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Alles aus einer Hand
Flexible Fertigungssysteme – Multitasking – Maschinenverkettung – Komplettbearbeitung
Rund um Piacenza befindet sich die Wiege des italienischen Werkzeugmaschinenbaus. Mit MCM S.p.A. hat sich ein Konzern formiert, der den Begriff ›Fertigungstiefe‹ neu definiert. Von der Spindel bis zum Leitstand wird bei MCM alles selbst entwickelt und gefertigt.
7. November 2019
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Wenn es um komplexe Produktionsvorhaben geht, ist man in Piacenza bei MCM (Machining Centers Manufacturing) an der richtigen Adresse. Standard kennt man hier nur aus den Grundaufbauten der drei Maschinenreihen Clock, Tank und Jet-Five. Ansonsten ist man auf Sonderfälle, ungewöhnliche Materialien und vor allem diffizile Fertigungsoperationen spezialisiert, die als hochintegrierte Lösungen kundenindividuell entwickelt, getestet und schlüsselfertig ausgeliefert werden. Die Anforderungen, die von den Abnehmern aus den Branchen Aerospace (Flugzeugbau), Maschinenbau, Energie, Öl und Gas, Verteidigung und Automotive (Automobilbau) in Sachen Produktivität, Fehlersicherheit, Flexibilität und Genauigkeit gestellt werden, erfordern ein tiefes Prozessverständnis auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette.
Multitasking ist Trumpf
Multitasking-Aufgaben, die für hohe Präzision in der gleichen Aufspannung durchgeführt werden, sind so das Metier der Zerspanungsexperten. Integrierte Schleifoperationen inklusive Abrichten der Scheibe, Bohren, Drehen, Fräsen oder Gewinden stellen für die erfahrenen Konstrukteure keine Hindernisse dar. Im Gegenteil. Der für den deutschsprachigen Raum zuständige Gebietsleiter Massimo Sonlieti bestätigt dies: »Je diffiziler das Projekt und je umfangreicher das Pflichtenheft ist, desto eher ist es ein Fall für MCM.«
Maßgeschneiderte Automation
Alle Bearbeitungszentren können mit einer einzigen Palette, Palettenwechsler, mit Multipallet-Systemen ausgeführt werden oder als Flexible Fertigungssysteme aufgebaut werden. Der Automationsgrad kann bei sich verändernden Produktionsbedingungen auch nachträglich angepasst werden, was Investitionssicherheit und Zukunftsfähigkeit der Anlagen impliziert. Dabei können Folge- und Zwischenprozesse wie Mess- und Prüfaufgaben, Teilereinigung, Entgraten oder Erodieren – auch mit Anlagen von Drittherstellern – vollständig in die Linie integriert werden.
Als Flexible Fertigungssysteme (FFS) und Automationssysteme werden rund 85 Prozent aller Systeme konfiguriert. Neben den selbstkonstruierten Kipp- und Spannstationen, umfangreichen Werkzeugmagazinen mit bis zu 1000 Lagerplätzen oder den Paletten-Shuttles bildet das Herzstück dieser Anlagen der jFMX-Leitrechner. Die auf IT-Solutions spezialisierte Abteilung MCE, bereits 1986 als Tochterunternehmen gegründet, liefert hierzu die nötige Expertise. Dr.-Ing. Giuseppe Fogliazza, Direktor der MCE-Software-Abteilung, entwickelt die Leitstandsoftware, die Daten aus übergeordneten Managementsystemen (ERP) und Webapplikationen mit den fertigungsbezogenen Daten der CNC-Steuerung verknüpft. So kann das System
- Verfügbarkeitsanalysen der angeschlossenen Maschinen,
- das Ressourcenmanagement aller Rohteile, Werkzeuge, NC-Programme und Vorrichtungen,
- Fehlerdiagnosen und
- Effizienzanalysen
vornehmen. Dem Anwender stehen so verschiedenen MCM-Module zur Verfügung, mit deren Unterstützung er die gesamte Produktionsplanung, die Produktionskontrolle (Monitoring), seine Qualitätssicherung, Remote-Services und die vorausschauende Instandhaltung organisieren kann. »Im Mittelpunkt der Automation und der Software steht der Mensch«, betont Fogliazza, wie die bei MCM als ›Human Centered Design‹ bezeichnete Strategie beschrieben wird. Ergonomische Rüstplätze und vollumfängliche Produktionsinformationen, am Arbeitsplatz dem Werker zur Verfügung gestellt, sind ein Beleg dafür. Flexible Abläufe, wie etwa eine einzelne Priorisierung der Aufträge, kann der Werker bei entsprechender Berechtigung vornehmen.
Zu den Referenzkunden des Unternehmens zählen etwa der Traditionshersteller Benelli, der mittlerweile 45 BAZ vollautomatisiert betreibt und mit jFMX komplett überwacht und steuert.
Die Projektkompetenz von MCM macht den Hersteller ebenso interessant für Abnehmer aus der Aerospace-Branche. Safan (drei FFS mit insgesamt zwölf BAZ), Airbus (sechs Jet-Five-Maschinen mit einer Palettengröße von 5 × 1,6 m) oder Premium Aerotech (Jet-Five-FFS mit Spindeln von 7500 Nm S1–100 Prozent Drehmoment) zählen zum Kundenkreis. Letzterer zerspant anspruchsvolle Titanstrukturbauteile mit einer Seitenlänge von bis zu drei Metern.
Titanzerspanung für Aerospace
Highlight auf der EMO war bei MCM eine Anlage vom Typ Tank G 1800, die Teil eines Turnkey-Projekts beim Triebwerkhersteller MTU ist. Bis 2020 sollen sieben der 5-Achs-BAZ in zwei FFS- Linien zum Einsatz kommen. Die Multitasking-Maschinen sind für das Fräsen, Drehen und Schleifen anspruchsvoller Gehäusebauteile in einer Aufspannung ausgelegt. Innerhalb des Tank-G-Multitasking-Bearbeitungszentrums durchläuft das Werkstück alle Bearbeitungsabschnitte, was gewöhnlich den Einsatz verschiedener Maschinen erfordern würde: Bohren, Fräsen, Schleifen und Drehen. Ein besonderer Aspekt der Lösung ist die Integration der Schleiffunktionen und aller Ausrüstungen und Vorrichtungen, die für die Ausführung dieser Bearbeitungsmethode erforderlich sind. Die Schleifscheiben werden als Werkzeuge genutzt, sie sind mit Capto-C6-Anschluss ausgestattet und auf herkömmliche Weise an der Spindel befestigt. Das BAZ kann einen Gesamtdurchmesser der Schleifscheibe von 300 mm verwenden, wobei die erforderlichen Funktionen des ›On-board‹Abrichtens sowie der eventuellen Verschleißkompensation gewährleistet sind.
Die Handhabung von drei verschiedenen Winkelköpfen ermöglicht Innenbearbeitungen, die mithilfe eines Standardspindelkopfs unmöglich zu erreichen wären. Sowohl die Winkelköpfe mit Getriebe, als auch die Werkzeuge, die auf ihnen montiert sind, werden aus den Werkzeuglagern automatisch ausgetauscht und eingewechselt.
Neben dem äußerst stabilen Maschinenaufbau mit geschabten Führungsbahnen, der Vibrationen wirksam vermeidet, ist eine Thermostabilisierung ohne die Erzeugung von Abwärme umgesetzt. Möglich wurde dies durch die Nutzung des am Installationsstandort verfügbaren Quellwassers. Ein Luft/Wasser-Wärmetauscher-System hält die Temperatur aller Einheiten, die Wärme im Innern des Bearbeitungszentrums erzeugen, konstant. Die vielen konstruktiven Details sprechen für die Präzision und Zuverlässigkeit der Lösung.