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antriebstechnik 8/2016

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SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK Qualität im Blick Prozessüberwachungssystem in Anlage sorgt für optimierte Produktionsabläufe Alexander Müller Bei einer Montageanlage für Radträger, die ein Maschinenbauunternehmen im Auftrag eines schwäbischen Automobilherstellers entwickelt hat, kommt eine vielseitig einsetzbare Füge- und Überwachungstechnologie zum Einsatz. Das System ermöglicht nicht nur eine flexiblere, sondern auch eine platzsparende Produktion, die weniger Energie benötigt und weder Lärm noch Schmutz verursacht. Lesen Sie mehr. Alexander Müller ist Produktmanager im Geschäftsfeld elektromechanische Fügesysteme bei Kistler am Standort Lorch Die Staufermatic GmbH hat sich nicht nur in Deutschland, sondern weltweit einen Namen als Sondermaschinenbauer gemacht. Jede Maschine, die der Göppinger Maschinenbauer entwickelt, ist ein Unikat und wird auf die spezifischen Bedürfnisse der Anwender hergestellt. Beim Auftrag, den das Unternehmen für einen schwäbischen Automobilhersteller realisiert, geht es um eine neue Produktionsanlage für Radträger. Zum Einsatz kommt eine Fügeund Überwachungstechnologie des Unternehmens Kistler aus der Schweiz. Das Thema Sicherheit und damit verbunden eine hundertprozentige Qualitätskontrolle in der Produktion standen bei der Planung der Anlage von Anfang an im Fokus. Denn Radträger sind für die Autohersteller besonders sicherheitsrelevante Komponenten, da jedes schadhafte Teil ein potenziell hohes Risiko für die betroffenen Verkehrsteilnehmer bedeutet. Weitere Herausforderungen kamen laut Geschäftsführer Holger Zilian hinzu: „Unsere Aufgabe war es, eine Anlage zu konzipieren, die nicht nur sicherheitstechnisch hohe Ansprüche erfüllt, sondern dem Endkunden eine hohe Flexibilität in der Produktion er- möglicht. Eine der Vorgaben bestand also darin, die Produktion auf hohe Stückzahlen auszulegen.“ Doch die hohe Nachfrage führte plötzlich zu einem Produktionsengpass und damit verbunden zum Kauf einer Zweitanlage. Dieses Szenario möchte man beim neu lancierten Modell durch eine auf hohe Stückzahlen ausgelegte Anlage von Anfang an ausschließen. Aufgrund der begrenzten Platzverhältnisse im Werk wünschte der Anwender zudem, dass die neue Fertigung mit einer einzigen Montageanlage realisiert werden soll. Zilian erinnert sich: „Wir standen vor der Herausforderung, eine kompakte Produktionsanlage für Radträger zu konstruieren, die sicherer und schneller produzieren kann und gleichzeitig wenig Platz benötigt. Aufgrund des Konzepts, das wir dem Auftraggeber schließlich vorlegten, erhielten wir den Zuschlag. Dabei war von Anfang an klar, dass wir hierbei Kistler- Technologie miteinbeziehen.“ Flexible Kistler-Technologie Für den Bau der neuen Radträger-Pro duktionsanlage benötigte Staufermatic rund 32 antriebstechnik 8/2016

SENSORIK UND MESSTECHNIK 02 01 Durch den Einsatz elektromechanischer NC-Fügesysteme werden u. a. die Energiekosten verringert und die Anlagenauslastung gesteigert 02 Das Mess- und Bewertungsmodul stellt die Flexibilität bei sich ändernden Anforderungen an Sensor- oder Feldbustypen sicher 01 zwölf Monate. Das primäre Augenmerk lag laut Zilian in der Sicherstellung der Präzision: „Beim Einpressen der Gummilager in die Radträger auf ein fixes Maß ist eine hohe Genauigkeit gefordert. Dies ist mit konventionellen hydraulischen Systemen nicht möglich. Mit einem solchen Verfahren besteht die Gefahr, dass der Gummi eingedrückt werden könnte. Deshalb setzten wir wie bereits bei ähnlichen Projekten auf die NC-Fügesysteme von Kistler.“ In der neu realisierten Anlage wurden drei NC-Fügespindeln vom Typ NCFN von Kistler integriert. Die drei Spindeln kommen an drei von insgesamt vier Stationen zum Einsatz, um die Gummilager in die Radträger einzupressen. Dabei führen sie unterschiedliche Fertigungsschritte aus. An der ersten Station werden Schubstrebenlager mit einem Kistler Fügemodul eingepresst. An der zweiten Station findet das automatisierte Einpressen der Federlinkerlager statt. Nach dem Verschrauben der Radlager an der dritten Station wird der Radflansch – wiederum mit einer NCFN Spindel von Kistler – eingepresst. Dabei 03 Das Prozessüberwachungssystem steuert das NC-Fügemodul über die Servoverstärker für die Linear- und Drehbewegung durch die integrierte Ablaufsteuerung wird das Bauteil jeweils von einem Roboter von Station zu Station weitergereicht. Überwacht wird der Einpressvorgang durch Maxymos NC von Kistler. Laut Zilian stellt das Gerät deutlich den Standard im Bereich der integrierten Prozessüberwachung dar: „Mit Maxymos wird eine integrierte Prozessüberwachung und damit die hundertprozentige Qualität der produzierten Teile sichergestellt, da durch den Einsatz von Kraft-Weg-Überwachung jedes Teil im Prozess gemessen und bewertet wird. Der Einsatz von Maxymos bringt aber auch uns Maschinenbauern viele Vorteile bei der Planung solch komplexer Anlagen. Das Prozessüberwachungssystem erlaubt ein freies Programmieren und damit eine einfache Integration von weiteren Montageeinheiten. Nicht zuletzt aufgrund der Technologie von Kistler konnten wir sowohl die Anforderungen bez. Qualität und Stückzahlen als auch jene bez. Platz und Kosten erfüllen.“ Diese Flexibilität diene aber auch dem Endkunden, denn diese bildet die zentrale Basis zur Erhöhung der Taktzeiten. Mit der neuen Anlage werden die Bauteile in nur 16 Sek. gefertigt, mindestens vier Sek. schneller als in einer vergleichbaren, konventionellen Anlage. Reduktion der Produktions kosten Für den Endkunden bietet die Technologie, die in der neuen Anlage integriert ist, laut Zilian viele weitere Vorteile: „Aufgrund des Einsatzes von Maxymos NC ist die komplette Produktion schneller und flexibler. Wenn unser Kunde zu einem späteren Zeitpunkt ein neues Bauteil integrieren will, lässt sich der Ablauf via Sequenzer Mode einfach umprogrammieren. Damit ist jederzeit ein schnelles Reagieren auf erhöhte Nachfragen möglich.“ Aufgrund der hohen Präzision, der Flexibilität und der hohen Geschwindigkeit der Montageprozesse erreiche der Auftraggeber von Anfang an eine Reduktion der Produktionskosten. Doch die elektromechanischen Systeme bieten einen zusätzlichen Mehrwert: Die Produktion sei platzsparend, benötige weniger Energie und verursache weder Lärm noch Schmutz. Aber nicht nur der ganze Montageprozess profitiert vom Einsatz der Kistler-Technologie, auch die Rückverfolgbarkeit der Radträger wird durch den Einsatz des Prozessüberwachungssystems optimiert. Aufgrund der Kennzeichnung mit einem Data-Ma trix- Code ist jedes Lot dokumentiert. Maxymos NC sendet die Qualitätsdaten über die QDA-Schnittstelle an den Leitrechner des Anwenders. „Das ist gerade in der Automobilbranche äußerst bedeutsam“, so Zilian. „Denn unsere Kunden stellen immer höhere Ansprüche: Die ganze Datenanbindung zur optimierten Produktionsüberwachung sowie auch das Thema Datensicherheit werden immer wichtiger.“ www.kistler.com antriebstechnik 8/2016 33

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