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Die Prozessüberwachung so sicher wie einfach - MCU GmbH & Co

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Die Prozessüberwachung
so sicher wie einfach
Prozesse werden genauer, die
Nachweise gegenüber dem
Kunden immer lückenloser
und aufwändiger. Ohne
Prozessüberwachung geht
deshalb heute in der
Serienfertigung nichts mehr.
Wie einfach, effizient und
sogar Taktzeit reduzierend
man mit solch einem System
arbeiten kann, diese
Erfahrung macht derzeit das
Unternehmen Lupal in
Waiblingen mit der
Toolinspect
Prozessüberwachung von
MCU.
Die Serienfertigung steht weiter unter einem wachsenden Kostendruck bei gleichzeitig steigenden
Qualitätsanforderungen. Auf Kundenwunsch wird bei der fortschreitenden Automatisierung zusätzlich
die Vielfalt der Produkte und Prozessvarianten immer
größer. Deshalb wächst auch ständig der Bedarf an
automatisierten, kontinuierlich arbeitenden Prozessüberwachungssystemen.
Die Überwachung von Prozessen ist aber nur eine Anforderung an solche Systeme: Die Umstellung auf neue
Prozesse muss auch flexibel und einfach durchführbar
sein. Dass dem häufig nicht so ist, diese Erfahrung musste
man bei der Lupal GmbH in Waiblingen machen. Seit
geraumer Zeit arbeitet die komplexe CNC-Fertigung
unter anderem mit den mehrspindligen Bearbeitungszentren BAW 04-22 und 2 x BA 400-4 von SW. Der
Vorteil dieser mehrspindligen Zerspanung liegt natürlich
hauptsächlich in der gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer
Werkstücke. Gleichzeitig lässt sich damit aber auch
Toolinspect ist an den zwei- und vierspindligen BAZ
von SW integriert. Dabei ist es unerheblich,
die Schwerzerspanung, Effizienz und Leistungsfähigkeit
ob die System mit Linearmotoren oder
miteinander verbinden.
Kugelrollspindel laufen.
Voraussetzung für Effizienz aber ist eine kontinuierliche Prozessüberwachung
Und damit hatte man in Waiblingen in der Vergangenheit immer wieder Probleme. Einerseits stieg
bislang die Laserüberwachung durch Späne, Wasser oder Schmutz immer wieder aus. Andererseits
kostete die Laserüberwachung Taktzeit. Je nach Werkzeuglänge sind das zwischen ein bis drei
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MCU GmbH & Co. KG
Tel.: +49 (0)8383 92219 76
Am Gehrenbach 8
Fax: +49 (0)8383 92219 77
D-88167 Maierhöfen
Mail: info@mcu-gmbh.de
Sekunden in der Hauptzeit pro Werkzeugwechsel. Einen weiteren Nachteil der Laserüberwachung sieht
Wolfgang Siegert, zuständig bei Lupal für technische Anwendungen aber auch darin, dass
Schäden am Werkzeug erst spät erkannt
werden: „Durch diese Vorgehensweise
sind Schäden an Werkzeug und Werkstück vorprogrammiert. Im schlimmsten
Fall trifft es sogar die Maschine bzw.
die Spindel. Deshalb sind wir dazu
übergegangen, Systeme einzusetzen,
die über die Maschinenparameter
arbeiten. Unsere Erfahrung hat allerdings
gezeigt, dass diese Systeme, umso
komplexer sie sind, auch entsprechend
pflegebedürftig sind.“ Im konkreten Fall
von Lupal war es so, dass bei einer
Änderung des Prozesses, das System sofort auf Störung schaltete. Das neue Einrichten nahm teilweise
bis zu einer Stunde in Anspruch. Deshalb musste hierfür eigens ein Mitarbeiter abgestellt werden.
Diese zeitintensive Neueinpflege von Daten führte letztendlich dazu, dass man in Waiblingen
„Toolinspect“ von MCU testete. Mit dieser Prozessüberwachung geht MCU einen völlig anderen Weg
wie herkömmliche Systeme. Dazu Geschäftsführer Uwe Schröter: „Unsere Basis für die Inbetriebnahme
des Systems beruht auf dem Maschinentyp und der Steuerung. Das heißt, wir wissen von Beginn an,
was die Maschine an Leistung bringt und können so auch den Prozess besser darstellen. Auf Grund
dieser Daten reguliert sich Toolinspect selbstständig nach. Das gilt auch für Einsatz alter oder
nachgeschliffener Werkzeuge sowie Materialien, durch die ebenfalls Schwankungen entstehen können.
Diese Informationen inklusive dem Wärmegang sind bei uns in den Algorithmen des Systems
hinterlegt.“
Wie auch immer MCU das Problem löst, Fakt ist, dass
das
System
dadurch
ausgesprochen
bedienerfreundlich ist. So sind beispielsweise speziell
bei den vierspindligen BAZ von SW pro Spindel über
520 Überwachungen möglich. Macht in der Summe bei
vier Spindeln über 2.000 Überwachungen. Manuell ist
das nicht zu schaffen. Lupal hat das System auf der
zweispindligen BAW 04-22 und den vierspindligen BA
400-4 im Einsatz und nur zirka 40 Überwachungen pro
Spindel. Für Wolfgang Siegert ist das völlig
ausreichend. Obwohl Lupal damit keinen Mehraufwand
hätte, denn MCU programmiert das System und damit
werden alle Bearbeitungsschritte überwacht. Grenzen
Eine Kleinigkeit mit großer Wirkung. Das
erhöhen beziehungsweise Rückstellungen dagegen
Toolinspect - System ist im Schaltschrank integriert
kann man nach Störungen selbst einfach durchführen.
und nimmt kaum Platz in Anspruch. Die Produktion
läuft. Die zeitintensive Neueinpflege von Daten
Ein konkretes Beispiel hierfür ist ein Bauteil bei Lupal,
gehört ebenso der Vergangenheit an wie die
bei dem der Anguss abgesägt wird. Ist der
Prozessunsicherheit beim Einsatz der
Angusstutzen zu kurz gesägt, hat der Fräser einen
Laserüberwachung.
längeren Weg. Das System geht auf Störung. Solche
Störungen sind also bauteilbedingt, lassen sich aber
mit dem Toolinspect einfach beheben.
Klare Verbesserung gegenüber herkömmlichen Systemen
Die einfache Handhabung bei Werkstück- und Prozessänderung, die Tatsache, dass keine Daten
während des Prozesses eingepflegt werden müssen, hat die Verantwortlichen bei Lupal überzeugt.
Deshalb hat man mit SW Kontakt aufgenommen und sowohl für die BAZ mit Linearmotoren als auch mit
Kugelrollspindel den Toolinspect gefordert. Für SW freilich war das kein Neuland. MCU war bereits als
Option im Standardprogramm. Das System hatte man auch in Waldmössingen ausführlich getestet und
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klare Verbesserungen gegenüber herkömmlichen Systemen festgestellt. So ist Toolinspect
beispielsweise auf sieben unterschiedlichen Steuerungen einsetzbar, weil die Hardware des Moduls
immer gleich ist, das System in Echtzeit arbeitet
und Prozessschwankungen automatisch erkennt.
Werkzeug: 1122 Bearbeitung: 301
308,12
258,12
die Prozessoptimierung oder als optionale
208,12
Erweiterung auch eine „Adaptive Regelung“
158,12
von Schruppprozessen sowie eine MDE mit
108,12
bis zu 250 verschiedenen Störungsgründen
Bezogen auf Maschinen von SW bedeutet das
.
zur Verfügung. Dazu zählen unter anderem
Drehmoment [Nm]
Zudem stehen verschiedene Diagnosetools
27.07.2009 18:24:00
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58,12
-232,99
-237,99
-242,99
-247,99
-252,99
-257,99
-262,99
-267,99
Weg
aber auch, nur ein System für ein bis vier
Spindeln und man kann auf alle
4 und 5-Achsantriebe zurückgreifen.
Die hohe Stabilität der Maschine lässt sich
auch im Prozess nachvollziehen und ob
Kugelrollspindel oder Linearmotor, es lässt
sich die leichte wie die schwere Zerspanung
abbilden. Viel wichtiger aber ist Wolfgang Siegert
die Prozesssicherheit des Systems sowie die
Taktzeitreduzierung gegenüber den bisher eingesetzten Systemen: „Wir wollen natürlich viel über
unsere Prozesse in Erfahrung bringen, um sie zu analysieren und so auch Kosten zu reduzieren. An
einem unserer konkreten Bauteile lässt sich das eindruckvoll nachvollziehen. Bei diesem Bauteil kann
die Gießerei nicht gewährleisten, dass eine notwenige Edelstahlbuchse auch immer vorhanden ist.
Deshalb haben wir bislang eine manuelle Prüfung über einen Magneten durchgeführt. Seit wir
Toolinspect im Einsatz haben, erübrigt sich diese Kontrolle, weil das System durch die Differenz des
Kraftaufwands sofort erkennt, ob es sich um Aluminium oder Edelstahl handelt.“ Möglich wird das durch
die Strom- Weg- Referenzierung. Das heißt, das System erkennt in welcher Position welcher Strom
vorhanden ist.
„Taktzeiten reduzieren ist nur ein Vorteil. Durch den Aufbau und die
Funktionsweise ist man auch beim Einsatz von Toolinspect sehr flexibel.“
Bei Lupal ist Toolinspect derzeit auf allen
SW - Maschinen im Einsatz. Aber selbst für
das nächste BAZ von SW ist diese
Prozessüberwachung schon eingeplant.
Letztendlich hilft dieses System aber auch
dem
Maschinenhersteller
mit
mehr
Sicherheit. SW setzt das System, wohl auch
deshalb mittlerweile bei mehr als 50 Prozent
der Maschinen ein.
Matthias Maier (li.), Sales Director bei SW,
Wolfgang Siegert (re.) Tech.Leitung bei Lupal
Uwe Schröter (mi.) Geschäftsführer bei MCU
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