03Automation Automobilzulieferer nutzt Kombination aus Drehmaschine plus Lademagazin mit Roboter Flexible Automation für Einzelstücke Eine flexible Automationszelle übernimmt bei KW Automotive die Vorbearbeitung von Stoßdämpferrohren und fertigt dreischichtig eine Vielzahl an Varianten. Dazu hat Spinner Automation ein FMB-Lademagazin und einen Fanuc-Roboter kombiniert. ■■■■■■ Mit 350 Fachkräften produziert KW-Automotive in Fichtenberg hochwertige Stoßdämpfer-Feder- Kombinationen, die manuell eingestellt werden können. Diese werden meist von Automobilenthusiasten nachgerüstet oder kommen in limitierten Sondermodellen zum Einsatz. Allerdings erfordert die Fertigung eines individuell einstellbaren Fahrwerks viele Bauteile: Einige Fahrwerke bestehen aus über 400 Einzelteilen. Martin Wagner, Teamleiter Vorrichtungsbau: „Wir haben das System Gewindefahrwerk weitgehend modular ausgeführt. Allein durch Kombinieren geeigneter Module können wir eine große Vielfalt an Fahrwerken verwirklichen.“ Dennoch gebe es bei jeder Stoßdämpfer-Federbein-Kombination einige fahrzeugspezifische Bauteile. „Zudem bekommen wir immer wieder Anfragen nach Fahrwerken für bisher noch nicht berücksichtigte Automobile. Auf dieser individuellen Abstimmung gründet unser erfolgreiches Geschäftskonzept.“ Aufgrund der Vielfalt muss die Produktion in den 6000 m 2 umfassenden Fertigungs- und Montagehallen äußerst flexibel arbeiten. PR-Manager Christian Schmidt: „Von den 400 täglich gefertigten Fahrwerken sind etwa 85 % Einzelstücke. Wir fertigen pro Tag fast 350 unterschiedliche Gewindefahrwerke.“ Diese Flexibilität stellt auch an die Vorbearbeitung der Edelstahlrohre für die Stoßdämpfer besondere Forderungen. Davon gibt es insgesamt etwa 5000 Varianten. 3000 mm lange Rohlinge unterschiedlicher Durchmesser müssen jeweils individuell passend abgelängt werden. Zudem müssen Fasen angearbeitet und Innengewinde sowie einige Nuten und Querbohrungen gefertigt werden. Clevere Kombination Damit dies wirtschaftlich gelingt, sollte die Bearbeitung weitgehend automatisiert ablaufen. In enger Zusammenarbeit haben die Spezialisten von Spinner Automation und FMB Maschinenbau deshalb bei der Rohrbearbeitung das Zuführen der Edelstahlrohre und die Ent- Vom Einzelstück bis zu kleinen Serien produziert die automatisierte Produktionszelle von Spinner Automation bei KW Automotive in raschem Wechsel bis zu 5000 Varianten von Dämpferinnenrohren. Bild: FMB/Konrad Mücke 106 September 2021
nahme von Reststücken vollständig, aber höchst flexibel automatisiert. Verwirklicht wurde dies mit einer geschickten Kombination aus einem vertikalen Rohrlager von Spinner Automation, einem Fanuc-Roboter und einem FMB-Stangenlader. Stephen Ackermann, Technischer Leiter bei FMB: „Unseren Stangenlader Turbo 5-65 haben wir so modifiziert, dass er im Wechsel Rohre mit 29 bis 50 mm Durchmesser ohne Rüstarbeiten vorschieben und auch wieder zurückziehen kann.“ Damit dies gelingt, werden die Rohrenden lediglich mit einer Schnittstelle versehen, an der die Spannhülse der Vorschubstange im Stangenlader angreift. Die Rohre legen die Fachkräfte außerhalb der Automationszelle in das vertikale Rohrlager. An einem Touchscreen gibt das Fachpersonal ein, an welchem Lagerplatz sich die Rohre unterschiedlicher Durchmesser befinden. Der Fanuc-Roboter entnimmt dann ein zu dem Fertigungsauftrag passendes Rohr und legt es in das Lademagazin. „Um höchste Flexibilität für Einzelstücke zu verwirklichen, haben wir die Steuerung des Stangenladers über Profinet-Schnittstellen mit der Drehmaschine und der Produktionssteuerung verbunden“, berichtet Ackermann. „Der Stangenlader erhält jeweils die Informationen über den Rohrdurchmesser. Die exakte Länge des eingelegten Rohrs wird im Lademagazin gemessen.“ Das modifizierte Lademagazin Turbo 5-65 von FMB handhabt flexibel und ohne Rüstarbeiten Rohre unterschiedlicher Durchmesser und Längen. Diese werden von einem Roboter aufgelegt. Bild: FMB/Konrad Mücke Edelstahlrohre optimal genutzt Einstellbarer Dämpfer für den Motorsport, wie er in Rennfahrzeugen der Serie GT-3 beispielsweise von BMW und Porsche eingebaut ist. Bild: FMB/Konrad Mücke Nach dem Trennen und Bearbeiten der programmierten Rohrabschnitte zieht der Stangenlader den Restabschnitt des Rohrs wieder zurück. Das Lademagazin misst die Länge dieses Rohrabschnitts. Abhängig davon entscheidet die Produktionssteuerung, ob daraus noch ein weiteres Bauteil gefertigt werden kann. Wenn ja, legt es der Roboter zurück in das Rohrlager. Abschnitte, die weniger als 500 mm lang sind, sortiert das Lademagazin automatisch selbst aus. Andere, nicht weiter zum Bearbeiten geeignete Restabschnitte transportiert der Roboter in einen separaten Behälter. „Somit können wir die kostenintensiven Edelstahlrohre optimal nutzen. Zudem arbeitet die Anlage dank des universellen, flexiblen Stangenladers vollkommen automatisch. Das gilt auch für das Fertigen von Einzelstücken. Die Maschinenbediener sorgen lediglich für ein stets gefülltes Rohrlager und überwachen den Drehprozess“, beschreibt Martin Wagner die Vorteile der automatisierten Produktionszelle. Diese äußerst flexible Automation erfordere vor allem eine ausgeklügelte Software und eine geschickte Datenkommunikation zwischen den Automatisierungskomponenten der Drehzelle, betont FMBs technischer Leiter Ackermann. „Unsere Steuerung Ergologic ist zum einen einfach und intuitiv zu bedienen. Zum anderen können wir mit ihr eine komplexe Datenübertragung und -integration optimal realisieren.“ Seit etwa einem Jahr produziert die automatisierte Anlage in Fichtenberg Rohre für die Schwingungsdämpfer – zuverlässig und bei höchster Verfügbarkeit. Wegen der hohen Flexibilität kann KW Automotive alle Varianten der Fahrwerke bedienerarm auf nur einer Anlage komplett vorbearbeiten. ■ FMB Maschinenbaugesellschaft mbH & Co. KG www.fmb-machinery.de Stephen Ackermann, Technischer Leiter bei FMB: „Unser Standard- Lademagazin Turbo 5-65 haben wir spezifisch modifiziert.“ Bild: FMB/Konrad Mücke September 2021 107
