukünftig gibt es eine Suche über alle Werkzeugkataloge Damit lassen sich die 3D-Modelle einfach in viele gängige Programmiersysteme exportieren und für die jeweils eingesetzte Fertigungssimulation verwenden. Präzise Werkzeugmodelle unterstützen eine genauere virtuelle Abbildung des Produktionsprozesses. Zukünftig wird die Version 4.6 von TDM eine Multikatalogsuche enthalten, mit der über alle vorhandenen Werkzeugkataloge schnell und einfach nach Werkzeugen gesucht werden kann. Anschließend lässt sich die Suche weiter eingrenzen, indem die passenden Ergebnisse per Mausklick aufgerufen werden. Zudem wird es weitere Möglichkeiten geben, Werkzeugdaten zu importieren. Beispielsweise können dann mit dem I-PAC Downloader von einer Homepage Werkzeuge geladen und in einem Zug importiert werden. Per Tool Loader lassen sich Bei Liebherr sind neben Programmierung, Lagerhaltung und Voreinstellung sogar Liftsysteme und Vending-Automaten in die digitale Werkzeugverwaltung eingebunden. Werkzeugdaten von Lieferanten anfordern und importieren. www.tdmsystems.com Effizienz-Navi Preis Material Energie Service Handhabung ✔ Zeit ✔ Lebensdauer Kosten senken mit Produktion Bild: Liebherr
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