TruLaser Center 7030: Automatisch und sicher Laserschneiden

Ein bereits vorhandenes Stopa-Lager mit 54 Lagerplätzen ist stirnseitig an die TruLaser Center 7030 angebunden. (Bilder: Trumpf)

In Sachen Laseranlagen macht Thomas Kaysser so leicht keiner etwas vor. Seit 1984 lasert das Unternehmen H. P. Kaysser bereits und seither haben über 80 verschiedene Maschinenmodelle, alle von Trumpf, in der Fertigung in Leutenbach nahe Stuttgart ihren Dienst verrichtet. Als Trumpf Thomas Kaysser vor zehn Jahren nach seiner Vorstellung einer richtungsweisenden Laseranlage fragte, musste er nicht allzu lange nachdenken: „Ich habe geantwortet, dass ich mir eine Maschine vorstelle, die mehr kann als schnell schneiden. Sie soll den Maschinenbedienern die Arbeit erleichtern und in der Lage sein, selbstständig und dabei hochqualitativ zu arbeiten.“

Dieser Anspruch kommt nicht von ungefähr. Kleine Serien, eine große Materialvielfalt sowie der hohe Anspruch von Kunden an Qualität und Liefertreue zwingen Unternehmer dazu, Prozesse zu automatisieren und zu digitalisieren. Nur mit optimierten Prozessen lassen sich Durchlaufzeiten und Bearbeitungskosten senken. „Die Kunden bestellen heute bedarfsgerecht. Wir haben uns in den letzten Jahren darauf vorbereitet, Aufträge schlank, möglichst schnell und unkompliziert durch die Werkstatt zu schleusen. So sieht die Fabrik der Zukunft aus und dafür benötigen wir die richtigen Maschinen“, verdeutlicht Kaysser.

Die Bachelorarbeit von Alexander Knauer sollte vor dem Start der Testinstallation bei H. P. Kaysser die bestmögliche Integration der TruLaser Center 7030 in die bestehende Fertigung sicherstellen.

Thomas Kaysser
Geschäftsführer von H.P. Kaysser

„Ein Lasermaschine soll mehr können, als nur schnell schneiden. Sie soll unseren Maschinenbedienern die Arbeit erleichtern und in der Lage sein, selbstständig und dabei hochqualitativ zu arbeiten.“

Zu schnell ohne Nachschub

Die H.P. Kaysser GmbH+Co, KG beschäftigt derzeit rund 420 Mitarbeiter und deckt mit ihrem Portfolio die komplette Prozesskette Blech ab. Neben einer Auslandsniederlassung in Rumänien hat sich das Online-Portal „laserteile4you“ zu einem Renner entwickelt. „Wir bieten derzeit über 600 verschiedene Materialartikel an, die wir lasern, biegen und neuerdings auch beschichten. Die Kunden bestellen überwiegend kleine Serien und erwarten eine prompte Lieferung“, erläutert der Geschäftsführer. Den Trend zu kleinen Serien beobachtet Kaysser im deutschen Lasermarkt schon seit einigen Jahren. Für seine Fertigung bedeutet das enge Wechsel und eine zunehmende Komplexität, die nur mit der Einbindung der IT zu stemmen ist – und mit Maschinen, die hochproduktiv, prozesssicher und vor allem selbständig arbeiten. So wie die TruLaser Center 7030.

Seit August 2016 steht der Laservollautomat bereits bei H.P. Kaysser in der Fertigung und wird dort auf Herz und Nieren getestet. „Trumpf ist ein höchstprofessionelles Unternehmen und es war für mich selbstverständlich, dass wir beim Testen der neuen Maschine ebenso professionell vorgehen würden“, so Kaysser. Vor der Installation der TruLaser Center 7030 schrieb Kaysser daher eine Bachelor-Arbeit aus, die die bestmögliche Integration der Maschine in die bestehende Fertigung untersuchen sollte. Alexander Knauer übernahm diese Aufgabe: „Schon bei unseren ersten Analysen stellten wir fest, dass diese hochautomatisierte Anlage mit ihrem hohen Output für uns nur dann Sinn ergibt, wenn wir die Möglichkeit haben, sie an ein Lager anzubinden.“ Und Kaysser ergänzt: „Wenn die Maschine richtig eingebunden ist, kann sie pro Stunde Teile in vier bis fünf unterschiedlichen Blechsorten produzieren. Für Betriebe, die wie wir täglich unterschiedliche Materialien in kleinen Serien verarbeiten, ist die automatisierte Rohmaterialzuführung über eine Lageranbindung zwingend. Das hat Trumpf verstanden und grünes Licht dafür gegeben.“

Alexander Knauer plant im Vorfeld, welche Materialien er schneiden will und lagert sie im Stopa-Lager ein. Nach der Eingabe der gewünschten Materialsorte und dem Lagerplatz in die Programmiersoftware TruTops Boost bedient sich die Maschine auftragsbezogen von selbst.

Sie holt, was sie braucht

Alexander Knauer machte sich gemeinsam mit Trumpf an eine Shop-Floor-Analyse, um die wertstromoptimierte Einbindung der TruLaser Center 7030 sicherzustellen. Ein Stopa-Lager mit 54 Lagerplätzen war bereits vorhanden und wurde stirnseitig an die Maschine angebunden. Derzeit führt das Lager der Anlage nur das Rohmaterial zu. „Ich plane im Vorfeld, welche Materialien ich schneiden will. Die lagere ich ein und gebe Materialsorte und Lagerplatz in die Programmiersoftware TruTops Boost ein. Dann bedient sich die Maschine auftragsbezogen von selbst“, beschreibt Knauer en Ablauf. Die Fertigteile stapelt die TruLaser Center 7030 auf Paletten oder sortiert sie in Kisten unterhalb der Maschine.

Neben der stirnseitigen Lageranbindung für Rohmaterial bietet Trumpf auch die längsseitige Anbindung an. Diese Lösung lässt sich für die reine Rohmaterialzuführung umsetzen, erlaubt aber auch die Rücklagerung von Fertigteilen ins Lager. Eine Anbindung der TruLaser Center 7030 ist an alle gängigen Systeme von Stopa oder TruStore möglich.

Aufsicht? Nicht nötig!

Derzeit wird bei H.P. Kaysser hauptsächlich Edelstahl, Aluminium und verzinktes Blech in Dicken von einem bis drei Millimeter verarbeitet. „Die TruLaser Center 7030 ist perfekt geeignet für empfindliche Materialien. Anfangs dachten wir an kleine Stückzahlen, jetzt setzen wir sie mit Blick auf unsere Lagerkapazität für mittlere Serien ab 100 Stück ein“, betont Knauer. H.P. Kaysser arbeitet im Drei-Schicht-Betrieb. Ganz unbeaufsichtigt ist der Laservollautomat also nie. „Aber“, erklärt Knauer, „wenn wir eine sichere Tafelbelegung haben, können wir die Maschine mannlos betreiben.“ Und Thomas Kaysser ergänzt: „Wir haben den Vorteil, dass wir viele Aufträge mit einem großen Sortiment an unterschiedlichen Teilen haben. Daraus ergibt sich eine große Varianz von Tafelbelegungen, die unbeaufsichtigt durchlaufen können.“

Damit die TruLaser Center 7030 so selbständig arbeiten kann, haben sich die Trumpf-Entwickler einiges einfallen lassen: Das Zusammenwirken von Automatisierungslösungen wie SmartGate, SmartLift und SortMaster Speed bieten höchste Prozesssicherheit. So verhindert das in die Bürstentische integrierte SmartGate, dass Teile kippen. Microjoints, die zuvor genau das verhindert haben, sind nicht mehr nötig. Das SmartGate, bestehend aus zwei Schlitten, verfährt synchron zum Schneidkopf und unterstützt das Blech während des Schneidprozesses. Ein am Schneidkopf angebrachter Ausdruckzylinder stößt die Blechteile automatisch nach unten aus. „Beim Flachbettlaser haben wir aufgrund der Auflageleisten mit Reflexionsspritzern zu kämpfen. Das ist bei der TruLaser Center 7030 durch die Bürstentische kein Thema mehr. Auch Teile mit empfindlichen Oberflächen landen kratzerfrei in den dafür vorgesehenen Behältern“, bringt es Knauer auf en Punkt.

Smart und lernfähig

Freigeschnittene Teile werden von unten über bis zu 180 flexibel positionierbare Pins des SmartLift gegen eine Saugerplatte gedrückt. Gleichzeitig fixiert die Saugerplatte das Teil von oben. In einer synchronen Hubbewegung wird das Teil so aus dem Restgitter gehoben, ohne zu verkanten. Die optimale Position von Stiften und Saugern berechnet TruTops Boost automatisch.

„Wir haben keinen Aufwand mehr durch Nachbearbeitung, weil Microjoints nicht mehr benötigt werden. Und die Maschine nimmt unseren Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen erheblich Arbeit ab und spart damit Zeit. Denn beim Flachbettlaser läuft die Tafel schneller durch, als der Bediener die Fertigteile abräumen kann. Die Folge sind Stillstandzeiten“, so Knauer. Das gehört mit der TruLaser Center 7030 der Vergangenheit an. Die Maschine schneidet während der automatischen Entnahme einfach weiter. Die TruLaser Center 7030 hat in einem Verbund von acht weiteren Lasermaschinen ihren Platz in der Produktionskette von H. P. Kaysser gefunden. Und Thomas Kaysser ist zufrieden: „Die Maschine mit ihrem neuen Konzept wird uns ins nächste Jahrzehnt begleiten.“