Wie die STB Maschinenbau AG aus Engelburg dank einer angepassten Automatisierungs-Strategie ihre  Lohnfertigungskapazitäten im Fünfachs-CNC-Fräsbereich ausgebaut und gleichzeitig an Flexibilität gewonnen hat.

In Engelburg bei St. Gallen hat das auf Einzelteil und Kleinserien spezialisierte Lohnfertigungsunternehmen STB Maschinenbau seine Wirkungsstätte. Seit über 25 Jahren sei man erfolgreich am Markt, so Markus Paradisi, der vor dreieinhalb Jahren die alleinige Geschäftsführung von den Gründervätern Hansruedi Stucki und Hansjörg Bösch übernommen hat. Neben einem breit gefächerten Maschinenpark, der hauptsächlich den Zerspanbereich mit den Technologien Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen abdeckt, zählt er das umfangreiche Know-how der zehn festangestellten Mitarbeiter in Sachen CNC-Bearbeitung zum uneingeschränkten Hauptkapital seiner Firma.

Bis 2008 habe man hauptsächlich für die Druckmaschinenindustrie gearbeitet, so Paradisi, heute sei der  Kundenkreis bunt durchmischt, reiche vom klassischen Maschinenbauer über die Glasindustrie bis hin in die Bettfedermaschinen-Branche, vorrangig aus dem regionalem Umfeld. Die Herausforderung, die sich daraus ergibt, benennt er dabei unumwunden: „Wir müssen recht flexibel sein, immer genügend Maschinenkapazität
vorhalten, damit die Kunden auch kurzfristig ihre Teile fertigen lassen können.“

Letztendlich gehe es ihm darum, die Kunden mit einer breiten Leistungsvielfalt zu überzeugen, damit innerhalb von kürzester Zeit die Projekte realisiert werden können. Hierbei reicht sein Dienstleistungsspektrum von der Materialbeschaffung über die Fertigung, Oberflächenbehandlung, Nachbearbeitung bis hin zur Montage ganzer Baugruppen und Komplettlösungen. Und ergänzend fügt er hinzu: „Wir sind mittlerweile auch sehr stark bei Neukonstruktionen involviert, um eine optimale fertigungstechnische Beurteilung der Bearbeitung einfließen zu lassen.“

Ausbau der Fertigungskapazität im Fünfachs-Fräsbereich
Dem eigenen Anspruch gegenüber den Kunden folgend, wurde im vergangenen Jahr in ein weiteres Fünfachs-Bearbeitungszentrum investiert, um die Fertigungskapazität in diesem Bearbeitungsbereich auszubauen. „Wir hatten zwar schon eine Fünfachs-Maschine, aber ihre Kapazität war für das immer größer werdende Auftragsspektrum erschöpft,“ stellt Markus Paradisi heraus. Deshalb habe man nach einer Alternative Ausschau gehalten, sich mit dem Maschinenhändler, der RIMA CNC-Maschinen AG in Widnau in Verbindung gesetzt und letztendlich ein Fünfachs-Fräscenter Modell GTX-620 des taiwanesischen Werkzeugmaschinenbauers Finetech mit einer Heidenhain-Steuerung geordert. In diesem Auswahlprozess habe man zudem intensive Überlegungen angestellt, so der STB-Geschäftsinhaber, wie sich diese Maschine im täglichen Betrieb noch effektiver nutzen lässt. Dahinter stand zum Beispiel der Gedanke, Kapazitäten für die Einzelteil- beziehungsweise Prototypenfertigung über den Tag freizuhalten und Kleinserien in der Nacht zu produzieren. In diesem Zusammenhang galt es eine Automatisierungsstrategie für diese Maschine zu finden, die die konkreten Bedingungen des Lohnfertigers berücksichtigt. Denn, so Markus Paradisi: „Ein Einschichtbetrieb ist für uns heute kaum mehr zu finanzieren.“

Automationslösung für Flexibilität im Fertigungsablauf
Gemeinsam mit Ueli Alder wurde eine entsprechende Automatisierungsstrategie für die Finetech GTX-620 auf der Basis eines Palettisier- und Magazinsystems des schweizerischen Spannmittelherstellers und Automatisierungs-Spezialisten EROWA AG erarbeitet. Der Verkaufsleiter Ost der RIMA CNC-Maschinen AG nennt hierzu mehrere Gründe: „Mit Lösungen von EROWA haben wir bei unseren Kunden gute Erfahrungen gemacht und schon viele Mehrachsen-Maschinen aus unserem breiten Portfolio ausgerüstet. Ich möchte  behaupten, von zehn Maschinen im Fünfachsen-Bereich werden von uns acht bis neun automatisiert ausgeliefert und in Betrieb gesetzt. Unter dem Gesichtspunkt des vorhandenen Teilespektrums mit den entsprechenden Bearbeitungszeiten bei STB favorisierten wir einen automatisierten Palettenwechsel auf der Basis des Magazin-Systems ‚Leonardo‘, vorbereitet für eine Kapazität von 22 UPC-320-Paletten. Und diese  Lösung berücksichtig die von STB geforderte Flexibilität im Fertigungsablauf.“

Alois Bättig, zuständig für das Verkaufsgebiet Schweiz bei der EROWA AG, ergänzt: „Mit ‚Leonardo‘ haben wir ein Palettenhandling-Gerät mit Mehrebenen-Magazinen im Programm, das Transfergewichte bis 120 Kilogramm  erlaubt und damit ein sehr großes Teilespektrum abdeckt.“ Der Bediener habe eine sehr gute Zugänglichkeit zu der Anlage. Das Bestücken und Entladen des Magazins könne während des Betriebes erfolgen. Ein Drehteller auf der Beladestation mit einer achtmal 45 Grad arretierbaren Teilung unterstütze zudem die Rüstvorgänge. Das
Gerät platziert die vorbereiteten Paletten dann automatisch auf eine verfügbare Magazinposition.

Ein weiterer Vorteil sei die kompakte, modulare Bauweise des Systems, das in einer entsprechenden Ausbaustufe auch eine Zweimaschinen-Automatisierung ermöglicht. Im konkreten Anwendungsfall bei STB verfügt die Automatisierungseinheit über eine Schnittstelle zur Heidenhain-Steuerung der Finetech. Die Handlingachse, also den Roboter, programmiert man mit einem „iPad“. Die im „Leonardo“ integrierte Steuerung verfügt über eine hohe Selbstständigkeit, so dass die Paletten automatisch eine verfügbare Position im Magazin finden.

μ-genau positionieren
Das gemeinsam von RIMA, STB und Erowa erarbeitete Automationskonzept hat seine Bewahrungsprobe bestanden."Wir haben zum Beispiel über die Osterfeiertage, also von Donnerstag bis Montag, die Finetech mit Bearbeitungsjobs von etwa zehn Stunden Kapazität laufen lassen, danach die Teile gewechselt, weitere zehn Stunden gefertigt und so weiter", berichtet Markus Paradisi. Das Ergebnis sei überzeugend gewesen und bestätige die erarbeitete Strategie. Für die notwendige Prozesssicherheit sorgte dabei nicht zuletzt das eingesetzte Werkstück-Palettiersystem UPC 320 x 320 Millimeter) aus dem Haus Erowa. Es ist ein im Markt bewahrtes, für Dauerbelastungen entwickeltes Palettiersystem auf der Basis der Erowa-eigenen Nullpunkt-Spanntechnologie und eignet sich für Werkstückgrössen von bis zu 500 x 500 x 500 Millimeter. Es verfügt über eine Repetiergenauigkeit von 0,002 Millimeter und bietet mit einer Spannkraft von 50 Kilonewton viel Sicherheit für den Bearbeitungsprozess. Die Systemhöhe (Spannfutter und Palette) beträgt lediglich 104,5 Millimeter. "Mittlerweile", betont Ueli Alder, "bieten wir die Kombination der Fünfachs-Maschine mit dem seitlich am BAZ positionierten Magazin. 'Leonardo' von Erowa als eine Art Standardautomationssystem an." Vorgestelltauf der letzten Prodex Messe in Basel sei diese Lösung jedenfalls auf grosses Interesse gestossen.

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