Das diesjährige Toolmanagement-Seminar der CIM Aachen GmbH mit dem bezeichnenden Titel ‘Toolmanagement – Ein Baustein der Digitalisierungsstrategie‘ fand nach einer Corona- Auszeit am 1. und 2. März 2023 wieder in Präsenz in der Motorworld Böblingen statt.

Am 1. und 2. März 2023 fand das Toolmanagement-Seminar der CIM Aachen GmbH in Böblingen statt.

Als Erleichterung und Bereicherung empfanden alle an neuesten Erkenntnissen zur Werkzeugverwaltung Interessierten, dass das

diesjährige Toolmanagement-Seminar der CIM Aachen GmbH mit dem Titel ‘Toolmanagement – Ein Baustein der Digitalisierungsstrategie‘ nach pandemiebedingter Auszeit wieder in Präsenz in der Motorworld Böblingen stattfand.

Ingo Laqua, Geschäftsführer der CIM Aachen GmbH, eröffnete das Seminar mit einem Ausblick auf die spannenden (Praxis-)Beiträge sowie einer kurzen Vorstellung der seit dem letztjährigen Seminar etablierten Toolmanagement-Seminar-(TMS-)Welt.

In seinem Impulsvortrag betonte Dr. Götz Marczinski, Geschäftsführer der CIM Aachen GmbH, was Toolmanagement eigentlich in der Praxis heißt, und zwar „die Hauptzeit zum Engpass zu machen“. Für die Einführung eines Toolmanagement-Systems stellte er noch einmal die schon am Vortag beim Seminar der Cimsource GmbH herausgearbeitete Relevanz sauberer Werkzeug-Stammdaten heraus und zeigte, wie wichtig es ist, dass die Einführung des Systems konsequent und zukunftsfähig umgesetzt wird.

Anschließend wurde von Nico Schwarzbach, Projektingenieur der CIM Aachen GmbH, der aktuelle Marktüberblick vorgestellt. In diesem haben insgesamt 22 Systemanbieter mittels einer strukturierten Befragung Informationen über die Datenverwaltung, die Integrationsmöglichkeiten und die Prozessfunktionalitäten ihrer Toolmanagement-Lösungen übermittelt.

Im Verlauf des Seminars wurden in verschiedenen Praxisbeispielen Einblicke in die Lösungen der Anbieter, aber auch in das Vorgehen bei der Auswahl und der Einführung von Toolmanagement-Systemen gegeben. Besonders interessant waren die Ausblicke auf zukünftige Entwicklungen – sowohl aus Anwender- als auch aus Anbietersicht.

Durch die kurzen Eingangsstatements konnten sich die Seminarteilnehmer zunächst ein Bild über die Aussteller Zoller, Coscom, Cimsource, Kromi und RWT machen und einen Eindruck von deren Systemen bekommen.

Werkzeuge flexibel nutzen mithilfe von Closed Loop Manufacturing

Wie sich bei Focke & Co mit dem integrierten Toolmanagement-System von Coscom konkret Kosten in der Fertigung sparen ließen, (un)nötige Hilfsprozesse effizienter gestaltet sowie mittels Schnittstellen zwischen den eingesetzten Systemen Automatismen ermöglicht und Fehler vermieden werden konnten, zeigte Dr. Peter Schuh mit seinem Vortrag ‘Toolmanagement als Teil der integrierten Fertigung‘. Anschließend berichtete Josef Weinzierl von  der Krones AG, wie mithilfe von RWT Closed Loop Manufacturing eingeführt werden konnte, das nun „kontinuierlich Informationen über Bedarfe, Verfügbarkeiten, Zustände und anderes in den Produktionszyklus zurückführt, um alle Werkzeuge flexibel einzusetzen“.

Nach der Mittagspause demonstrierte Daniel Schüßler von der SMP Schüßler Modell- & Prototypenbau  das digitale Toolmanagement-Konzept in seinem mittelständischen Betrieb, das gemeinsam mit der Hoffmann Group eingeführt wurde. Nicht nur konnten mit Connected Manufacturing Rüstzeiten minimiert, der Werkzeugumfang reduziert und standardisiert sowie Arbeitsabläufe in der Fertigung optimiert werden; es konnten sogar neue Arbeitszeitmodelle und Home-Office-Regelungen für Fertigungsmitarbeiter eingeführt werden. Die Teilnehmer waren beeindruckt von dem realisierten Automatisierungs- und Digitalisierungsgrad, der auch unter dem Titel ‘New Work‘ (oder „wie man Home-Office in der Fertigung organisiert“) geführt werden könnte.

Tillmann Zoller zeigte anschließend in einem Anwenderbericht, wie man mithilfe der Toolmanagement-Lösung von Zoller in einem Projekt mit der Firma Lauble Präzisionsdrehteile Rüstzeiten optimierte und die Datenverwaltung vereinfachte. Es ging um Spezifika, wie vor allem Drehwerkzeuge sachgerecht im Rahmen des Toolmanagement gehandhabt werden können.

Im letzten Vortrag des Seminars thematisierte Ingo Laqua die praktische Hilfestellung bei der Auswahl und der Einführung eines Toolmanagementsystems. Laqua betonte die Wichtigkeit, systematisch an  die Einführung eines TM-Systems heranzugehen – nach dem Motto ‘Systematik vor System‘. Dabei müsse man sich als Anwender zunächst fragen: „Was will ich eigentlich erreichen?“, um dann konkrete Anforderungen in einem Lastenheft zu formulieren. Trotz aller Fortschritte  im IT-Bereich und in der Fertigungsorganisation − diese ‘alten Weisheiten‘ behalten ihre Gültigkeit.

In der abschließenden Podiumsdiskussion ließen die Referenten und die Aussteller alle Seminarbeiträge noch einmal Revue passieren und tauschten sich im Rahmen einer spannenden Diskussion über zukünftige Entwicklungen auf dem Markt aus. Dabei gaben die Experten folgende grundsätzliche Empfehlungen für die erfolgreiche Einführung von Toolmanagement-Systemen:

<ul><li>Prozesse bei Systemeinführung ganzheitlich betrachten (Friedrich Schaffert, RWT),</li><li>auf (interne und externe) Spezialisten hören (Dr. Peter Schuh, Focke),</li><li>herstellerunabhängig vorgehen und 360-Grad-Betrachtungen durchführen (Marcus Herzog, Kromi),</li><li>die Anwender von Beginn an mit einbeziehen (Daniel Schüßler, SMP),</li><li>die Werkzeughersteller bei der Datenbeschaffung in die Pflicht nehmen (Boris Kaiser, Cimsource),</li><li>schrittweise vorgehen, mit kleinen Etappenzielen auf dem Weg zur langfristigen Strategie (Josef Weinzierl, Krones),</li><li>die Digitalisierungsstrategie mit bedenken und überlegen, ob Zukunftsfähigkeit gewährleistet ist (Christian Erlinger, Coscom),</li><li>Systematik vor System – erst die Strategie, dann die Prozesse überdenken; anschließend die Mitarbeiter mitnehmen und loslegen (Ingo Laqua, CIM Aachen) und</li><li>die Mitarbeiter mit in die Verantwortung nehmen, um Fortschritt sicherzustellen (Tillmann Zoller, Zoller).</li></ul>

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Die Pandemie ist vorbei. Ein weiteres untrügliches Zeichen dafür ist das ‘TMS 2023‘.  Es fand wieder in Präsenz statt, und zwar in der Motorworld Böblingen  

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Hauptartikel

Am 1. und 2. März 2023  fand das Toolmanagement-Seminar der CIM Aachen GmbH statt

Lehrstühle und Institute

Dienstleistungen

Hochschulen

Toolmanagement

20 Jahre Hausmesse, 10 Jahre Digitalisierungs-Software ‘Grob-Net4Industry’: Vom 21. bis 24. März öffnete Grob seine Tore, um neben innovativer, automatisierter Zerspanung und Software seine neuen E-Mobilität-Technologien zu präsentieren. Der Wandel zum Systemspezialisten geht weiter.

Auf seiner Hausmesse 2023 präsentierte sich Grob innovativ in puncto Universal-BAZ, automatisierte Zerspanung und Technologien für die E-Mobility.

Auf über 5000 m2 Ausstellungsfläche gab Grob auf seiner Jubiläums-Hausmesse einen Einblick in ein Produkt- und Leistungsspektrum, das den Wandel vom Werkzeugmaschinenhersteller zum Systemspezialisten offenbarte. Als sich Grob 2016 auf den Weg machte, den disruptiven Entwicklungen im automobilen, verbrennerbasierten Kerngeschäft entgegenzuwirken, war keinem der Verantwortlichen klar, dass man im Geschäftsjahr 2022 zwei Drittel des Umsatzes mit Produkten machen würde, die jünger als drei Jahre sind, und man die Mitarbeiterzahl auf 8300 weltweit würde steigern können. Entsprechend zufrieden äußerte sich Aufsichtsratsvorsitzender Christian Grob über die Entwicklungen.

Mit einer um 30 Prozent gegenüber dem Vorjahr gesteigerten Gesamtleistung von 1,6 Milliarden Euro in 2022/ 2023 konnte CFO Wolfram Weber einen wirtschaftlichen Erfolg besonderer Güte präsentieren. CSO Christian Müller wiederum berichtete von einem Rekord-Auftragseingang von über 1,8 Milliarden Euro, der sich zu 28 Prozent aus der Zerspanung (Systemgeschäft), 49 Prozent aus der E-Mobilität, 14 Prozent aus Universalmaschinen und 9 Prozent aus After Sales generiert. CEO German Wankmiller hingegen verwies auf die drei strategischen Eckpfeiler der Grob-Gruppe: Ausbau der bestehenden E-Antriebs- und Batterieaktivitäten, Erschließung der Batteriezellen-Märkte und neuer Vertriebsregionen für die E-Mobilität sowie Konsolidierung der Zerspanungs- und After-Sales-Aktivitäten. Letzteres zielt auf eine Erhöhung des Universalmaschinenabsatzes mit 4-Achs- und 5-Achs-Maschinen ab, für die Grob sukzessive neue Automationssysteme zur Be- und Entladung von Werkstücken und Werkzeugen entwickelt. So stehen Roboterzellen/-stationen und Palettenspeichersysteme zur Verfügung, die bei Bedarf mit selbstfahrenden Transportsystemen komplettiert werden. Zudem konzipiert man für die Automobil- und Zuliefererindustrie neue BAZ für Großvolumiges wie Rahmenstrukturbauteile und Batteriewannen (Giga-Castings). So soll 2023 mit der ‘G920F’ ein noch größeres BAZ kommen, in 2-/4-spindliger Ausführung und mit einem Störkreis-Durchmesser von über 2000 mm. Auch diese neuen Groß-BAZ sind automatisierbar.

Auf der Hausmesse, die über 60 Industriepartner als willkommene Präsentationsplattform nutzten, wurden zudem folgende Themen adressiert:

Crossover-Maschinen fürs  automobile Kerngeschäft

Mit der automobilen Transformation geht bekanntlich ein verändertes Teilespektrum für die Zerspaner einher. Grob reagiert darauf mit einer Ausdifferenzierung seiner vor zehn Jahren etablierten ‘Crossover’-Baureihe F. So kann die präsentierte fünfachsige ‘G520F’ mit dynamischem Kreuzschlittenkonzept im vorgesehenen A/B-Störkreis von 1500 mm alle wichtigen Komponenten, vom Rahmenstrukturbauteil, dem Hilfsrahmen bis hin zum Batteriegehäuse fertigen.

Für noch mehr Dynamik und Steifigkeit gepaart mit möglichst kompakten Abmessungen nach dem Baukastenprinzip sind die Bewegungsachsen der G-Module in der 5. Generation auf die Werkzeug- und Werkstückseite aufgeteilt/entkoppelt. Als autarke Fertigungseinheit eingesetzt, lassen sich parallel zwei Werkstücke auf zwei bis vier B-Achs-Rundtischen fertigen. Ist ein optional verfügbarer Palettenwechsler adaptiert, gelingt dies sogar weitgehend nebenzeitfrei.

4-/5-Achs-Universal-BAZ,  individuell automatisierbar

Auch wenn Grob im automobilen Systemgeschäft bekannt und groß geworden ist – der für den Universalmaschinenbereich aufgebaute Flächenvertrieb feiert mit den 4- und 5-Achs-BAZ in Branchen wie Automotive, Maschinen-, Werkzeug- und Formenbau, Energie- und Medizintechnik sowie Luftfahrt Erfolge. Gestützt wird die Nachfrage durch ein anwendungsflexibles Maschinenportfolio, befeuert wird sie durch abgestimmte Lösungen für das Teile- oder Palettenhandling und die damit einhergehende Anpassungsfähigkeit der Fertigungskapazitäten.

Modulare Standardlösungen wie Rund- oder Linear-Palettenspeicher nutzt Grob im Sinne höchster Effizienz für vielseitige Automationslösungen. Zudem gibt es spezifisch konfigurierbare Roboterzellen und – Tendenz steigend – autonom fahrende Flurförderfahrzeuge (Automated guided vehicle, kurz: AGV). Auf der Hausmesse konnten sich die Besucher bei diversen live vorgeführten Kundenapplikationen ein eigenes Bild über die Anwendungsvielfalt der Universal-Bearbeitungszentren und der Vielzahl an Automationslösungen machen.

Obwohl es erst zehn Jahre her ist, liegt bereits ein langer Weg zwischen der Markteinführung von Grob-Net4Industry mit den ersten Applikationen ‘Grob4Coach’ und ‘Grob4Simulate’ auf der EMO 2015 in Mailand bis heute. Heute können neben Grob-Maschinen praktisch alle Maschinen und Geräte angebunden und digitalisiert werden. Grob-Net4Industry erfüllt so die Voraussetzungen für den ‘Brownfield’-Ansatz.

Als vorläufiger Höhepunkt schließt die digitale Werkzeugdatenübertragung ‘Grob4TDX’ die Lücke zwischen den gängigen Werkzeugmanagementsystemen und der Maschine. Werkzeugdaten werden automatisiert übertragen. Eine weitere neue, modular entwickelte App ist ‘Grob4Analyze’, mit der aggregierte Ansichten für diverse Rollen (Fertigungsleiter, Meister, Instandhalter, Bediener) entwickelt werden können. Beide waren auf der Hausmesse live zu erleben.

Service-Portfolio lässt sich individuell zusammenstellen

Mit vier speziell auf Kundenbedürfnisse abgestimmten Service-Paketen bietet Grob sowohl präventive als auch reaktive Strategien. Der ‘Remote Support’ sorgt für eine schnelle Problembehebung mithilfe der Maschinenferndiagnose, ohne dass Grob-Experten vor Ort sein müssen. In der ‘Wartungsvereinbarung’ sind sowohl der Austausch relevanter Verschleißteile als auch umfangreiche Inspektionen enthalten, die der Techniker mit speziellen Prüfgeräten jährlich durchführt. Mit dem ‘Service-Level-Agreement’ sichert Grob seinen Kunden verlässlich schnelle Reaktionszeiten der Hotline, der Techniker und der Bereitstellung von Material zu. Das Komplettpaket ‘Grob-Produktionssicherheit’ vereint alle Vorteile der ‘Wartungsvereinbarung’ und des ‘Service-Level-Agreements’ und sorgt so für eine optimale Performance der Maschinen und Produktionssicherheit. Servicevereinbarungen gehen mit besserer Kontrolle und Planbarkeit der Kosten für Wartung- und Reparatur einher und eröffnen den Weg zu Treue-Rabatten auf Ersatzteile und Service-Stundensätze. Fünf Servicethemen standen auf der Hausmesse im Fokus:

<ul><li>Die Reaktionsfähigkeit der Grob-Servicehotline</li><li>Energieeffizienz</li><li>Nachrüsten von Automationslösungen</li><li>Wartung und Inspektion für Produktionssicherheit</li><li>Risikoanalyse für Ersatzteile mit Blick auf die Lieferzeit</li></ul>

Elektromobilität: Grob entwickelt sich zum Systemintegrator

Es war auf der Hausmesse 2022 zum Augenreiben: Coronabedingt eher im Verborgenen hatte sich Grob mit innovativen Lösungen wie der Hairpin-Technologie und als Komplettanbieter für Anlagen zur Fertigung des elektrischen Antriebsstrangs in die erste Liga als E-Mobilitäts-Partner der Automobil- und Zulieferindustrie katapultiert. Dabei fokussiert sich Grob auf die Komponenten des Powertrains im Bereich der Anlagenmontage mit seinen Schwerpunkten E-Achse/E-Motor und auf die Batterie-Speichersysteme, Zellassemblierung sowie Batteriemodul- und -packmontage. Mit seinen großserientauglichen Maschinen und Anlagen für E-Antriebe deckt Grob sämtliche Wickel- und Montagetechniken für die Stator- und Rotorfertigung ab.

Bei der Herstellung des Stators von E-Motoren hat sich inzwischen die Hairpin-Wickeltechnologie als Standard durchgesetzt. Im Mittelpunkt des Hairpin-Wickelprozesses steht die Biegeeinheit. Grob präsentierte auf der Hausmesse 2023 eine Hairpin-Biegemaschine der neusten Generation, welche die Pin-zu-Pin-Zeit im Vergleich zur Vorgängermaschine auf bis zu einer Sekunde halbieren kann. Parallel dazu arbeitet Grob am Ausbau seiner Präsenz in der weltweiten Elektromobilitäts-Schlüsselmärkten.

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

Verwandeln den Grob-Konzern zu einem Systemspezialisten im Elektromobilitätsumfeld (von links): Wolfram Weber (CFO, stellv. Vorsitzender der GF), Christian Müller (CSO), Christian Grob (Aufsichtsratsvorsitzender), German Wankmiller (CEO, Vorsitzender der GF) und Florian Grob

Die Zerspanung ist die Wurzel des Unternehmens und soll eine tragende Säule bleiben; neben dem Systemgeschäft sind zunehmend automatisierte Universalmaschinen in vielen Anwendungen erfolgreich; German Wankmiller an einer G350T mit Palettenrundspeichersystem ‘PSS-R450’ und Werkzeugzusatzmagazin TM374 

Doppelspindlige Groß-BAZ, wie die G520F im Hintergrund, sind bereits heute gefragte Grob-Lösungen in der Automobilindustrie bei der Bearbeitung von Rahmenstrukturbauteilen; für die Komplettbearbeitung von Giga-Castings wird es noch größere Modelle, die Baureihe G920, geben, mit denen sich beispielsweise zwei Batteriewannen parallel bearbeiten lassen sollen

 Die 5-Achs-Baureihe G150 punktet auch im Werkzeug- und Formenbau, wo sie, wie German Wankmiller an einer Flaschenform erläutert, das Schruppen, Tiefbohren und Hochglanzschlichten übernimmt und dabei das Handpolieren durch reproduzierbare Prozesse ersetzen kann 

Grob Hausausstellung | Universal-BAZ, Automation, Additiv, E-Mobility

5-Achs-Bearbeitungszentren

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Bearbeitungszentren

Damm, Helmut

Industrie 4.0 für die spanende Fertigung

Industrie 4.0

Fertigungsautomation

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, Metall

Anlagen für die Additive Fertigung

Schneidleistung, Oberflächengüte, Standzeit − nach Optimierung dieses magischen Dreiecks streben alle Werkzeughersteller. Sumitomo präsentiert nun mit ‘AC8000P‘ eine Hartmetall-Familie, die neue Maßstäbe setzen soll. Eine zentrale Rolle spielt dabei das Schichtsystem.

Von Sumitomo kommt mit ‘AC8000P‘ ein beschichtetes Hartmetall, das Stahl mit hoher Leistung und langer Standzeit zerspant.

Es bleibt die hohe Schule des Spanens: das effektive und zugleich wirtschaftliche Bearbeiten von Stahl variierenden Kohlenstoffgehalts. Die hierbei entstehenden Probleme sind ebenso vielfältig wie die Zusammensetzungen und die Härtegrade der Werkstücke. Diese Kombinationen sind eine enorme Herausforderung für die zu verwendenden Präzisionswerkzeuge.

Legierte Stähle neigen dazu, während der Bearbeitung mit den Beschichtungen und Hartmetallsubstraten der Wendeschneidplatten (WSP) chemisch zu reagieren. Das greift die Oberfläche des Werkzeugs an, führt zu Kolkverschleiß und endet nicht selten mit Schneidenausbruch und frühzeitigem Austausch der WSP. Stets gilt es deshalb, Kühlschmierung und Schnittgeschwindigkeit präzise zu optimieren. Bei den Maschinenbedienern sind diesbezüglich eine umfangreiche Erfahrung sowie Detailkenntnisse gefragt.

Die Werkzeughersteller wiederum verbessern ihre Produkte stetig. Sie entwickeln nicht nur neue Hartmetallsorten, sondern verbessern auch die Schneidengeometrien und die Beschichtungen sowie die Spanbrechergeometrien und die Oberflächenbeschaffenheit der WSP. Ziel ist es, auch bei Stahl ein breites Anwendungsfeld zu eröffnen, sodass Betriebe mit einer Plattensorte möglichst viele Bearbeitungen an ähnlichen Stählen mit gleichmäßig guten Ergebnissen abdecken können. Generell gilt es, immer auch eine maximale Standzeit zu erreichen, um Schneidenwechsel zu vermeiden.

Parallel zu immer moderneren Maschinen nehmen beim Bearbeiten legierter Stähle die geforderten Schnittgeschwindigkeiten zu. Deshalb haben die Ingenieure bei Sumitomo Electric Hartmetall mit der Serie AC8000P nun eine ganze Familie neuer Hartmetallsorten und Beschichtungen entwickelt, die für die Zerspanung diverser Stahlsorten ausgelegt sind. Hauptmerkmale dieser WSP sind das Erreichen langer Standzeiten und hoher Schnittgeschwindigkeiten bis 400 m/min.

Die Hartmetallsubstrate können unterschiedlich hart und zäh sein

Das Hartmetallsubstrat bildet die Basis der Leistungsfähigkeit einer WSP und bestimmt deren Standzeit mit. Insbesondere beim Bearbeiten legierter Stähle, aber auch im Hinblick auf die Beanspruchung der WSP bei kontinuierlichem, unterbrochenem oder stark unterbrochenem Schnitt kommt es auf die richtige Wahl des Hartmetalls an.

 Das Hartmetall wird bei Sumitomo schon vom Rohmaterial an selbst hergestellt und behandelt. So kann der Hersteller nicht nur viele Sorten anbieten, sondern auch in der Herstellungskette die Reinheit und die Qualität der Hartmetalle sowie die Sortierung der Korngrößen und Bindermaterialien stets kontrollieren. Mit variierenden Härtegraden und unterschiedlichen Zähigkeiten stehen für jede Aufgabe optimale Sorten zur Verfügung. Denn ist bei unterbrochenem Schnitt meist eine große Zähigkeit von Vorteil, bedarf es bei kontinuierlichem Schnitt großer Härte für die Standzeitmaximierung.

Gerade beim Stahlbearbeiten kann Hartmetall ohne Beschichtung nicht brillieren. Mit der Entwicklung der ‘Absotech‘-Beschichtungstechnologie ist Sumitomo ein Quantensprung in der Schichthaftung gelungen, so der Hersteller. Eine neue Grundierungsschicht steigert die Haftung der Schicht auf der Hartmetalloberfläche gegenüber üblichen WSP deutlich; das beugt Abplatzungen und Rissbildung vor. Diese Art Grundierung schafft einen vollständigen, festen Haftgrund auf der gesamten Oberfläche der Hartmetallplatte. Darauf wiederum haften die weiteren Schichten besonders gut. Sie basieren meist auf Aluminiumoxid Al2O3 und feinkörnigem TiCN und verschaffen den WSP mit verschiedenen Sortierungen und Schichtlagen ein optimiertes Verschleißverhalten bei diversen Stählen. Dank verbesserter Schichthärte und neuartiger Kontrolle der Ausrichtung der Kristalle zeigen die Beschichtungen der AC8000P-Serie von Sumitomo dem Hersteller zufolge extrem verbesserte Standzeiten und Schneidleistungen. Schlüsselfaktor ist hierbei das Ordnen und Ausrichten der Al2O3-Kristallstruktur die so nicht nur eine dichtere Kristalloberfläche ergibt. Dank der Ausrichtung kann die Verschleißanfälligkeit um ein Vielfaches reduziert werden. Das erhöht die Widerstandsfähigkeit im Vergleich zu herkömmlichen, ungeordneten Kristallstrukturen. Zudem verbessert sich mit Absotech die Temperaturbeständigkeit; das wirkt Kolkverschleiß entgegen.

Die oben abschließende Schicht ist ebenfalls je nach Anforderung unterschiedlich ausgeprägt. Sie deckt nicht nur die Funktionsbeschichtung ab, sondern erhöht die Adhäsion und reduziert Abplatzungen des gesamten Beschichtungspaketes. Des Weiteren verbessert sie auch das Abgleiten der Stahlspäne und dient der Verschleißkontrolle.

Es sind unterschiedliche Ausprägungen der Beschichtung als Standard verfügbar, was einerseits Optimierungen beim Anwender erleichtert und andererseits ein ungewohnt breites Anwendungsfeld abdeckt. Kunden bestätigen das aus ihrer Praxis.

Divergierende Anforderungen gibt es nicht nur von Stahlsorte zu Stahlsorte, sondern auch beim Schruppen und Schlichten. Hier zählt eine gute Spankontrolle. So sind beim Schruppen eine andere Schneidkante und eine andere Spanbrechergeometrie nötig als für einen feinen Schlichtspan. Deshalb bietet Sumitomo diverse Plattengeometrien und Spanbrecher an. Die Auswahl der Spanbrecher erlaubt nicht nur eine Optimierung in Bezug auf die Stahlsorte, sondern auch auf die Schnittgeschwindigkeiten, Vorschübe und Schnitttiefen.

Des Weiteren übt die Schneidkantenform einen großen Einfluss aus.  Seit Jahren ist Sumitomo bekannt für zuverlässige Schneidkantengeometrien und insbesondere für eine sorgsame Schneidkantenbehandlung in der WSP-Fertigung. Diese spiegelt sich auch bei den Platten der AC8000P-Serie wider. So hilft eine ganze Reihe abgestimmter Spanbrecher, die jeweils beste Kombination für die Stahlsorte und die Bearbeitungsart zu finden. Damit wird nicht nur ein sicherer Fertigungsprozess, sondern auch ein wirtschaftlich optimales Arbeiten ermöglicht.

Kürzere Bearbeitungszeiten  und deutlich längere Standzeiten

Angesichts dessen verwundert es nicht, dass viele Anwender die AC8000P-Serie schon jetzt für die Zerspanung von Stählen einsetzen, so Sumitomo. Diese Bearbeitungen sind − wie erwähnt − immer wieder kritisch. Zudem handelt es bei den Werkstücken aber auch vielfach um teure Zulieferteile, bei denen die Zulieferer unter hohem Kostendruck stehen. Viele Anwender der AC8000P- Serie berichten über spürbare Kostenentlastung und deutlich sicherere Prozesse mit erheblich weniger Unterbrechungen als bislang üblich.

So auch ein Hersteller eines Lagerrings aus dem Werkstoff 100Cr6. In diesem Fall wurde mit den gleichen Schnittparametern beim Schruppen  wie bisher gearbeitet und in einem ersten Schritt nur die Wendeschneidplatte vom Wettbewerbsfabrikat auf die AC8020P von Sumitomo getauscht. Allein dadurch verlängerte sich die Standzeit einer Schneide von bisher 37 Minuten auf nun 64,2 Minuten. Etliche Stillstandszeiten für Werkzeugwechsel wurden eingespart. Statt 700 Werkstücken kann dieser Kunde nun 1213 Werkstücke mit einer Schneide fertigen.

Ein anderer Anwender fertigt aus C35 Maschinenbauteile jetzt mit einer Schnittgeschwindigkeit von 240 m/min und erreicht doppelte Standzeiten gegenüber der bisherigen Vorgehensweise. Bei einem Getriebebauteil aus 34CrMo4 konnte die Schnittgeschwindigkeit auf 250 m/min gesteigert werden. Trotzdem verminderte sich der Kolkverschleiß, und die Standzeit der AC8020P-Wendeschneidplatte hatte sich um 50 Prozent erhöht.

 Bei einigen unlegierten Stählen waren mit Sumitomo-WSP des Typs AC8025P sogar Schnittgeschwindigkeiten über 400 m/min realisierbar. Diese Kundenerfolge bestätigen laut Hersteller die innovative Entwicklung von Sumitomo und untermauerten, dass mit der AC8000P-Serie neue Maßstäbe in der Stahlbearbeitung gesetzt werden.

Speziell aufeinander und auf variierende Stahlsorten abgestimmte Beschichtungen der ‘AC8000P‘-Serie von Sumitomo ermöglichen Standzeiten in bislang unüblicher Größenordnung

Aufgrund des gezielt ausgerichteten Kristallgitters der Al2O3-Beschichtung ‘Absotech‘ ertragen die Schneiden hohe Beanspruchungen und erreichen gleichbleibend lange Standzeiten (oben). Herkömmliche Sorten haben ungerichtete Kristall-Lagen; hier ist die Gefahr eines Kolkverschleißes hoch (unten)

Die ausgesprochen große Vielfalt an Beschichtungen und Geometrien an mittels Absotech beschichteten Wendeschneidplatten stellt sicher, dass stets anwendungsoptimierte Werkzeuglösungen gestaltet werden können

Sumitomo Electric Hartmetall präsentiert Werkzeuge zur Stahlbearbeitung | lange Standzeit

Sumitomo Electric Hartmetall GmbH 47877 Willich Tel. +49 2154 4992–0 <a href="https://www.sumitomotool.com" target="_blank">www.sumitomotool.com</a>

Karl-Heinz Gies ist freier Fachjournalist und Inhaber der Agentur Gies Consult in Stuttgart <a href="mailto:gies-consult@t-online.de">gies-consult@t-online.de</a>

Schneidstoffe für Präzisionswerkzeuge

Präzisionswerkzeuge

Hartmetallwerkzeuge

Wendeschneidplatten

Drehwerkzeuge

Welches Verfahren ist das richtige, wenn in großer Stückzahl Bohrungen unter schwierigen Bedingungen prozesssicher zu entgraten sind? Im Folgenden werden die gängigsten Methoden zum Entgraten von Bohrungen vorgestellt und deren Stärken und Schwächen benannt.

Es bieten sich mehrere Verfahren an, um Bohrungen in der Serienfertigung zu entgraten.

In Branchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt oder dem Sektor Hydraulik und Pneumatik werden Fertigungsprozesse permanent optimiert, um unter den Bedingungen einer Großserie möglichst zeit- und kosteneffizient produzieren  zu können. Prozessschritte werden vereinfacht, Durchlaufzeiten verkürzt, und an der Wiederholbarkeit hinsichtlich der Qualität wird ‘gefeilt‘. Vor große Herausforderungen werden die Prozessverantwortlichen unter anderem dann gestellt, wenn Grate an Bohrungskanten auftreten. Dann müssen Lösungen gefunden werden, die die Probleme verursachenden Grate prozesssicher entfernen und gleichzeitig nicht zu viel Zeit und Geld in Anspruch nehmen.

Für jede Anwendungssituation  das passende Entgratverfahren

Wichtige Kriterien für die Auswahl  des bestgeeigneten Verfahrens sind  die Position des Grats am Bauteil, der verwendete Werkstoff sowie die Fertigungstoleranzen des Bauteils. Auch die Ansprüche an das Entgratergebnis,  die Integrierbarkeit in den bestehenden Produktionsprozess, die Maschinenfähigkeiten sowie nicht zuletzt die Investitionsbereitschaft beeinflussen die Wahl der Entgratlösung. Nachfolgend werden die gängigsten Verfahren mit ihren Eigenheiten aufgeführt.

Beim thermischen Entgraten (TEM) wird der abzutragende Werkstoff durch die von einer chemischen Reaktion verursachte große Hitze verdampft. Vor allem bei komplexen Geometrien, kaum zugänglichen Bereichen oder bei vielen Bohrungen ist TEM das bevorzugte Verfahren. Außen und innen liegende Kanten werden im Prozess gleichzeitig entgratet. Fast alle oxidierenden Werkstoffe sind bearbeitbar. Das Ergebnis sind scharfkantige oder leicht verrundete Bohrungskanten. Die Größe der Entgratkammer limitiert die Werkstückgröße respektive die Werkstückmenge. Geprüft werden muss der Einfluss der Wärme auf den Werkstoff und die Geometrie des Bauteils.

Beim elektrochemischen Entgraten (ECM) erfolgt die Gratentfernung mittels anodischer Auflösung von Metall. Angewendet wird es bei fast allen Metallen, sogar bei gehärteten Werkstücken. Weil es sich um ein kontaktfreies Verfahren mit sehr geringem Wärmeeintrag handelt, gibt es keinen Werkzeugverschleiß, keine Bildung von Sekundärgraten und keine mechanische Belastung. Die maximale Gratlänge ist auf ungefähr 0,3 mm limitiert. Das Werkstück muss vor und nach der Behandlung gründlich gereinigt werden.

Beim Hochdruckwasserstrahl-Entgraten (HDW) werden mehrere Kanten gleichzeitig zumeist an schwer zugänglichen Bohrungen entgratet, indem man einen Wasserstrahl mit einem Druck bis 1000 bar gezielt auf die zu bearbeitenden Stellen des Bauteils richtet. Zu prüfen ist, ob sich aufgrund der mechanischen Beanspruchung Partikel an der Bohrungskante lösen und ob infolge der nur bedingten Entfernung der Gratwurzeln raue Oberflächen entstehen.

Beim Strahlen mit Granulaten werden Abrasivstoffe wie Sand mit Geschwindigkeiten von maximal 80 m/s auf die Bohrungskante gelenkt. Auch angrenzende Bereiche werden von der Bearbeitung beeinflusst. Das Reinigen der Werkstücke nach dem Entgraten kann sehr herausfordernd sein.

Beim Bürstentgraten werden die Grate von speziellen Bürstwerkzeugen entfernt. Die Handhabung ist einfach, das Einsatzspektrum aufgrund der zahlreichen Werkzeugvarianten ausgesprochen vielfältig. Die Grenzen für  das Bürstentgraten liegen bei größeren Graten, sehr harten Werkstoffen und schwer zugänglichen Stellen.

Unter dem Begriff ‘mechanisches Entgraten‘ wiederum werden Entgratwerkzeuge zusammengefasst, die eine Fertigbearbeitung des Werkstücks direkt auf einem Bearbeitungszentrum ermöglichen. Auch die rückseitige Bearbeitung von Bohrungen und das Erzeugen definierter Kanten sind bei dieser Verfahrensgruppe möglich. Die Verfahren zeichnen sich durch Wiederholbarkeit und hohe Prozesssicherheit aus. Ihre Grenzen haben die Methoden bei schwer zugänglichen Stellen am Teil.

Einfacher Entgratprozess  trotz enger Fertigungstoleranzen

Die Technologien des mechanischen Entgratens sind besonders vielfältig, sodass es sinnvoll ist, deren Eigenheiten etwas genauer zu betrachten. Beim Zirkularentgraten etwa wird mit einem Werkzeug ein vordefinierter Arbeitsweg abgefahren. Je nach gegebenen Fertigungstoleranzen oder Toleranzen aufgrund der Aufspannung kann an gewissen Stellen gar keine, eine zu kleine oder auch eine zu große Fase entstehen. Bei Werkzeugen mit beweglicher Schneide beginnt das Messer erst bei Kontakt mit der Bohrungskante mit dem Entgraten. So können beispielsweise Gussteile mit ihren typischen Toleranzschwankungen zuverlässig und mit gleichbleibendem Entgratergebnis bearbeitet werden.

 Bei allen Varianten des mechanischen Entgratens besteht der große Vorteil in der relativ leichten Integrierbarkeit in die vorhandene Werkzeugmaschine, zum Beispiel ein Bearbeitungszentrum. Das Werkstück kommt dann nach einer nur wenig verlängerten Taktzeit fertig produziert von der Maschine. Nachgelagerte intern oder auch extern durchgeführte Bearbeitungsschritte entfallen. Weil die Kosten für Reinigung und Logistik sowie externe Bearbeitungskosten vermieden werden, reduzieren sich die gesamten Prozesskosten und Durchlaufzeiten. Aufgrund der gleichbleibenden Fertigungstechnologie und des einfachen Handlings der Werkzeuge fallen keine Schulungen für das Personal an, und das vorhandene Wissen rund um die Zerspanung kann aktiv genutzt werden.

Hat sich ein Produktionsverantwortlicher für ein Entgratverfahren entschieden, gilt es, die passende Ausführung und den geeigneten Partner  zu finden. Ein Praxisbeispiel soll diesen Zusammenhang verdeutlichen.

 So musste ein Anwender aus der E-Mobilität bei einer Rotorwelle innen liegende und schwer zugängliche Kühlbohrungen entgraten − ein Arbeitsgang, den er bis dahin von Hand erledigte. Wegen der Beanstandung eines Kunden musste er ein stabileres, dazu automatisiertes Entgratverfahren für die jährlich rund 1 Million Bohrungen finden.

 Bei der zu lösenden Entgratsituation werden Bauteile bearbeitet, die aufgrund der Herstellung aus gezogenen Rohren Schwankungen in der Wandstärke und somit im Durchmesser der innen liegenden Hauptbohrung aufweisen. Das Verfahren Zirkularentgraten kam aufgrund dieser Toleranz-Schwankungen nicht in Frage.

Auf einer Fachmesse wurde der Fertigungsleiter auf Entgratlösungen von Heule Precision Tools sowie deren Werkzeuge mit beweglicher Schneide aufmerksam. Ein gemeinsames Projekt mit der Technologie ‘X-Bores‘ wurde in Angriff genommen, und der Kunde war von der Qualität des Ergebnisses rasch überzeugt. Heute kann er denjenigen Mitarbeiter, der sich bisher für das manuelle Entgraten verantwortlich zeichnete, an einer anderen Stelle im Produktionsprozess einsetzen.

 Auch weitere Anwendungsmöglichkeiten hat der Kunde unterdessen bei Heule angefragt; sogar eine kundenspezifische Werkzeuglösung ist in Planung. Denn findet sich in der Standardpalette kein passendes Werkzeug, bietet Heule individuell auf den Kunden zugeschnittene Werkzeuge an. Der Schweizer Entgratspezialist empfiehlt Anwendern, Fachleute wie ihn möglichst früh in den Prozess zu involvieren. Gemeinsam kann dann die Geometrie des Bauteils möglichst entgratfreundlich gestaltet werden, und auch die Voroperationen lassen sich in ihrer Gratbildung optimieren, sodass die Serienfertigung im Endeffekt möglichst zeitoptimiert und wirtschaftlich vonstatten geht.

So sollten sie aussehen: reproduzierbare Entgratergebnisse an Bohrungen in der Serienfertigung. Erzielt wurden sie hier mithilfe mechanischer Entgratlösungen

Mit solch einem Bohrbild sehen sich Serienfertiger nicht selten konfrontiert. Eine durchdachte Entgratprozess-Gestaltung ist dann gefragt

Mechanische Entgratlösungen mit beweglicher Schneide wie hier das Werkzeug ‘Cofa‘ des Entgratspezialisten Heule liefern fertig entgratete Werkstücke direkt von der Maschine

Innen liegende Bohrungskanten mit Toleranzen wie bei einer Rotorwelle können mit der ‘X-Bores‘-Technologie von Heule zielführend entgratet werden

Mechanisches Entgraten von Bohrungen in Serie

Heule Werkzeug AG CH-9436 Balgach Tel. +41 71 726 38 27 <a href="https://www.heule.com" target="_blank">www.heule.com</a>

Schab- und Entgratwerkzeuge

Rosenberger in Fridolfing ist in nur 60 Jahren und zwei Familiengenerationen von einer Schlosserei zum Global Player aufgestiegen. Eine hohe Dynamik fordert man auch von den High-End-Prozessen in der Einzelteilfertigung. Chiron-5-Achs-BAZ sind neue Taktgeber.

Rosenberger hat mit zwei Chiron-BAZ ‘FZ 12 S five axis’ die Präzisionsfertigung dynamisiert und rationalisiert. Die vorbereitete Automation ist im Aufbau.

Den Status eines ‘Hidden Champions’ hat Rosenberger Hochfrequenztechnik längst hinter sich gelassen. Man eilt vom oberbayerischen Fridolfing aus mit wachsender globaler Präsenz von einer Bestmarke zur nächsten. Allein zwischen 2011 bis 2021 hat sich der Umsatz der Rosenberger-Gruppe mehr als verdreifacht und hat mittlerweile die Milliarde deutlich übertroffen.  Die Corona-Jahre 2019 und 20 verblassen bereits in Form eines kleinen Zwischenplateaus in der Umsatzkurve.

Die Business Areas des Konzerns überbieten sich gegenseitig in ihrer Zukunftsträchtigkeit und den zu erwartenden Potenzialen:

<ul><li>‘Communication & Data Center’ beschäftigt sich mit Mobilfunk und Datenübertragung,</li><li>‘Automotive’ fertigt Verbindungssysteme für Infotainment, E-Mobility und Fahrerassistenzsysteme,</li><li>‘Medical & Industries’ adressiert die Märkte Medizin, IoT, autonome Roboter und Smart Home,</li><li>‘Test & Measurement’ stellt filigrane Präzisionskomponenten für die Prüf- und Messtechnik bereit.</li><li>Die ‘CNC-Zerspanungstechnik’ schließlich fertigt komplexe mechanische (Groß-)Komponenten in Lohn.</li></ul>

Miniaturisierung treibt die Anforderungen in neue Höhen

Die hohe vertikale Integration der Wertschöpfung – diese reicht von der Idee bis zur Serienfertigung – bedeutet, dass man alle benötigten Technologien beherrscht und selbst vorantreiben kann. Ein dickes Plus in Märkten, in denen das Agieren als Entwicklungspartner grundlegend ist für das nachfolgende Geschäft mit Produkten und Dienstleistungen. Jährlich fertigen in Fridolfing rund 430 Mitarbeiter in dem Bereich TE (Technologie Einzelteilfertigung) auf circa 230 Produktionsmaschinen rund 1 Milliarde Einzelteile, vorwiegend aus Buntmetallen wie Messing und Kupfer, aber auch aus Aluminium, Kunststoffen und geringfügig aus Stahl.

Für eine hohe Auslastung der Maschinen sorgt der Geschäftsbereich Test & Measurement mit den dort benötigten Präzisions-Steckverbindungen. Als Herausforderung für die Fertigung ist hier der Trend zur Miniaturisierung zu nennen. Je höher die Frequenzen, desto filigraner die Test-Hardware – beginnend bei den Steckern. Hinzu kommt das rasante Wachstum, das einen immer höheren Durchsatz verlangt. Auch um bezüglich des Preis-Leistungs-Verhältnisses Benchmark in den Märkten zu bleiben, sind kurze Taktzeiten relevant. Christian Schmid, Abteilungsleiter TE3: „Wir haben unterschiedliche Linien und Abteilungen, in denen wir von Musterteilen über Klein- bis hin zu Großserien fertigen. Der Fräsbereich in TE3 ist jedoch alleinstehend und muss daher auch das komplette Steckverbinder-Portfolio abdecken. Hier gerieten wir ab 2019 technologisch infolge der genannten Trends unter Zugzwang, allen voran im 5-Achs-Bereich, wo wir bis dato mit Importmaschinen von der Stange agierten. Als uns dann noch der Musterbau, ausgestattet mit zwei in die Jahre gekommene Fräsmaschinen, zugeordnet wurde, stand der Kauf zweier 5-Achs-Maschinen an – als Ersatz für die überalterten Musterbaumaschinen und zur Steigerung des Durchsatzes auf höherem Genauigkeitslevel.“

Geballte Fachkompetenz für ein Leuchtturmprojekt

Helmut Mühlberger, verantwortlicher Gruppenleiter Steuerung Produktionssysteme TE3, delegierte das hochwertige Beschaffungsprojekt in die Hände erfahrener Experten: Thomas Fellner und Franz Schuhbäck (Produktionsprozessverbesserer Steuerung Produktionssysteme TE3) wurde die Projektleitung übertragen, Andreas Schiechel (Gruppenleiter TE3) und Florian Stummer aus der Arbeitsvorbereitung ergänzten das Projektteam.

Christian Schmid fasst das annähernd zwei Jahre währende Projekt wie folgt zusammen: „Unser Ziel waren zeitgemäße Prozesse auf Präzisionsmaschinen, die dauerhaft mit den Entwicklungen Schritt halten können. So fiel die Entscheidung zugunsten zweier baugleicher Chiron-Bearbeitungszentren des Typs FZ 12 S five axis.“ Der Weg vom Erstkontakt mit dem Tuttlinger Maschinenbauer im April 2019 über die Projektierung im Mai 2020 bis hin zur planmäßigen Auslieferung der Maschinen im November 2021 sowie Februar 2022 führte trotz Corona-Einschränkungen sicher ans Ziel. Viele Gespräche und ein sorgsam recherchiertes Pflichtenheft bildeten die Basis dafür.

Schnell, präzise, universell  und zukunftsfähig

 Bei dessen Zusammenstellung kristallisierten sich schnell die wesentlichen Anforderungen heraus. Thomas Fellner: „Die variantenreichen Stecker für Testanwendungen tragen wesentlich zur Auslastung unserer Fräskapazitäten bei. Ihre komplexen Außen- und Innengeometrien erfordern eine Vielzahl an Werkzeugen. Damit rückten kurze Span-zu-Span-Zeiten in den Fokus. Mit 2,6 s boten die FZ 12 S five axis im Wettbewerbsvergleich das größte Potenzial an dieser Stelle. Filigranere Stecker sind zudem enger toleriert. Bei funktionskritischen Maßen sind dies nicht selten ±5 µm Form- und Lagetoleranz, was Positionsgenauigkeiten gehobener Kategorie von den Maschinen verlangt. Hierzu hat uns die Chiron Group die Musterbearbeitung zweier ausgewählter Bauteile in Tuttlingen angeboten, bei denen wir einen direkten Vergleich zu den bisherigen Prozessen anstellen konnten. Beide wurden mit Bravour und zugleich deutlichen Hauptzeitreduzierungen von 30 Prozent und mehr gemeistert. Gepaart mit den sonstigen guten Eindrücken in Tuttlingen hat das jedwede Bedenken unsererseits ausgeräumt. Man muss wissen, dass wir mit der Chiron Group bis dahin keine Erfahrungen hatten.“

Franz Schuhbäck ergänzt: „Nachdem wir auch Bauteile mit OP 10 und OP 20 haben, die bisher über zwei getrennte Maschinen laufen mussten, war uns aus Gründen der Produktivität und der Präzision die Möglichkeit der Komplettbearbeitung wichtig. Die FZ 12 S five axis verfügen dafür neben der Planscheibe über eine Nebenspannfläche. Die Analyse unseres Teilespektrums hat darüber hinaus durchschnittliche Losgrößen zwischen 500 und 1000 ergeben, und das von variantenreichen Wiederholteilen mit Laufzeiten im Minutenbereich. Die Maschinen sollten also auch schnell umrüstbar sein. Die Zugänglichkeit und das gesamte Konzept der FZ 12 S five axis haben hierbei unsere Aufwendungen spürbar reduziert. Für den nicht seltenen Fall, dass aus einem Musterteil ein Serienteil wird, war uns zudem ein rationelles NC-Programm-Handling wichtig, also der kurze Weg zum ersten Gutteil. Beginnend bei der modernen Siemens-Steuerung vom Typ 840D sl und den schnellen Prozessoren bis hin zur Benutzeroberfläche bleiben hier keine Wünsche offen.“

Die perspektivische Komponente der Auswahlkriterien fasst Andreas Schiechel wie folgt zusammen: „Gesucht war ein Partner mit Potenzial hinsichtlich seines Technologiespektrums und seines Produktportfolios. Heute reicht uns eine einspindlige Maschine, morgen benötigen wir vielleicht eine zweispindlige Version mit Wechseltisch. Vielleicht aber auch eine Fräsdrehbearbeitung von der Stange oder eine Fräsmaschine größerer Bauart. Die Chiron Group bietet dieses Spektrum und kommt damit der Rosenberger-Philosophie einer möglichst langfristigen Zusammenarbeit entgegen. Mit am wichtigsten: Die Maschinen mussten auch die Voraussetzungen für verschiedene Ausbaustufen der Automation bis hin zum autonomen 24/7-Betrieb mitbringen. Wir sind gerade dabei und automatisieren eine der Maschinen eigenständig mit einer robotergestützten Automation mit Rohteilhandling. Die Maschinen bieten für diesen Schritt uneingeschränkte Voraussetzungen, auch dank verfügbarer Zusatzausstattungen wie Laderschnittstelle und Automatiktüren, Werkzeugbruchkontrolle und Spindelmesstaster, wie auch eine Leckageüberwachung der Kühlmittelanlage.“

Im Sinne kurzer Rüstzeiten dockt Rosenberger die vorwiegend im eigenen Vorrichtungsbau erstellten Spannmittel auf ein in der Fertigung durchgängiges Nullpunktspannsystem auf. Der Werkstückwechsel der Sägeabschnitte erfolgt dann – bei nicht automatisierten Maschinen – manuell durch das Bedienpersonal. Um die Verfahrwege der Maschine voll ausnutzen zu können, hat die Chiron Group das Nullpunktspannsystem für Rosenberger direkt in die C-Achse integriert, also auf eine Planscheibe verzichtet. Das reduziert die Aufbauhöhe um 50 mm und erhöht zudem die Wechselgenauigkeit dank einer geringeren Zahl an Schnittstellen. Andreas Schiechel: „Auch bei solch individuellen Anforderungen zeigt sich der Unterschied zu Herstellern, die Maschinen von der Stange anbieten. Der Preis ist natürlich höher, aber auch der Blick in den Aufbau der Chiron-Bearbeitungszentren belegt, dass wir hier über zwei verschiedene Welten reden.“

Überhaupt hat bei Rosenberger die partnerschaftliche Projektarbeit mit der Chiron Group positive Eindrücke hinterlassen. Viele Fragen rund um den optimalen Prozess und die ideale Maschine waren zu klären, die zeitnah und geduldig beantwortet wurden. So hatten sich die Rosenberger-Experten aus ihren Eigenrecherchen heraus zu Beginn eine andere Maschinenvariante zusammengestellt. Man dachte hier an ein Fräsdreh-Zentrum mit Stangenzufuhr. Im beratenden Dialog mit Thomas Kehmeier, dem zuständigen Vertriebsingenieur bei der Chiron Group, sowie Peter Kluibenschädl aus dem nahen österreichischen Vertriebsgebiet, erkannte man die Überdimensionierung der Lösung und ließ sich auch an anderen Stellen bezüglich der Sinnhaftigkeit von Ausstattungsmerkmalen leiten. Franz Schuhbäck: „Die unaufdringliche, kompetente und partnerschaftliche Umgangsform war wohltuend und hat einen seriösen Eindruck hinterlassen. Das umfasst übrigens auch das Thema Aftersales. Mit der freigeschalteten Fernwartung erhalten wir mit kurzen Reaktionszeiten und geringem Aufwand Hilfe. Wir sind immer noch dabei, weitere Bauteile auf die beiden FZ 12 S five axis zu verlagern. Bei Fragen erhalten wir jederzeit Support aus Tuttlingen.“

Präzisionskomponenten für hochgenaue Test- und Prüftechnik: Rosenberger setzt infolge zunehmender Miniaturisierung in den Hochvoltanwendungen auf eine weitgehende Komplettbearbeitung mithilfe zweier 5-Achs-BAZ ‘FZ 12 S five axis’ der Chiron Group

Blick auf die Schwenkbrücke der 5-Achs-BAZ und auf die links angeordnete Nebenspannfläche, die bei der Komplettbearbeitung von Bauteilen wertvolle Dienste leistet 

Fachlich und menschlich gemeinsam zum Projekterfolg (von links): Gruppenleiter Andreas Schiechel, Thomas Kehmeier und Peter Kluibenschädl (beide Chiron Group), Rüster Jan Steinbauer, Abteilungsleiter Christian Schmid, Produktionsprozessverbesserer Thomas Fellner und Franz Schuhbäck sowie Arbeitsvorbereiter Florian Stummer

Mit den beiden FZ 12 S five axis ist Rosenberger Hochfrequenztechnik in ein ‘neues Universum’ bezüglich Präzision, Produktivität und Flexibilität in der automatisierbaren 5-Achs-Bearbeitung vorgestoßen

In Eigenregie adaptiert Rosenberger eine robotergestützte Automation mit Rohteilhandling an eine der FZ 12 S five axis; beide Chiron-Maschinen bringen dafür von Haus aus alle notwendigen Voraussetzungen mit 

Rosenberger nutzt Chiron | FZ-12-5-Achs-BAZ hochdynamisch und präzise

Die heutige Rosenberger-Gruppe besteht seit 1958 und hat sich zu einem führenden Anbieter von Hochfrequenz-, Fiberoptik- und Hochvolt-Verbindungslösungen entwickelt. Die Steckverbinder und Kabelassemblies entstehen von der Idee bis zur Serienfertigung und -montage in hohem Eigenanteil und kommen vorwiegend in den Bereichen Mobil- und Telekommunikation, industrielle Messtechnik, Automobil-, Medizin- und Industrie-Elektronik, Datentechnik sowie in der Luft- und Raumfahrttechnik zum Einsatz. Die Rosenberger-Gruppe beschäftigt in Summe etwa 14.800 Mitarbeitende weltweit. Am Stammsitz Fridolfing beschäftigt Rosenberger knapp 3000 Mitarbeitende, die Produktionsfläche allein am Standort Fridolfing beträgt 25.000 m2.

Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH & Co. KG 83413 Fridolfing Tel. +49 8684 18–0 <a href="https://www.rosenberger.com" target="_blank">www.rosenberger.com</a>

Chiron Group SE 78532 Tuttlingen Tel. +49 7461 940–0 <a href="https://www.chiron-group.com" target="_blank">www.chiron-group.com</a>

5-Achs-Simultanbearbeitung

Spanende Verfahren

Digitalisierung: Grundlage für Automation

Hohe Varianz bei Bauteilen und Losgrößen bringt so manchen Lohnfertiger ins Schwitzen. Microart hingegen schafft hierfür digitale Strukturen und verbindet diese mit automatisierten 5-Achs-BAZ von Hermle. Ergebnis: Eine wirtschaftliche Zerspanung mit flexibler Kapazität.

Lohnfertiger microart meistert die hohe Varianz bei Bauteilen und Losgrößen mithilfe Digitalisierung und automatisierten Hermle-5-Achs-Zentren.

Bereits im Jahr 2007 erarbeitete Dr. Alexander Artmann, Firmengründer der microart GmbH & Co. KG, gemeinsam mit seinem Team ein grundlegendes Wertesystem. „Die Märkte florierten, und wir befürchteten, uns zu verzetteln. Daher stellten wir uns der Frage: Wonach richten wir uns eigentlich aus, was leitet unsere unternehmerische Entwicklung?“, erklärt der geschäftsführende Gesellschafter. „Seitdem steht im Kern unseres Wertesystems das Thema Vertrauen, das sich bei uns wie ein Roter Faden durch das unternehmerische Denken und Handeln zieht.“

Kurz zuvor hatte Artmann mithilfe seines Vaters die Firma im ostbayerischen Roding gegründet. Dabei war auch Ingenieur Michael Kerscher, Mitarbeiter und Treiber der ersten Stunde, der die Geschäfte mitführt und mitverantwortet. Die ursprüngliche Geschäftsidee war es, Werkzeugbauer im hochpräzisen Bereich zu unterstützen. „Wir haben diesen Ansatz recht schnell verworfen und uns auf die spanende Fertigung von Präzisionsbauteilen konzentriert“, berichtet Artmann.

Seitdem hat sich microart zu einem 180-Personen-Unternehmen entwickelt, das anspruchsvolle Bauteile aus Aluminium, Edelstahl und Sonderlegierungen sowie aus hochfesten Werkstoffen wie Titan fertigt, meist in Kleinserien von 50 bis 2000 Stück. Alle Bauteile gehen in die Investitionsgüterbranche – vor allem in den Maschinen- und Anlagenbau sowie in die Elektro- und Prozesstechnik.

Das Ergebnis der damaligen strategischen Überlegungen dokumentiert das Leitbild. Die Werte ‘flexibel’, ‘konzentriert’ und ‘einfach’ rund um den Kernaspekt Vertrauen bilden die Leitplanken für die unternehmerische Entwicklung von microart. Heute hängt es unter anderem gut sichtbar in der Produktion.

„Flexibel zu sein bedeutet auch, eigenständig Entscheidungen zu treffen. Das heißt, wir brauchen an jedem Arbeitsplatz Mitdenker, die motiviert und eigenverantwortlich arbeiten, keine Angst vor Fehlern haben und lernwillig sind. Durch Neugier schaffen wir es, Systeme bestmöglich für uns zu nutzen und weiterzuentwickeln – auch im Detail“, erklärt Artmann. Dazu zählen auch 25 Fräszentren der Maschinenfabrik Berthold Hermle AG – die jüngsten sieben automatisiert mit zwei Robotersystemen ‘RS 2 L’.

„Michael Kerscher entspringt, wie mein Vater auch, dem Werkzeugbau. Beide wussten aus eigener Erfahrung von der Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit der Hermle-Maschinen hinsichtlich Präzision und schätzten den guten Service“, erzählt Artmann. Dieser sei gerade in der Anfangszeit wichtig gewesen: „Wir starteten mit einer C 40 U. Denn mit Hermle konnten wir uns schon damals sicher sein, keine langen Produktionsausfälle zu haben.“ Ein weiteres Argument, das für die Gosheimer sprach: „Unsere Leitbilder, unser Selbstverständnis sind in vielen Punkten deckungsgleich: Hermle passt gut zu microart und microart gut zu Hermle. Darum ist die Partnerschaft langfristig angelegt.“

Das Menschliche stimmt, das Technische ebenso. Doch es gibt noch einen weiteren Punkt: microart hat mit den Hermle-Anlagen einen einheitlichen Maschinenpark und kann mit ihnen seine Prozesse standardisieren – ganz im Sinne des Leitgedankens ‘einfach’. „Wenn wir Dinge einmal gelernt haben, wollen wir sie gerne ein zweites und drittes Mal anwenden“, so Artmann.

Weg von den Stand-alone-Maschinen ging der Präzisionsteile-Lieferant 2016 und 2017, als er in drei C 32 U von Hermle investierte, die das Robotersystem RS 2 L verbindet. Kerscher, Artmann und ihr Team sind überzeugt, dass Automatisierung die Zukunft ist und sie sehen die Stärken und Schwächen ihrer bisherigen umgesetzten Automatisierungslösungen – wie die Grenzen einer 1:1-Lösung in Form von Beladerobotern vor 5-Achs-Fräszentren. „Das Bestücken funktioniert autark, allerdings fehlt uns die Flexibilität, um verschiedene Teile in den unbesetzten Schichten zu bearbeiten“, erläutert Artmann.

Um unterschiedliche Bauteile mannlos fräsen zu können und damit mehr Schlagkraft zu haben, entschied sich microart für einen Roboter, der mehrere Maschinen versorgen kann und über einen ‘intelligenten’ Leitrechner verknüpft ist. Mobil macht ihn eine Linearachse, auf der er sowohl die Bearbeitungszentren als auch die Teile- und Palettenregale eigenständig erreicht.

„Die Automatisierungslösung von Hermle bewies ihre Leistungsfähigkeit und überzeugte uns“, begründen Artmann und Kerscher die erneute Investition in eine weitere Hermle-Anlage Mitte 2019: Durch einen Anbau im selben Jahr verdoppelte sich die Produktionsfläche auf 10.000 m2 und bot nun genug Platz für ein zweites RS-2-L-System – diesmal mit vier C 32 U. „Wir standardisieren, indem wir bestehende Lösungen skalieren, die Lernkurve nutzen und dieses Know-how auf mehrere Maschinen übertragen“, erklärt Artmann. Für die neue Anlage bedeutet das mehr Werkzeugplätze. Durch sie kann microart ohne großen Aufwand wiederkehrende Serien automatisiert bearbeiten.

Die automatisierten Bearbeitungszentren erhöhen nicht nur die Kapazität, sondern durch den parallelen Aufbau auch die Flexibilität. „Sonderaktionen für unsere Kunden sind somit einfacher zu realisieren“, erklärt Kerscher. Kommt etwas Eiligeres dazwischen, kann microart den laufenden Auftrag stoppen, eine Serie dazwischenschieben und später den vorherigen Auftrag wieder starten, ohne hohe Rüstkosten oder lange Rüstzeiten zu riskieren. Auf welcher Maschine das passiert, ist zweitrangig: Programm, Werkzeug und Aufspannsituation sind bei jedem Hermle-Bearbeitungszentrum gleich. „Durch das Puffern und Zwischenlagern sowie die Standardisierung können wir in der Zerspanung schnell reagieren und dennoch die Maschinen rund um die Uhr laufen lassen“, ergänzt Kerscher.

Für Artmann bedeutet die automatisierte Fertigung mehr, als nur einen Roboter einzusetzen: „Der Roboter macht die Automatisierung sichtbar. Ihre Grundlage ist jedoch die Digitalisierung.“ Bereits 2015 implementierte microart ein ERP- und Dokumenten-Management-System und digitalisierte parallel den gesamten Werkzeugkreislauf. „Dadurch haben wir einen komplett digitalisierten und IT-unterstützten Produktionsablauf, verteilen die klassische Arbeitsvorbereitung auf mehrere Schultern und verschlanken den administrativen Aufwand deutlich.“

Bei neuen Aufträgen liegt der Fokus darauf, die Prozesse in und um die Maschinen reproduzierbar abzubilden. „Der Aufwand, den wir am Anfang betreiben, ist wahrscheinlich höher, als bei anderen Dienstleistern“, gibt Artmann zu und verdeutlicht: „Beim Folgeauftrag profitieren wir aber davon.“

Die durchgängige Digitalisierung und die robotergestützt automatisierten 5-Achs-BAZ von Hermle versetzen microart in die Lage, Präzisionsbauteile mit hohem Anspruch in kleinen Stückzahlen und hoher Varianz personenlos rund um die Uhr zu fräsen. „Deswegen arbeiten wir wirtschaftlich, sind transparent, termintreu und prozesssicher“, resümiert Artmann.

microart wusste von der Leistungsfähigkeit der Hermle-Bearbeitungszentren und zerspant daher seit der ersten Stunde auf 5-Achs-Fräszentren aus Gosheim

Gruppenbild mit Maschine (von links): Manfred Pantel von der HPV Hermle Vertriebs GmbH mit Dr. Alexander Artmann, geschäftsführender Gesellschafter der microart GmbH & Co. KG. Neben ihnen: Leitung Fräsen Hans Multerer, microart-Geschäftsführer Michael Kerscher sowie die Zerspanungstechniker Mario Schweiger, Simon Schafberger und Julian Piendl

Die RS-2-L-Anlage mit den C 32 U arbeitet rund um die Uhr – tagsüber wird gerüstet und bestückt

microart fertigt überwiegend Serien mit Stückzahlen zwischen 50 und 2000

Mit dem Robotersystem RS 2 L erhöht microart seine Flexibilität und Kapazität in der Zerspanung; der Roboter erreicht auf seiner Linearachse alle vier Bearbeitungszentren sowie die Teile- und Palettenlager

Hermle bei microart | Roboterautomation von 5-Achs-BAZ

microart GmbH & Co. KG 93426 Roding Tel. + 49 9461 91133–0 <a href="https://www.microart-roding.de" target="_blank">www.microart-roding.de</a>

Maschinenfabrik Berthold Hermle AG 78559 Gosheim Tel. +49 7426 95–0 <a href="https://www.hermle.de" target="_blank">www.hermle.de</a>

Udo Hipp ist Leiter Marketing bei Hermle in Gosheim <a href="mailto:udo.hipp@hermle.de">udo.hipp@hermle.de</a>

Roboter für Werkzeugmaschinen

Automatisierungstechnik

Handling, Handhabungstechnik

Bei Druckgießmaschinenhersteller Oskar Frech nutzte man bisher die horizontale 4-Achs- Bearbeitung. Um innovative Produkte effizienter fertigen zu können, wurde ab 2020 in Heller-5-Achs-Maschinen investiert. Die Hauptzeiten sind seitdem um bis zu 30 Prozent gesunken.

Mit der Umstellung von 4-Achs-Horizontal- auf 5-Achs-Bearbeitung konnte Maschinenbauer Oskar Frech seine Hauptzeiten um bis zu 30 Prozent verkürzen.

Das Unternehmen Oskar Frech gilt mit Warm- und Kaltkammerdruckgießmaschinen als Marktführer in der Druckgießtechnologie. Um den entsprechend hohen Qualitätsansprüchen gerecht zu werden, setzt man in Schorndorf auf eine ausgewogene Fertigungstiefe. In den letzten Jahren wurde verstärkt in den Bereich der Drehbearbeitung investiert und ab 2018 das Fräsen betrachtet.

Beim Fräsen setzte man bis dahin auf horizontale 4-Achs-Bearbeitungszentren. Der große Zeitaufwand beim Rüsten führte dann allerdings zu einem Umdenken und einer klar definierten Zielsetzung. Die reinen Bearbeitungszeiten sollten mit horizontalen 5-Achs-BAZ um bis zu 20 Prozent reduziert werden. Dieses Vorhaben wurde als ein ganzheitliches Projekt betrachtet. So waren zunächst zwei Bearbeitungszentren inklusive je einem Automationssystem von Fastems geplant. Für die Endausbaustufe sind zwei weitere Anlagen vorgesehen.

Hinsichtlich Funktionalität und Ausstattungsoptionen der Maschinen setzte Oskar Frech auf standardisierte Produkte, wie Christopher Weber, zuständiger Heller-Gebietsverkaufsleiter, erkannte: „Alle Anforderungen an die Bearbeitungszentren konnten wir problemlos mit den Standards unserer HF-Baureihe abdecken. Das waren die fünfte Achse im Werkstück, eine drehmomentstarke Spindel sowie die jeweils größten verfügbaren Werkzeug-Kettenmagazine – bei der HF 3500 mit 240, bei der größeren HF 5500 mit 150 Plätzen.“

Die Entscheidung für die fünfte Achse im Werkstück war für Thomas Reiber, Produktionsleiter und Prokurist bei Oskar Frech, schnell getroffen: „Wir fertigten in einem unserer Werke Großteile auf Maschinen mit der fünften Achse im Werkzeug. Dabei machten wir die Erfahrung, dass der Schwenkkopf das labilste Element der Maschine ist. Ein weiterer Grund für die fünfte Achse im Werkstück war, dass unsere Mitarbeiter hier in Schorndorf das horizontale 4-Achs-Konzept bereits gewohnt sind. Die beiden Heller-Zentren beziehungsweise deren fünfte Achse nutzen wir aber ohnehin nicht im Simultanbetrieb, sondern quasi als Vorrichtungsachse.“

Gemeint ist damit, dass der bisherige Rüstaufwand auch daraus resultierte, dass die Werkstücke über einen Winkel auf der Maschine positioniert werden mussten. Das Werkstück wird nun auf den Arbeitstisch gelegt und mit der fünften Achse in Position gebracht. Neben der enormen Zeiteinsparung ist das nach Auskunft von Thomas Reiber auch hinsichtlich der Arbeitssicherheit ein enormer Vorteil.