Auf der Fachmesse AMB wird GF Machining Solutions zeigen, wie mit neuen Konzepten zum Erodieren und Fräsen den steigenden Marktanforderungen zu begegnen ist.

Anbieter kompletter Fertigungslösungen zur Herstellung von Präzisionsteilen des Werkzeug- und Formenbaus sind als Partner gefragt wie nie. GF Machining Solutions ist ein solcher Partner. Auf die steigenden Herausforderungen des Marktes hat der Spezialist für Maschinen zum Fräsen, Erodieren, Lasertexturieren, Lasermikrobearbeiten und additiven Fertigen im vergangenen Jahr mit mehreren Neuheiten reagiert.

 Eine dieser Innovationen ist die Drahterodiermaschinen-Reihe AgieCharmilles CUT X, die einfach und schnell eine extreme Genauigkeit liefert. Die Maschinen dieser Reihe bieten dem Hersteller zufolge höchste Kontur- und Winkelgenauigkeiten bei wiederholgenauen Lagetoleranzen für eine überragende Teilequalität. Dadurch eignen sie sich zum Herstellen von Stanzwerkzeugen und Formen sowie für die Mikrobearbeitung in ICT, der Medizintechnik und der Automobilbranche.

Zur Cut X gehören die einfach bedienbare Steuerung (Human/Machine interface, HMI) Uniqua und ein innovativer Drahtverlauf. Mit dieser Weltpremiere will GF Machining Solutions dem Bediener die Möglichkeit bieten, mit offenen oder geschlossenen Führungen zu arbeiten. Der Abstand zwischen Führung und Werkstück wurde weiter verringert. Neue X-Technologien in GF Machining Solutions‘ Datenbank legen den Fokus auf hohe Genauigkeit, hohe Oberflächengüte und Schnelligkeit. Weitere Merkmale sind ein Temperaturausgleich als neue Standardfunktion sowie das sogenannte Automatic Wire Threading (AWT), das ein korrektes Wiedereinfädeln des Drahts auch unter schwierigsten Bedingungen ermöglicht.

Im Bereich Fräsen stellt GF Machining Solutions die Mikron MILL P 800 U S vor. Für die 5-Achs-Bearbeitung mit perfekter Werkstückrundheit, überlegener Oberflächenqualität und hohem Zeitspanvolumen, wie es heißt, bietet die kompakte Maschine Skalierbarkeit mit verbessertem Beladezugang auf der Rückseite an. So ist es möglich, Komponenten vollständig auf einer einzigen Maschine zu bearbeiten und übertragungsbedingte Teilefehler sowie gestapelte Toleranzen zu vermeiden. Mit dem kleinen Platzbedarf eignet sie sich gut für die Automation und den Einsatz von mehreren Maschinen derselben Reihe.

Die Portalbauweise sorgt auch beim Bearbeiten schwer zerspanbarer Werkstoffe wie Titanlegierungen für einen stabilen Fräsprozess. Das ‘Intelligent Spindle Monitoring‘ (ISM) hilft, die Toolkosten zu senken, die Lebensdauer der Maschine zu verlängern sowie Teilequalität und Produktivität zu steigern.

GF Machining Solutions hat auch in puncto Services Innovationen in petto. Die Services-Abteilung, jetzt ‘Service + Success‘, vereint die Erfahrung der GF-Experten mit neuesten digitalen Lösungen. Dazu wurden die kundenorientierten Success Packs eingeführt. Die Packs auf Abo-Basis schaffen den Zugang zu erstklassiger Beratung und praktischem Know-how. Jedes Success Pack ist auf ein spezifisches Kundenprofil zugeschnitten und bietet Vorteile wie schnelleren Zugang zu Services, erweiterte Fernhilfe sowie vorbeugende Wartung.

Sowohl diese Produkte als auch die Dienstleistungen werden im Zentrum der Exponatepalette stehen, die GF Machining Solutions auf der Fachmesse AMB zeigt, die vom 13. bis zum 17. September 2022 in Stuttgart stattfindet.

Die neue Drahterodiermaschinenreihe CUT X ist für schnelle Schnitte und solche mit extremer Genauigkeit prädestiniert 

Mit ihrem geringen Platzbedarf eignet sich die Mikron MILL P 800 U S sehr gut für die Automation und den gleichzeitigen Einsatz mehrerer Werkzeugmaschinen 

Hauptartikel

Neue Konzepte zum Erodieren und Fräsen von GF Machining Solutions

5-Achs-Bearbeitungszentren

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Bearbeitungszentren

Drahterodiermaschinen

Erodiermaschinen

Industrie 4.0 für die spanende Fertigung

Industrie 4.0

Senkerodiermaschinen

Wer wie Tschida Medical Solutions hochgenaue medizinische Instrumente in Serie fertigen will, benötigt Werkzeugmaschinen, die prozesssicher, präzise, vielseitig und wirtschaftlich zugleich sind − so wie das Drehfräszentrum Bumotec s191 von Starrag.

Das edelste Schweizer Taschenmesser der Welt wiegt mehr als vier Tonnen und kann spielfrei in Mikrometer-Präzision drehen, fräsen, schleifen, bohren, räumen, sägen, wälzschälen und sogar guillochieren. Gründe genug für den Chirurgiemechaniker Peter Tschida aus dem für seine chirurgischen Instrumente weltbekannten süddeutschen Landkreis Tuttlingen, das Starrag-Drehfräszentrum Bumotec s191 zu ordern, das sich in der Tat wie sein kleines Pendant – das echte Schweizer Taschenmesser – als ein wahrhaftiges Multitalent präsentiert, nur in diesem Fall für die anspruchsvolle spanende Fertigung.

Bis zu neun Bauteile lassen sich gleichzeitig präzisionsbearbeiten

Ihre mutige Entscheidung trafen Peter und Ivonne Tschida, Inhaber und Gründer von Tschida Medical Solutions (TMS) in Fridingen bei Tuttlingen, vor fünf Jahren. Mit ihrem Familienunternehmen aus dem schwäbischen ‘Medical Valley‘ wollten sie medizinische Instrumente aus Edelstahl nicht mehr nur erfinden, entwickeln und mithilfe von 3D-CAD-Systemen konstruieren; sie wollten sie auch noch in eigener Regie herstellen – mit einem Hochpräzisions-Drehfräszentrum Bumotec s191 des Schweizer Herstellers Starrag.

Zu dieser Entscheidung gehörte sehr viel Mut, denn Peter Tschida und seine Söhne Florian und Maximilian waren absolute Laien in Sachen CNC-Zerspanung und CAM-Programmierung.

Doch nach rund einem ‘Lehrjahr‘ gelang mit frisch erworbenem Wissen schnell der Einstieg in die CNC-Zerspanung mit der Bumotec s191 und ihren vielen Extras. Das linear angetriebene Drehfräszentrum kann Stangen mit einem maximalen Durchmesser von 50 mm laden und zerspanen. Die Mehrfach-Greifeinrichtung an der Gegenstation hält und stützt komplexe Teile so sicher, dass sich selbst bei 6-Seiten-Bearbeitung sehr enge Toleranzen erreichen lassen. Außerdem senkt sie die unproduktiven Nebenzeiten. „Wir fräsen im Revolver gleichzeitig bis zu neun Bauteile; das erspart uns im Vergleich zur Einzelfertigung acht Werkzeugwechsel“, erklärt Tschida an einem Praxisbeispiel.

Der Herstellungsaufwand in Fridingen ist hoch, denn dort entstehen aus hochlegierten Edelstahlstangen (Werkstoff X20Cr13, Durchmesser 25 mm) Pinzetten, Scheren und Nadelhalter,  die TMS zu komplexen Mikrofeder-, Mikrobayonett- und Rohrschaftinstrumenten vereint.

 Die Bauteile fertigt Tschidas Team prozesssicher in Serie rund um die Uhr – sogar automatisiert nachts in mannlosen ‘Geisterschichten‘. Das präzise Temperaturmanagement sorgt für eine sichere und reale Wiederholgenauigkeit von maximal 2 μm in allen fünf Achsen; dank stabilem und vibrationsarmem Maschinenbett gelingt endkonturnahes Schlichten der Oberflächen. Doch Tschidas Lob gilt besonders einer Eigenschaft: „Das Frechste an dieser Maschine ist, dass das Know-how im Haus bleibt. Wir tüfteln unbemerkt, bis die Entwicklung einer Innovation abgeschlossen ist.“

Erfolgreiche Fallstudie: die DeBakey-Pinzette

Als Tüftelobjekt diente zum Beispiel eine sogenannte atraumatische DeBakey-Pinzette, ein doppelt bewegliches Instrument mit zwei Maulteilen und einer speziellen Zahnung zum sicheren Fassen und Halten von sehr empfindlichen Blutgefäßen. Sonderwerkzeuge fräsen die winzigen, weniger als 0,4 mm breiten Querzähne mit ihren sehr kleinen Radien und die ineinander passenden, spielfreien Längszähne. Um den Arbeitsaufwand zu senken, schlichtet die s191 die Innenseiten an den Maulteilen so gut, dass sie abschließend nicht mehr poliert werden müssen.

Die Fallstudie verlief erfolgreich, sodass Tschida demnächst seinem Händler DeBakey-Pinzetten liefern kann, die sich vor allem aufgrund ihrer hochwertigen Verzahnung vom Wettbewerb abheben. „Nicht selten leiden Maulteile unter Karies“, erläutert der Chirurgiemechaniker. „Wenn nur wenige Zähne fehlen oder falsch positioniert sind, können sie Gefäße verletzen.“

Trotz des deutlich höheren Aufwandes bei der Herstellung bewies die Fallstudie, dass die s191 sie sehr effizient (vier Teile in einem Revolver) herstellt. Die DeBakey-Pinzetten demonstrieren, was die s191 kann. Tschida: „Die geforderte Form und die Qualität der Einzelteile bleiben in Serie stets konstant sehr hoch. Die Fallstudie zeigt auch auf, wie sich der Zeitaufwand für das Veredeln der Teile reduzieren lässt. Hinzu kommt: Es sinken ebenso die Endmontagezeiten, weil die Teile in sich passen und die gewünschte Funktion schneller erreicht wird.“

Präzisionskomponenten für eine sogenannte atraumatische DeBakey-Pinzette, ein doppelt bewegliches Instrument mit zwei Maulteilen und einer speziellen, anspruchsvollen Zahnung

Lehrreiche Zeit:  Ein Jahr lang erlernten Peter Tschida, seine Söhne Florian (im Bild) und Maximilian, wie sich mit dem 7-Achsen-Bearbeitungszentrum Bumotec s191 medizinische Instrumente mikrometergenau herstellen lassen 

Tschida Medical Solutions fertigt medizinische Instrumente mit dem Drehfräszentrum Bumotec s191 von Starrag

<a href="https://www.tschida-medical-solutions.de" target="_blank">www.tschida-medical-solutions.de</a>

<a href="https://www.starrag.com" target="_blank">www.starrag.com</a>

Drehfräs-Zentren

Drehmaschinen

Werkzeugmaschinen für die Mikrobearbeitung

Arbeiten Sie schon,  oder rüsten Sie noch?

Qualität muss zu marktfähigem Preis verfügbar sein. Die Appenzeller AITech AG erreichte das, indem sie gemeinsam mit pL Lehmann und Schunk aus einem 3-Achs-Standard-BAZ ein ‘Wunderwerk‘ an Flexibilität mit minimaler Rüstzeit machte.

Für Lohnfertiger ist eine hohe Flexibilität unabdingbar. Das gilt auch für die AITech AG im schweizerischen Appenzell, deren Kunden vorwiegend aus der Luft- und Raumfahrt, der Uhrenindustrie, der Präzisionsmechanik und dem Maschinenbau stammen. Das Unternehmen ist ein verhältnismäßig kleiner Lohnfertigungsbetrieb, der jedoch in Sachen zertifizierter Qualität mit den Großen mithalten kann. „Obwohl wir nur zehn Beschäftige haben, sind wir nach ISO qualitätszertifiziert und erfüllen die Norm als Zulieferer für den Flugzeugbau und die Uhrenindustrie, für die Baugruppenmontage und einige andere Bereiche“, erklärt Geschäftsführer Thomas Bösch. „Wir sind nicht nur in der Lage, hochwertige, komplexe Produkte zu fertigen, sondern können auch deren hohe Präzision auf 3D-Messmaschinen erfassen und dokumentieren.“

Hohe Effizienz aufgrund von  Mehrseiten-Komplettbearbeitung

AITech verfügt über enormes Zerspanungs-Know-how in der Belegschaft und einen hochwertigen Maschinenpark fürs Drehen und Fräsen. Dieser ist gleichermaßen auf Präzision und Wirtschaftlichkeit ausgerichtet, „denn an unserem Hochlohn-Standort müssen wir anspruchsvolle Teile sehr effizient produzieren“, betont Thomas Bösch. „Um eine hohe Produktivität zu erreichen“, fährt der Geschäftsführer fort, „setzen wir im Fräsbereich nach Möglichkeit auf Mehrfachspannung, Komplettbearbeitung und Automation.“

Dazu nutzt AITech zwei horizontale 4-Achs-Bearbeitungszentren (BAZ), die mit Palettensystemen automatisiert sind. Als 2020 zwei vertikale Fräsmaschinen altersbedingt ersetzt werden mussten, wollte Bösch auch hier Mehrfachspannung und Komplettbearbeitung realisiert sehen. Er stellte sich eine dreiachsige vertikale Fräsmaschine vor, die mit einer zusätzlichen Drehachse ausgestattet ist: „Denn durch die vier Achsen können wir Werkstücke fünfseitig zerspanen, ja sogar Rundteile spannen und deren Mantelfläche bei Bedarf simultan bearbeiten.“

So entschieden sich Bösch und sein Frästechnikteam, in eine DMG Mori CMX 1100V zu investieren. Das dreiachsige Bohrfräszentrum bringt durch sein C-Frame-Konzept eine hohe Stabilität und gute Zugänglichkeit mit. Die erforderlich hohe Präzision ist unter anderem durch ein direktes Wegmesssystem gewährleistet; die Positioniergenauigkeit liegt in allen Achsen bei 6 µm. „Wichtig ist für uns zudem der große Bearbeitungsbereich, vor allem der X-Verfahrweg von 1100 mm“, betont Thomas Bösch. „Wir haben zwar nur sehr selten so lange Werkstücke, aber dadurch können wir im Arbeitsraum einen ergänzenden Drehtisch aufbauen und daneben noch mehrere Schraubstöcke oder spezielle Vorrichtungen für die Mehrfachspannung installieren“,  so seine grundsätzliche Idee.

CNC-Drehtisch steigert die Flexibilität deutlich

Mit ihrem neuen Fräszentrum wollten die Präzisionszerspaner in erster Linie eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Bauteilvielfalt erreichen. Dies sollte im Wesentlichen durch einen integrierten CNC-Drehtisch und flexible Spanntechnik realisiert werden.

 Hinsichtlich des Drehtisch-Lieferanten legte sich AITech von vornherein fest: pL Lehmann aus dem schweizerischen Bärau sollte es sein. Denn Thomas Bösch hatte schon früher mit Produkten dieses Drehtisch-Spezialisten gearbeitet und beste Erfahrungen hinsichtlich der Qualität und Präzision gemacht. Für die Spannsysteme war Schunk der gewünschte Lieferant. Der Hintergrund: Seit jeher bezieht AITech seine Schraubstöcke von der Gressel AG, die seit 2014 zur Schunk GmbH & Co. KG aus Lauffen am Neckar/Deutschland gehört. In der Schweiz arbeiten die beiden Spanntechnik-Spezialisten am Standort Aadorf fest verzahnt zusammen.

Um eine optimale Gesamtlösung zu erreichen, wurde in diesem Projekt auf Teamarbeit gesetzt. Vertreter von DMG Mori, pL Lehmann und Schunk trafen sich bei AITech, um gemeinsam Ideen zu sammeln, zu bewerten und schließlich eine Konstellation zu entwickeln, die kürzeste Rüstzeiten und eine maximale Flexibilität gewährleistet. Dort wurden dann die Details diskutiert.

Der pL-Verkaufsleiter Schweiz schlug die Drehtisch-Version EA-520.L-M1 vor, ein Modell, das hinsichtlich Antriebsleistung, Klemmkräften und Präzision perfekt zur Maschine und dem vorgesehenen Bearbeitungsspektrum passt. Der pL-Drehtisch sollte sich sowohl als separate Achse, im Bedarfsfall aber auch mit einer Spannbrücke oder mit einem Reitstock betreiben lassen. Für pL Lehmann kein Problem. Das Produktportfolio enthält entsprechende Standardergänzungen wie rotoFix- Spannbrücken und den Reitstock longFlex. Das Unternehmen ist aber auch für spezielle Wünsche offen: So offerierte pL Lehmann, den Reitstock verfahrbar zu gestalten, was letztlich auch geschah.

Für Lukas Ettemeyer, AITech-Produktionsleiter und stellvertretender Geschäftsführer, ging es beim neu zu gestaltenden Fertigungssystem nicht nur um Flexibilität, sondern auch um Zeiteinsparungen: „Die Bearbeitungszeiten können wir kaum reduzieren. Doch beim Rüsten ist noch Potenzial vorhanden.“ So diskutierte das Fachleute-Team verschiedene Möglichkeiten, wie sich die Umrüstzeiten möglichst kurz halten lassen – und fand den Schlüssel im Einsatz diverser Nullpunktspannsysteme.

Nullpunktspannsysteme  helfen beim Rüstzeitsparen

Punkt 1: Der pL-Drehtisch EA-520 wird mit zwei Gressel-gredoc-Nullpunktspannern auf dem Maschinentisch befestigt. Dadurch lässt er sich im Bedarfsfall innerhalb von 15 min komplett entfernen und ohne langwieriges Einmessen wieder einsetzen. „Das kommt nicht allzu häufig vor“, räumt Ettemeyer ein, „denn wir haben ihn ganz am Rande des Tisches außerhalb des Verfahrbereichs der X-Achse platziert. Somit lässt er noch genügend Platz für mehrere Schraubstöcke beziehungsweise Vorrichtungen für die Mehrfachspannung und kann, auch wenn er nicht benötigt wird, meistens auf der Maschine verbleiben.“ Im vergangenen Jahr musste der Drehtisch dennoch einige Male entfernt werden, womit sich, laut Ettemeyer, der verhältnismäßig geringe finanzielle Mehraufwand für die Nullpunktspanner schon gelohnt hat.

Punkt 2: Auch die Schraubstöcke, Mehrfachspannvorrichtungen, Gegenlager und der Reitstock werden mit einem Nullpunktspannsystem auf dem Maschinentisch fixiert. Die Wahl fiel hierfür auf eine Achtfach-Spannstation Vero-S von Schunk. Das vom Gebietsverkaufsleiter der Schweizer Vertriebsniederlassung Schunk Intec AG vorgeschlagene pneumatische System erschien allen Beteiligten eindeutig als die beste Lösung.

Dabei handelt es sich um ein federgespanntes System, pneumatisch öffnend, mit einem Betätigungsdruck von 6 bar. Die Spannstation eignet sich für die Aufnahme aller gängigen Spannpaletten sowie Spannmittel mit dem dazugehörigen Stichmaß. Da AITech auch die Automatisierungsmöglichkeiten flexibel halten wollte, realisierte Schunk den Sonderwunsch, die Spanntöpfe jeweils paarweise ansteuern zu können, anstatt – wie im Standard vorgesehen – mit einer einzigen Leitung das gesamte System.

Der Tisch und das Spannsystem wirken hervorragend zusammen

Dass insgesamt zwei verschiedene Nullpunktspannsysteme gewählt wurden, liegt an den zu erfüllenden, durchaus unterschiedlichen Anforderungen. Für die bereits erwähnte Spannung der Lehmann-Achse auf dem Maschinentisch genügt das mechanische Nullpunktspannsystem gredoc vollauf, das sich durch ein niedriges Baumaß, eine hohe Präzision und ein sehr gutes Preis-/Leistungs-Verhältnis auszeichnet.

 Neben dem Gredoc-Doppelspanner für die Befestigung auf dem Maschinentisch nutzt AITech einen Einzelspanner des gleichen Modells für die Spindel des Drehtisches von pL Lehmann. Mit 20 kN Einzugkraft eignet sich der Nullpunktspanner perfekt für solche Einsätze. Damit können die Maschinenbediener ohne großen Zeitaufwand ein Drei-Backen-Futter gegen die Adapterwange für die Rotofix-Spannbrücke tauschen und umgekehrt.

Rüstzeit bis zu 70 Prozent gekürzt und weitere Zeitvorteile genutzt

Geschäftsführer Thomas Bösch ist mit seiner neuen Fertigungsanlage zufrieden: „Mehr Flexibilität geht nicht.“ Und er schöpft die Vorteile voll aus. Als Beispiel berichtet er von einer selbstgebauten Vorrichtung, die er übers Nullpunktspannsystem direkt auf die vierte Achse spannt. Mehrfach bestückt, werden damit die Bauteile über Nacht zerspant. Am nächsten Morgen, nach zehn Stunden Bearbeitungszeit, nimmt der Maschinenbediener die Vorrichtung ab, produziert tagsüber verschiedene Teile auf den Schraubstöcken, bis er am Abend wieder die Vorrichtung für die mannlose Nachtschicht montiert.

„Wir müssen je nach Auftragslage manchmal zweimal am Tag umrüsten; da summieren sich die Rüstvorteile“, freut sich der Firmenchef. „Bei Bauteilen, die wir früher auf anderen Maschinen fertigen mussten, konnten wir zum Teil die Rüstzeiten um bis zu 70 Prozent reduzieren. Hinzu kommen zusätzliche Zeitvorteile durch Mehrfachspannungen, die durch den größeren Arbeitsraum möglich sind. In einem teuren Land wie in der Schweiz kann man als Lohnfertiger nur dann bestehen, wenn man solche Vorteile nutzt.“

Wolfgang Klingauf ist freier Fachjournalist und Inhaber der Agentur k+k-PR in Augsburg/Deutschland <a href="mailto:wolfgang.klingauf@kk-pr.de">wolfgang.klingauf@kk-pr.de</a>

Ein CNC-Drehtisch EA520 von pL Lehmann mit vielfältigem Zubehör ergänzt bei AITech das neue 3-Achs-Bohrfräszentrum DMG Mori CMX 1100V. Im Vordergrund der verfahrbare Reitstock LongFlex, die Adapterwange für die Spannbrücke, deren Gegenlager und das via Gredoc-Nullpunktspannsystem montierbare Dreibackenfutter

 Aufgrund des großen Bearbeitungsbereichs (X-Verfahrweg 1100 mm) ist neben dem Drehtisch das pneumatisch lösbare Achtfach-Spannsystem Vero-S von Schunk montierbar. Damit ist die Maschine für die Roboterbestückung vorbereitet

Der CNC-Drehtisch EA520 von pL Lehmann lässt sich mit einer Spannbrücke rotoFIX ergänzen, die wiederum mit verschiedenen Spannmitteln ausgestattet sein kann

 Mit 20 kN Einzugkraft eignet sich der Gredoc-Nullpunktspanner sehr gut für die Spindel des Drehtisches – hier mit gespannter Adapterwange für die RotoFix-Spannbrücke. Ein schneller Wechsel zum Dreibackenspannfutter ist sichergestellt

 Der Drehtisch EA-520.L-M1 passt hinsichtlich Antriebsleistung, Klemmkräften und Präzision ideal zur Werkzeugmaschine. Er lässt auch schwere Bearbeitungen zu

Die AITech AG wertete gemeinsam mit pL Lehmann und Schunk ein 3-Achs-Bearbeitungszentrum auf

Die AITech AG ist ein renommierter Dienstleister für die spanende Bearbeitung präziser Teile. Auf modernen Maschinen fertigt das Unternehmen Uhrenböden und Gehäuse sowie Dreh- und Frästeile für den Flugzeug- und  den Maschinenbau, für Pneumatik und Hydraulik, für Sportwaffen und die Telekommunikation. Auch Oberflächenbearbeitung und Baugruppenmontage gehören zum Angebot. Dank hohem  Automatisierungsgrad und Mehrschichtbetrieb der CNC-Spezialisten sichert AITech den Kunden kurze Lieferzeiten und einwandfreie Qualität zu, sowohl bei Klein- als auch bei Großaufträgen.

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Werkstückspanntechnik, spanend

Spanntechnik

Rundschalttische

Montagetechnik

Werkstückzuführung

Rundtakttische

Montage

Die Erholung in der MEM-Industrie hielt 2022 an. In puncto Umsatz und Aufträge wurden die Vorkrisenwerte erreicht, oft übertroffen. Doch es bleibt unsicher. So wirkt die Nachfrage-Hausse bei Werkzeugmaschinen geradezu bizarr ob diverser Probleme.

Man staunt nicht schlecht, wenn man sich vor Augen führt, wie schnell sich die Schweizer MEM-Industrie aus der ‘Covid-Krise‘ herausgearbeitet hat. Offenbar haben dabei Timing, Verlässlichkeit, Qualität und Agilität, die Märkte betreffend, das ihre getan. Ein weiterer Faktor mag die typische Nischen-Ausrichtung in der Schweiz gewesen sein. Schließlich hat sich der krisenbedingte Investitionsstau für Nischenanwendungen am schnellsten aufgelöst.

 Der Auftragseingang in der MEM-Industrie schoss im zweiten Quartal auf breiter Front nach oben und pendelte sich über das ganze Jahr 2021 gemittelt im Vergleich zum Vorjahr bei gut 26,5 Prozent höheren Werten ein. Die Dynamik schwächte sich zwar im ersten Quartal 2022 etwas ab, aber der Aufwärtstrend hält mit einem Plus von 11,9 Prozent ganz klar an (Bild 1). Dabei sind der Anlagen- und Apparatebau, der Werkzeugmaschinenbau und der Textilmaschinenbau ganz klar die Treiber.

Es war zu erwarten, dass die Schweizer MEM-Exporte auch 2021 wieder größtenteils in die EU, die USA und nach China gehen. Dass China aber um über 15 Prozent zulegen würde und trotz der Covid-Situation immer noch oder wieder Schweizer MEM-Produkte für 4,682 Milliarden Schweizer Franken ihre Abnehmer fanden, ist erfreulich und sicherte diesem Markt aus Schweizer Sicht den dritten Platz.

 In den USA ‘brummt‘ es für die Schweizer Anbieter, und das soll sich noch steigern. 2021 nahm der Absatz hier um 11,4 Prozent auf 9,566 Milliarden Franken zu, sodass 14 Prozent aller MEM-Exporte in die USA gingen. Das ist der zweite Platz hinter Deutschland, das mit 25,3 Prozent und 17,305 Miliarden Franken mehr als ein Viertel aller Schweizer MEM-Produkte abnahm.

 In Europa sticht daneben klar Italien heraus. Es scheint, dass die fiskalischen Maßnahmen um die Industrie in unserem südlichen Nachbarland zu stützen, weit greifen und dabei kräftig auch etwas für unsere Hersteller abfällt. Warten wir ab, was 2022 und 2023 davon noch übrig bleibt. Die Maßnahmen könnten sehr wohl nach dem Ende der steuerlichen Stützung Ende Juni 2022 für ein oder zwei Jahre in eine ‘Nachfragewüste‘ führen. Trotzdem sind aktuell die Zuwachsraten von 31,2 Prozent für 2021 und 21,2 Prozent für das erste Quartal des Jahres 2022 durchaus spektakulär.

Beim Schweizer Werkzeugmaschinen-Export zeigt sich ein ähnliches Bild. Die Exporte konnten 2021 um 18,1 Prozent auf 2,934 Milliarden Franken gesteigert werden; zuvorderst nahm Deutschland für 618 Millionen Maschinen ab. Auf den Plätzen zwei und drei folgen die USA mit 407 und China dahinter mit 402 Millionen Franken.

Ist der Aufschwung bei den  Werkzeugmaschinen solide?

Doch lassen wir uns nicht täuschen: Diese Werte bleiben noch gut 30 Prozent hinter den Rekordwerten von 2018 zurück (Bild 2). Die Resultate des ersten Quartals 2022 senden aber weitere positive Signale aus. Die gesamten Werkzeugmaschinenexporte konnten um 26,1 Prozent gegenüber dem Vorjahresquartal auf 794 Millionen Franken gesteigert werden. Deutschland nahm um 23,5 Prozent, China um 18 Prozent und die USA um 20,4 Prozent mehr Maschinen ab. Das sind ermutigende Zeichen.

 Den Pokal der Absatzmärkte in den vorderen Rängen gewinnt erneut Italien. Hier steigerte sich der Absatz von Schweizer Maschinen 2021 im Vergleich zum Vorjahr um sage und schreibe 63,2 Prozent auf 211 Millionen und im ersten Quartal 2022 sogar um 70,5 Prozent im Vergleich zum Vorjahresquartal. Auf die Gründe dafür ging ich bereits ein.

Kann das mit dieser Steigerung gut gehen, und wieso sind wir bei den Werkzeugmaschinen nicht wieder − wie bei den MEM-Produkten allgemein − bei den Vorkrisenwerten? Letzteres zu erwarten dürfte überambitioniert sein, handelte es sich doch bei den Resultaten des WZM-Exports 2018 um die besten Werte seit längerer Zeit. Das war bei den MEM-Exporten nicht ganz so. Andererseits legt Bild 2 die Vermutung nahe, dass da Sand im Getriebe ist. Einerseits haben wir offenbar eine Nachfragekonstitution, die vor Gesundheit strotzt, andererseits schwelen oder eskalieren geopolitische Konflikte. Die Lieferketten sind damit zusätzlichem Stress ausgesetzt − neben der hohen Nachfrage.

Zu guter Letzt dürfen wir uns noch bis mindestens Ende 2023 mit den Engpässen bei Halbleitern herumplagen. Wenn etwa plötzlich ein 40-Fuß-Container für die Verschiffung 3- bis 4-mal mehr kostet, die Lieferzeiten und die Rohmaterialkosten explodieren, dann nimmt das Schwung aus dem System.

 Und es heizt die Inflation zusätzlich an. Das ‘Raubtier‘ Inflation haben die Zentralbanken der wichtigsten Wirtschaftsräume ‘erfolgreich‘ angefüttert und dabei dessen destruktive Kraft unterschätzt, wie sie zum Teil eingestehen. Obwohl ich den Werkzeugmaschinenmärkten nur das Beste wünsche, erscheint mir aus diesem Grund die Prognose des weltweiten Werkzeugmaschinenverbrauchs von Cecimo und Oxford Economics, die bis 2025 von einem stetigen Anstieg bis zum neuen Rekordwert von rund 84,3 Milliarden Euro ausgeht, zu optimistisch. Ich mag angesichts des aktuell sich präsentierenden Gesamtumfeldes einfach nicht daran glauben, dass wir 2023 schon die Rekordwerte von 2018 erreichen und weiter auf dem Weg nach oben sind.

Was übrigens die jüngsten Präsenzmessen betrifft, so verstärkt die Ambivalenz zwischen Befürwortung digitaler Events und der neuen Begeisterung für reale Veranstaltungen meinen Eindruck, dass wir uns aktuell in einer ganz eigenartigen Atmosphäre bewegen. Niemand kann sagen, ob Dies oder Das zur Explosion führen wird. Dass aber eine gewisse Anzahl ‘Zünder im Acker‘ liegt, kann auch nicht bezweifelt werden.

Es bleibt spannend in unserer MEM-Industrie und speziell beim Werkzeugmaschinenbau − einer Branche, die  in quasi alle weltweiten Entwicklungen irgendwie eingebunden ist, einer Branche, ohne die technische Fortschritte unvorstellbar sind. Bleiben wir dran!

Dipl.-Ing. (FH) Christoph Blättler ist Fachverbandsleiter Werkzeugmaschinen bei Swissmem in Zürich/Schweiz <br/><a href="mailto:c.blaettler@swissmem.ch">c.blaettler@swissmem.ch</a>

Quartals-Auftragseingang der Schweizer MEM-Industrie. Neue Basis ab Q4 2019 = 100

Exporte der Schweizer Werkzeugmaschinen-Industrie über die Jahresquartale

Leitartikel

Erstaunliches Wachstum bei Schweizer Werkzeugmaschinen

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Woran hatten wir uns nicht alles gewöhnt. Dass der Automobilbau in einer Orientierungsphase erstarrt, an Covid 19, auch an die Unkenrufe, dass die nächste Wirtschaftskrise kurz bevor steht, ja geradezu eingeplant ist, weil eine solche sowieso etwa alle zehn Jahre vorbeischaut. Was die Versorgung betrifft, hat man sich daran gewöhnt, auch Schlüsselprodukte von außerhalb der EU zu beziehen und deshalb eine Multiple-Sourcing-Strategie zur Absicherung der Risiken inszeniert.

Dennoch ist nun alles anders. So sind Lieferketten in bestimmte Regionen außer Kraft gesetzt. Manche Lieferzusagen, wenn sie denn überhaupt zustande kommen, werden über Nacht zu Schall und Rauch. Gewisse Dinge sind einfach nicht mehr erhältlich, und die Frachtraten sind auf mehr als das Fünffache angestiegen. Im Zuge einer Optimierung des Wirtschaftens haben wir eine bestmögliche Anpassung an die aktuellen Gegebenheiten geschafft. Aber ein Optimum hebt sich auch stark von der Umgebung ab. Optimierung sucht einen lukrativen Betriebspunkt. Robustheit dagegen erstrebt, die Breite des lukrativen Betriebspunktes zu verbessern und so den Abfall zur Umgebung zu verflachen.

Damit hätte man so manche Abhängigkeit vermieden und dazu die Kompetenz im Haus oder Land behalten. Man sollte nicht vergessen, dass die Basis des Wohlstands die Produktion ist. Sich auf die eigenen Stärken zu besinnen ist geboten. Je schneller man fähig ist, alte Paradigmen über Bord zu werfen, Outsourcing durch Insourcing zu ersetzen, neue Prioritäten zu setzen, desto erfolgreicher wird man den abrupten Wandel meistern. Für Robustheit braucht es nicht nur Spitzentechnologie, sondern auch eine stabile technologische Basis.  Es geht nichts über ein intaktes Industrienetzwerk.

Editorial

Ein Industrienetzwerk ist wichtig im Schweizer Werkzeugmaschinenbau

Zum 24-h-Betrieb seiner jüngsten Investition setzte der Lohnfertiger Meccanica Ponte Chiese erneut auf seinen bewährten CNC-Partner NUM. Dieser übernahm nicht nur die Steuerung des Horizontal-BAZ MCM Tank 2600, sondern die gesamte Automation.

Meccanica Ponte Chiese ist ein typisches kleines bis mittelgroßes italienisches Unternehmen, das sich auf die Auftragsbearbeitung für verschiedene Branchen spezialisiert und die technologische Innovation zu seiner Stärke gemacht hat. Technologische Innovation erfordert viel Einfallsreichtum und Weitsicht – zwei Eigenschaften, an denen es der Familie Ferraboli (bestehend aus dem Gründer Giovanni, heute unterstützt von seinen Kindern Gianluca, Mirko und Monica) ganz sicher nicht mangelt.

 Außerdem setzt die Familie auf technologische Partner, die im Laufe der Zeit einen hohen Mehrwert bieten können. Aus diesem Grund ist die Geschichte von Meccanica Ponte Chiese eng mit der des Schweizer Steuerungs- und Automationsspezialisten NUM für alles, was die Lieferung von numerischen Steuerungen betrifft, und mit dem Hersteller MCM für die Lieferung von Werkzeugmaschinen verbunden.

Fokus auf NUM erleichterte  frühe Industrie-4.0-Installationen

Auf dem heutigen Markt zu arbeiten bedeutet, sich ständigen Herausforderungen zu stellen, die aus immer kleineren Losen, einem hohen Maß an Individualisierung sowie Zeit- und Kostenvorgaben bestehen, die sich mit denen der Massenproduktion überschneiden. „Unsere Kunden sind meist internationale Unternehmen, die auch in Italien ansässig sind“, erklärt Gianluca Ferraboli, der Produktionsleiter. „Das bedeutet, dass die Produkte, die wir herstellen, in vielen Fällen für Anlagen in der ganzen Welt bestimmt sind. Wir schaffen es sehr häufig, aufgrund unserer schnellen Lieferzeiten, die wir garantieren können, und der Qualität der Arbeit, die wir leisten, einen Auftrag zu gewinnen.“

Um den Anforderungen des Marktes gerecht zu werden, setzt Meccanica Ponte Chiese seit Jahren auf technologische Innovation. ‘Investieren Sie, um zu wachsen und dann wieder zu investieren‘, heißt das Credo, dem sich das Unternehmen seit seiner Gründung verpflichtet fühlt. Seine elf MCM-Bearbeitungszentren (BAZ) im Werk Prevalle (Brescia) sind rund um die Uhr in Betrieb, dank der physischen Anwesenheit von 16 spezialisierten technischen Mitarbeitern, die zwei Schichten abdecken und an allen Maschinen arbeiten können, wobei jeder bis zu drei Maschinen gleichzeitig bedienen kann.

 „Wir können sagen, dass wir uns die Konzepte im Zusammenhang mit Industrie 4.0 schon seit über zwanzig Jahren aneignen, als sie noch nicht so hießen und auch noch nicht von einer intelligenten Fabrik die Rede war“, fährt Gianluca Ferraboli fort. „Heute ist in unserer Fabrik alles, was sich bewegt, automatisiert und vernetzt, und die Entscheidung, nur Werkzeugmaschinen der Marke MCM zu installieren, die alle mit Steuerungen von NUM ausgestattet sind, ist auch dadurch bedingt, dass ein einmal geschulter Bediener in der Lage ist, an allen Anlagen zu arbeiten.“

Die jüngste technologische Investition von Meccanica Ponte Chiese beinhaltet erneut ein MCM-System mit dem Ziel, die Zykluszeiten weiter zu reduzieren und jene Marktnischen zu erreichen, die die Bearbeitung großer Bauteile erfordern, zum Beispiel der Marinesektor oder jene, die mit dem Bau von Pressen verbunden sind. Es handelt sich um ein horizontales 5-Achs-Bearbeitungszentrum Tank 2600 mit Automatisierung und JFMX-Management-Supervisor, das nach den spezifischen Anforderungen des Unternehmens gebaut wurde und mit 1200 Werkzeugen sowie 21 Paletten mit einer Größe von 1250 mm × 1250 mm und mit einer maximalen Kapazität von 50 Doppelzentnern ausgestattet ist, die von einem automatischen Shuttle gehandhabt werden. Die Maschine ist für einen 24-Stunden-Betrieb konzipiert und repräsentiert den ersten Schritt hin zu einer noch größeren Anlage, die ein zweites, gespiegeltes Bearbeitungszentrum vorsieht, das zu einem späteren Zeitpunkt installiert werden soll.

NUM übernahm die gesamte Automatisierung der Maschine

Das System besteht aus drei Flexium+-Systemen von NUM, und zwar Flexium+ 68, zweimal Flexium+ 8 sowie Antrieben der MDLUX-Reihe mit Sicherheitsfunktionen und bürstenlosen Motoren der BPH- und der BPX-Reihe. Die Systeme sind vernetzt, um Anlageninformationen auszutauschen. Ein Flexium+-68-System verwaltet das Bearbeitungszentrum und das Handling der 1200 Werkzeuge, eine Installation mit Flexium+ 8 kümmert sich um die Bedienerstationen – also die Bereiche, in denen die Werkstücke be- und entladen werden – und eine zweite Installation, ebenfalls mit Flexium+ 8 ausgestattet, verwaltet den Palettenhandlingwagen.

 Wie bei den anderen Werkzeugmaschinen ist das gesamte System auch mit einem Supervisor verbunden, um die Produktionsseite zu verwalten, das heißt Tätigkeitsgebiete wie die Bearbeitung von Werkstücken, das Management verschiedener Werkzeugausführungen und Weiteres.

Neben der Lieferung der Hardware war NUM in diesem speziellen Fall auch für die Gesamtentwicklung der Maschinenautomatisierung verantwortlich und lieferte – gemäß den Spezifikationen von MCM – das SPS-Programm für sämtliche Komponenten des Systems, das heißt die Maschine, die Bedienerstationen und den Wagen/Shuttle.

 Der Komplettservice ermöglichte eine reibungslose Integration

„Der Hauptvorteil war, dass wir unsere Lösung bestmöglich integrieren konnten“, kommentiert Marco Battistotti, Direktor des NTC (NUM Technology Center) in Italien. „Die Zusammenarbeit mit MCM hat es uns wieder einmal ermöglicht, das Potenzial der Steuerung der Maschine voll auszuschöpfen. Darüber hinaus verfügt NUM nun über detaillierte Kenntnisse der Anlage und ihrer Funktionen im Hinblick auf die Wartung. Dies ist wichtig, um einen noch besseren After-Sales-Service anbieten zu können.“

Das horizontale 5-Achs-Großbearbeitungszentrum MCM Tank 2600 bei Meccanica Ponte Chiese in Italien, für dessen weitgehend  bedienerlosen Betrieb NUM das komplette Steuerung- und Antriebspaket sowie die Peripherie lieferte

 Das Magazin des Bearbeitungszentrums Tank 2600 ist für die Aufnahme von sage und schreibe 1200 Werkzeugen ausgelegt

Montageplatte mit MDLUX-Antrieben als Teil des Automationskonzeptes von NUM 

lch ein motorseitiges Gehäuse für Fahrzeuge, die in extremen Umgebungen eingesetzt werden, ist ein typisches Bauteil, das auf dem NUM-gesteuerten BAZ gefertigt wird 

Setzen auf den Partner NUM: Gianluca und Mirko Ferraboli, Leiter der Produktion beziehungsweise der technischen Abteilung von Meccanica Ponte Chiese (oben, von links) und unten Firmengründer Giovanni Ferraboli mit seiner Tochter Monica, Leiterin der Verwaltung des Unternehmens

Auch bei der jüngsten Investition vertraut der Lohnfertiger Meccanica Ponte Chiese  auf seinen CNC-Partner NUM

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Automatisierungszellen

Automatisierungstechnik

Automatisierungskomponenten

Steuerungen / CNC für Werkzeugmaschinen

Steuerungen (Hardware und Software)

‘Stäubli Robotics Suite 2022‘ heißt eine Gestaltungs-Software mit neuen und optimierten Features. Mit ihr lassen sich Standardlösungen erarbeiten, aber auch Sonderlösungen oder komplexe Automationsszenarien simulieren, validieren und umsetzen.

Der Trend, automatisierte Linien und Systemlösungen etablieren, hält an. Maschinen- und Anlagenbauer stellt das vor Herausforderungen, denn spezifische Rahmenbedingungen und existierende Strukturen bei Kunden erfordern trotz Wunsch nach Standardisierung nicht selten individuelle Konstruktionen fernab dieser Standards. Die ‘Stäubli Robotics Suite 2022‘ enthält jetzt optimierte sowie neue leistungsstarke Features, mit denen hochwertige Standardlösungen ausgearbeitet, aber auch Sonderlösungen oder komplexe Automatisierungsszenarien visualisiert, simuliert, validiert und umgesetzt werden können.

Die Optimierungen und neuen Funktionen erstrecken sich über alle Anwendungsfelder − von der Konzeption und der Simulation über die Inbetriebnahme bis hin zur Produktion und zur Optimierung. Anwender profitieren laut Stäubli von weniger Mausklicks. Sichtbare Ergebnisse lassen sich schnell und einfach generieren. Step Files sind noch schneller via Drag & Drop importierbar, aber auch das Positionieren ist leichter.

Ein dynamisches Robotermodell ersetzt das statische selbsttätig

Die ‘Snap-Replace-Funktion‘ vereinfacht den Umstieg von der statischen Konstruktions- in die dynamische Stäubli-Entwicklungsumgebung. Konstrukteure platzieren meist im ersten Schritt statische Robotermodelle in ihre Entwürfe. Wird diese Zeichnung in die Stäubli-Entwicklungsumgebung überführt, hilft die Snap-Replace-Funktion, das statische Robotermodell durch ein dynamisches zu ersetzen. Ankerpunkte in der 3D-Szene werden selbsttätig gefunden und zur Auswahl angeboten.

Neu ist, dass Bauteile aus einem integrierten Component-Katalog gewählt werden können. Werden Teile öfter verwendet, können Anwender diese in einer solchen Sammlung hinterlegen. Das garantiert einen schnelleren Zugriff und beschleunigt den Prozess. Das Besondere: Wird eine Komponente aus dem Component-Katalog gewählt, kann sie via Drag & Drop an die gewünschte Position im 3D-Layout gezogen werden.

Die neue sogenannte Snap-Funktion nutzt man zum Positionieren von Objekten (Components) oder zum simplen Bewegen des Roboters an eine gewünschte Position, ohne dazu im Vorfeld Positionsvariablen anlegen zu müssen. Ebenfalls hinzugekommen ist ein Feature namens Position Optimizer, dass das automatische Auffinden der geeigneten Roboter-Aufstellposition zum Erreichen der gewünschten Anfahrpunkte garantiert.

Aufgewertet wird die Software-Plattform Stäubli Robotics Suite 2022 durch eine integrierte Bildschirmaufzeichnung. Durch Drücken eines Record-Buttons kann somit jeder Arbeitsschritt innerhalb der Stäubli Robotics Suite 2022 aufgezeichnet und im Anschluss als mp4-File an die Kunden verschickt werden. So lassen sich Validierungsprozesse beschleunigen, Prozesse abstimmen und Freigaben oder Änderungswünsche zeitnah kommunizieren.

Das jetzt in der Suite integrierte Control-Panel unterstützt den Nutzer bei der Prozess- und Bewegungsoptimierung. Unabhängig davon, welche Anpassungen im Layout erfolgen: Die einmal angelegte Vorgabe, wie die Simulation der Roboter erfolgen soll (Betriebsart, Geschwindigkeit, Applikation, Kollisionserkennung An oder Aus), reduziert den Zeitbedarf. Zellendesign, Roboter, Komponenten und Abläufe können so oft angepasst werden, bis Funktionalität, Kollisionsfreiheit und Interaktion fehlerfrei simuliert werden können. In Summe ermöglicht das Control Panel bessere, schnellere Ergebnisse.

Direkter und schneller Transfer der Sicherheitskonfiguration

Ebenfalls neu und für die Inbetriebnahme wichtig ist der jetzt direkt mögliche Transfer der Sicherheitskonfiguration zwischen der Stäubli Robotics Suite 2022 und der CS9-Steuerung. Mussten Roboterprogrammierer früher über mehrere, teils aufwendige Zwischenschritte die Safety-Konfiguration in die Robotersteuerung einspielen, ist jetzt eine direkte Übertragung aus der Stäubli Robotics Suite 2022 Standard.

Grundlage für viele dieser neuen Möglichkeiten ist die neue 3D-Engine. Sie garantiert eine realitätsnahe Darstellung, wie sie bisher eher im B2C- und Gaming-Sektor zu finden ist. Ruckelfreie 3D-Darstellungen – auch bei Simulation umfangreicher Linien – werden bis ins Detail mit hoher Auflösung angezeigt.

Diese leistungsstarke 3D-Engine wurde gemeinsam mit der Spatial Corporation, einer Abteilung von Dassault Systèmes, entwickelt. Die Interoperabilitäts-, Modellierungs- und Visualisierungs-SDKs von Spatial lassen sich problemlos integrieren, um eine höhere Leistung zu erzielen und die Arbeit zu erleichtern. Wenn besondere Anpassungen erforderlich waren, um den Workflow mit den Komponenten von Spatial zu vervollständigen, wurden die Experten von Spatial mit der Aufgabe betraut, die nötigen Verbesserungen vorzunehmen, sodass sich das Stäubli-Team weiterhin auf sein Spezialgebiet konzentrieren konnte.

„Heute liefert uns Spatial eine komplette Palette von Werkzeugen mit leistungsstarken und zuverlässigen Komponenten, aber über die rein technische Seite hinaus schätze ich besonders die Qualität und Reaktionsfähigkeit, mit der Spatial uns begleitet hat“, sagt Stéphane Blanc, Head of R&D Robotics User Software. „Die Aufgeschlossenheit und die Bereitschaft der Experten von Spatial, die Bedürfnisse unseres Unternehmens zu verstehen, haben es uns ermöglicht, eine echte Zusammenarbeit zu etablieren, die den Beginn einer soliden und dauerhaften Partnerschaft darstellt.“

Neue Funktionen und die moderne 3D-Engine machen die neue Version 2022 Stäubli zufolge einem leistungsfähigen Engineering Environment Tool, das selbst bei umfangreichen Simulationen mit hoher Performance überzeugt.

Der Automationsspezialist Stäubli versteht seine Software-Plattform ‘Stäubli Robotics Suite 2022‘ als eine leistungsfähige PC-Umgebung für die smarte Produktion

Hauptartikel Stäubli

Mit der ‘Stäubli Robotics Suite 2022‘ gelingt die Automation

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Handhabungsroboter

Industrieroboter

Roboter für Werkzeugmaschinen

Handling, Handhabungstechnik

Um die hohen Qualitätsanforderungen, die der Markt an seine Präzisionsteile stellt, erfüllen zu können, setzt der Lohnfertiger Högg AG aus Wattwil seit Jahren auf hochwertige Rundschleifmaschinen des Schweizer Schleifspezialisten Kellenberger.

Die Högg AG Produktionstechnik ist eines von drei Standbeinen der familiengeführten Högg Gruppe. Rund 100 t Stahl, 100 t Chromstahl und 200 t Aluminium verarbeitet das Unternehmen jedes Jahr; Tendenz steigend. Die Produkte – hochgenaue Teile, maßgefertigte Profile und montierte Baugruppen – gehen in Branchen wie den allgemeinen Maschinenbau, den Energiesektor, die Textilmaschinenindustrie, die Luft- und Raumfahrt, die Mikromechanik, die Sensortechnik, die Medizintechnik sowie in die Laserindustrie.

Auf dieser leistungsstarken Basis entwickelten sich im Jahr 1990 die Högg Liftsysteme AG sowie 2012 die Simplify Engineering AG, die sich als Systemanbieter mit der Beförderung von Menschen und Gütern befassen. Die drei Unternehmen werden unabhängig geführt, arbeiten aber vernetzt und nutzen zahlreiche Synergien, die sich aus der Zusammenarbeit ergeben, zum Beispiel bei der Produktion von Treppenliften, deren Komponenten bei Simplify Engineering konstruiert und von der Högg Produktionstechnik gefertigt werden. 160 Mitarbeiter sind aktuell in der Gesamtgruppe tätig, 110 davon allein in der Högg Produktionstechnik.

Vielfältige Zerspanaufgaben und eine breite Werkstoffpalette

Die Brüder Ivo und Roman Högg verantworten in vierter Generation die Belange der Gesamtgruppe und der Einzelunternehmen. Für CEO Ivo Högg liegen die Erfolgsfaktoren des Unternehmens vor allem in einem offenen Geist, der dazu führt, dass Chancen erkannt und ergriffen werden. Der Maschinenbauingenieur führt dazu aus: „Bei uns wird kontinuierlich daran gearbeitet, Neuerungen zu definieren, die den Erfolg des Unternehmens sicherstellen. In einem inhabergeführten Familienunternehmen können langfristige Strategien sehr gut umgesetzt werden. Das schafft Stabilität und Kontinuität für Kunden und Mitarbeiter und letztlich auch für die Lieferanten. Ein wichtiger Faktor sind unsere Mitarbeiter. Viele sind schon sehr lange bei uns, und alle zeichnen sich dadurch aus, dass sie sehr fachkompetent und kundenorientiert sind.“ Damit das so bleibt, bildet man bei Högg seit vielen Jahren den Nachwuchs selbst aus.

Stefan Kaufmann leitet seit 2014 die Fertigung bei Högg Produktionstechnik. Er und seine 85 hoch qualifizierten Mitarbeiter in der Produktion beherrschen alle Prozesse, die mit Zerspanung zu tun haben wie Drehen, Bohren, Fräsen und Schleifen bestens. Neben den üblichen Werkstoffen Stahl, Aluminium und Messing ist man auch gerüstet für die Bearbeitung von Keramikteilen, wie sie beispielsweise für die in der Region starke Textilindustrie benötigt werden, sowie für schwierige Werkstoffe wie Invar, eine Eisen-Nickel-Legierung, für deren Bearbeitung Spezialwerkzeuge verwendet werden.

 Von kleineren Werkstücken bis hin zu 6 m langen gefrästen Spezial-Profilen reicht die Bandbreite. Die Losgrößen bewegen sich typischerweise von 50 bis 2000; Einzelteilfertigung und große Serien sind aber auch keine Seltenheit. In der Produktionshalle findet sich daher eine sehr große Vielfalt an Drehmaschinen, Fräsmaschinen und Schleifmaschinen.

Die Wahl fiel von vornherein auf Technik von Kellenberger

Insgesamt sieben Schleifmaschinen stehen im Schleifbereich, darunter zwei Universal-Rundschleifmaschinen von Kellenberger: eine von ursprünglich zwei Kel-Varia und als jüngster Neuzugang eine Kellenberger 100, die 2021 beschafft wurde. Die Universal-Rundschleifmaschine Kel-Varia – das Vorgängermodell der heutigen Premium-Baureihe Kellenberger 1000 – steht wie diese für höchste Bearbeitungs- und Oberflächenqualität. Ihre hohe statische und dynamische Steifigkeit und Stabilität bildet die Basis für hohe Präzision und große Produktivität. Das Leistungsspektrum dieser Maschine orientiert sich an den Qualitätsanforderungen der Präzisionsfertigung von Prototypen sowie Klein- und Mittelserien.

Bei der Beschaffung der neuen Rundschleifmaschine wurde nur Kellenberger angefragt. Die Gründe dafür nennt Stefan Kaufmann: „Wir legen großen Wert darauf, dass Lieferanten aus der Region berücksichtigt werden, wenn es möglich ist. Der Vorteil der räumlichen Nähe ist für uns natürlich auch, dass der Service schnell da ist, wenn man ihn braucht. Wir machen allerdings bereits viel mit Kel-Remote, dem Online-Servicemodul von Kellenberger. Damit sind wir sehr zufrieden.“

Die Kellenberger 100 ist eine modulare Plattformlösung, mit der unterschiedliche Maschinenkonzepte mit starker Kundenorientierung verwirklicht werden können. Die Maschine ist mit Spitzenweiten von 1000/600 mm und mit einer Spitzenhöhe von 200 mm verfügbar und für Werkstückgewichte bis 150 kg konzipiert. Die hohe Antriebsleistung der Schleifscheibe sorgt für eine erhöhte Produktivität, die neu entwickelte Z-Führung für eine große Profilgenauigkeit. Die C-Achse mit Direktantrieb stellt eine höhere Genauigkeit beim anspruchsvollen Unrundschleifen sicher als üblich. Für Werkstücke wie Kurvenscheiben, die bei Högg gefertigt werden, ist gerade diese Fähigkeit ausgesprochen wichtig.

Zu den technischen Highlights der Werkzeugmaschine zählen ein innovativer Kompaktschleifkopf (zehn Schleifkopfvarianten, 11,5 kW Antriebsleistung, 500-mm-Scheibe, bis 63 m/s, HF-Spindeln für das Innenschleifen einschließlich Diagonal- und Tandem-Anordnung), ein kollisionsfreier Universalkopf mit drei Werkzeug- und einer Messposition sowie eine neue Messtaster-Anordnung ohne Schwenkmechanismus für eine erhöhte Messgenauigkeit. Die verstärkte Verschalung erlaubt größte Schleifscheiben-Durchmesser beim Innenschleifen (bis 125 mm).

Polymechaniker Andreas Hausmann ist seit über 40 Jahren im Unternehmen tätig, hat 1981 als Lehrling angefangen und bedient und programmiert unter anderem die Kellenberger-Maschinen. Er sagt: „Bei der Kellenberger 100 überzeugen uns nicht nur die Bearbeitungsqualität der Maschine mit einer Genauigkeit von 2/100stel, die Linearführungen und der gute Wärmegang, sondern auch die bessere Zugänglichkeit zum gut strukturierten Arbeitsraum und der breitere Abstand zwischen den Spindeln. Auch ist der Schleifkopf mit zwei Innenschleifspindeln besser eingeteilt.“

Die Kellenberger 100 ist mit der neuen CNC Fanuc 31i mit 19“-Touch-Screen ausgestattet. Andreas Hausmann schätzt die einfache Programmierung, die mit der von Kellenberger entwickelten neuen Software Blue Solution direkt an der Werkzeugmaschine möglich ist. „Aufgrund der Teilespezifikation erfolgt die Programmierung bei uns aber in der Regel extern mit der Kellenberger-Software Black CAM Solution, die speziell für das Unrundschleifen entwickelt wurde“, erläutert Hausmann. „Die Steuerung verfügt außerdem über die Funktion Ausschussminimierung, die in einem Probelauf Einfluss- oder Störfaktoren eindeutig aufzeigt.“

Präzision überzeugte ebenso  wie die ergonomische Gestaltung

Die Kellenberger 100 eignet sich ideal für die unterschiedlichsten Automatisierungslösungen. Doch obwohl bei Högg bereits etwa 30 Prozent aller Maschinen automatisiert sind, sieht man für die Kellenberger 100 hier keinen Bedarf. „Das kann sich ändern, aber im Augenblick geben die Werkstücke das nicht her“, sagt Stefan Kaufmann.

Wie sehr bei Högg auf höchste Qualität geachtet wird, zeigt die konsequente Trennung der Fertigungsbereiche in Stahlbearbeitung und Aluminiumbearbeitung. Stefan Kaufmann führt aus: „Aluminiumteile sind empfindlich. Die Oberflächen der bearbeiteten Werkstücke wie Zylinderrohre oder Kolben müssen aber makellos sein. Deshalb achten wir extrem auf Sauberkeit und unterbinden jeden Späneflug. Insbesondere Aluspäne sind kritisch; die sollten an Ort und Stelle bleiben.“ Für die Montage von Komponenten für sensible Branchen wie die Vakuum-, Halbleiter- und Solarindustrie steht bei Högg außerdem ein Reinraum zur Verfügung.

Auch die Nachhaltigkeit spielt eine sehr große Rolle im Unternehmen. Von der Photovoltaikanlage auf dem Dach über das Grundwasser für die Heizung beziehungsweise Kühlung der Produktionshalle bis hin zur Kreislaufwirtschaft der Materialien ist bei Högg alles vorbildlich. 100 Prozent der elektrischen Energie stammen inzwischen aus erneuerbaren Quellen. Angestrebt wird eine komplett klimaneutrale Produktion.