MAM HPPS: Flexibles Fertigungssystem führt zu intelligenter und effizienter Produktivität

Das HPPS-5-78 mit zwei DLS Doppelladestationen. Jede DLS verfügt über zwei Stellplätze und ein 22-Zoll Bedienpanel. (Foto: Miguel Muser)

Sinkende Losgrößen und steigende Teilevielfalt sind weiter im Trend. Das hat zur Folge, dass der Rüstaufwand immer größer wird. Ein Aufwand, der häufig von Auftraggebern nicht entsprechend honoriert wird. Deshalb gelten flexible Fertigungssysteme als effiziente Lösung, um wirtschaftlich zu fertigen und gleichzeitig Arbeitsplätze zu sichern. Vorrangig geht es also bei derartigen Investitionen um Produktivität, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit. Die häufigsten Fragen die sich in diesem Zusammenhang stellen, sind: Welche Möglichkeiten gibt es mit solch einem System? Wie groß muss es sein, um für die jeweilige Fertigung ausgelegt zu sein oder sind die beabsichtigten Taktzeiten damit möglich?

Die Hauptmaske des HPPS-5-78 mit zwei DLS Doppelladestationen und drei Maschinen. Durch einen Doppelklick am Touchscreen öffnet sich die Detailansicht. (Bild: Miguel Muser)

Optimierte Produktion mit kurzem Return of Investment

Deshalb werden Fertigungssysteme mehr denn je auf den Prüfstand gestellt. Und wer verkettet mit wem, wenn es zusätzlich um modulare autonome Werkzeugmagazine geht. Bei solch einer Forderung trennte sich bei den Anbietern von Fertigungssystemen, auch wegen der Schnittstellenproblematik, schnell die Spreu vom Weizen. Das Unternehmen MAM Automation aus Graz entwickelt, baut und vertreibt deshalb vorrangig Komplettlösungen für die Werkzeug- und Werkzeugstück-Automation, überwiegend für horizontale Bearbeitungszentren inklusive der Softwaremodule. Zum Kundenkreis zählen mittlerweile führende Fräsmaschinenhersteller aus Deutschland, Japan und der Schweiz. Aktuell hat das Unternehmen nun ein eigenes vollständiges System inklusive der Schnittstellen zu Siemens und Fanuc entwickelt und ist so in der Lage, Maschinen selbst zu automatisieren. Das heißt, das Hochleistungs-Palettensystem HPPS optimiert die Produktion mit einem kurzen Return of Investment. Ermöglicht wird das durch ausreichend Speicher, Linearroboter und leistungsfähigen, leicht bedienbaren Leitrechnern. So stehen beispielsweise sowohl zur Lagerung von Vorrichtungen und Rohteilen als auch für Maschinenpaletten bis zu 78 flexible Speicherplätze zur Verfügung.

Maschinenpaletten von MAM lassen sich zudem projektbezogen und nach Kundenwunsch anpassen und so auch entsprechende Bohrbilder, Nullpunktspannsysteme oder Vakuumkupplungen integrieren. Für Vakuumspannung steht außerdem ein Monitoring-System zur Verfügung, das ursprünglich für die Luft- und Raumfahrt entwickelt wurde. Im Bereich der Rüst- und Spannvorgänge geht MAM eigene Wege. Die Doppelladestation (DLS), die über zwei Stellplätze und ein 22-Zoll Bedienpanel verfügt, ermöglicht dem Roboter auf einer Seite die leere Palette und direkt daneben die Box mit den benötigten Vorrichtungen zu platzieren.

Neben dem Hochleistungs-Palettensystem HPPS ergänzt MAM das Produktportfolio mit zwei Varianten zum Einstieg in die flexible Fertigung. Das MAM CPS ist das erste voll flexible, modulare Kompaktsystem am Markt. Modular aufgebaut lässt sich das System je nach Anforderung um Speicherplätze erweitern, Maschinen und Ladestationen hinzufügen. Im Vergleich zu herkömmlichen Knickarmrobotern verwendet das CPS ein effizientes, zuverlässiges, nahezu wartungsfreies Linearrobotersystem, welches bis zu 1.000 kg schwere Teile handhabt. Das Rotationsladesystem FX dagegen sieht MAM als Einstieg in die flexible Fertigung mit 5- oder 4-Achs-Maschinen. Standardfunktionen wie der automatisierte up- und download der CNC-Programme in Echtzeit sowie der Hochgeschwindigkeitsroboter für Transferlasten von bis zu 500 kg machen dieses System interessant für alle kompakten 5-Achs- Fräsmaschinen.

Das Komplettpaket Werkzeugautomation inklusive

Für eine hoch automatisierte Produktion ist allerdings auch eine hohe Werkzeugverfügbarkeit entscheidend. Grundvoraussetzung ist hier aber eine entsprechend hohe Speicherkapazität und je nach Anforderung eine entsprechende Auswahl an Magazinen. Das MAM-C, bereits seit 2007 am Markt, gilt als kompaktes Magazin und passt ohne Modifikationen an nahezu jedes horizontale Bearbeitungszentrum. Die Werkzeugwechselzeiten beziffert MAM hier bei 360 Speicherplätzen mit nur 4,8 bis 9 Sekunden. Das Modell MAM-L dagegen setzt neue Maßstäbe beim Verhältnis von Magazingröße zur Anzahl an Werkzeugen. Es fasst von 603 bis zu 1003 Werkzeuge mit HSK-63 auf einer Stellfläche von nur 1,3 mal 4,7 bzw. 5,9 m. Alle MAM-L sind zudem mit dem MAM-4-fach Werkzeugrevolver ausgestattet, welcher seit 2005 bei Kunden im Drei-Schicht-Betrieb seine außergewöhnlich hohe Verfügbarkeit bewiesen hat. Die Software liest dazu alle Werkzeuge aus dem CNC-Programm und füllt zu Beginn diesen mit den ersten drei Werkzeugen. Kombiniert mit einem MAM-Palettensystem wird schon vor Beginn der Bearbeitung mit der Beladung der Werkzeuge begonnen, was zu einem Vorsprung führt und es dem MAM-L ermöglicht, im 0,7 Sekunden-Takt Werkzeuge zur Verfügung zu stellen. Dies ist vor allem bei Bauteilen mit kurzen Wechselzeiten (Bohren, Gewinden) ein enormer Vorteil.

Ähnlich leistungsfähig, kompakt und flexibel gestaltet sich der Aufbau der Modelle MAM-LX und XX, welche bis zu 70 kg schwere Werkzeuge mit bis zu 1500 mm Länge handeln. Ein elementares Thema beim Einsatz von flexiblen Fertigungssystemen ist aber auch die Auftragssteuerung, sprich die Software. Hier wurde die MMS-Software „Production Organizer“ von MAM weiter entwickelt. Die Vorausplanung von Aufträgen, unter Berücksichtigung aller Ressourcen wie Maschinenstunden, Mannstunden, Rohmaterial, Werkzeuge und Vorrichtungen gestalten sich seither noch bedienerfreundlicher.

Ergänzt wird die Datenautomation mit dem Tool Organizer, der Visualisierungsfunktionen für den Bediener wie Werkzeugüberwachung in Echtzeit, Werkzeugspezifikationsblätter, letztes Verwendungsdatum und eine konfigurierbare Schwesterwerkzeugverwaltung beinhaltet. Gleichzeitig vereint der Tool Organizer Siemens- und Fanuc-gesteuerte Maschinen mit einer einheitlichen Bedienoberfläche. Und last, but not least ist es der Mobile Ressource Organizer, kurz MRO, von MAM, der perfekt auf die Bedürfnisse in der optimierten flexiblen Fertigung angepasst wurde. Via Industrie-W-LAN sind alle notwendigen Informationen über Verschleiß und Lebensdauer aller Werkzeuge sowie der Bedarf neuer Werkzeuge in allen Werkzeugmagazinen aber auch der Bedarf an Rohmaterial abrufbar. Dabei können kundenspezifische Anbindungen an alle vorhandenen ERP- bzw. MES-Systeme realisiert werden, so wird der PO zum EPO, dem „Enterprice Production Organizer“ und gleicht Daten wie Rohmateriallagerstände und im Werkzeugraum vorhandene Werkzeuge automatisch mit den vorhandenen Systemen ab.