Automatisierung als Schlüssel zur Produktionsoptimierung

Pierandrea Bello, Produktmanager für Laser-Technologie bei Salvagnini.

Pierandrea Bello
Produktmanager für Laser-Technologie bei Salvagnini

„Automatisierung wirkt sich nicht nur positiv auf die Effizienz der einzelnen Bearbeitungsschritte aus, sondern auch auf den gesamten Produktionsprozess. Daher ist sie in unseren Augen absolut entscheidend im aktuellen Wirtschaftsumfeld.“

Das Salvagnini-Angebot in der Laserautomatisierung ist sehr umfassend und modular, so dass jedes System entsprechend der verschiedenen Produktionsanforderungen unterschiedlich konfiguriert werden kann. Welche Lösungen sind Ihrer Erfahrung nach die beliebtesten auf dem Markt?

Die Laserautomatisierung ist sicherlich einer der interessantesten Trends, der sich in den letzten Jahren entwickelt hat. Denn Automatisierung wirkt sich nicht nur positiv auf die Effizienz der einzelnen Bearbeitungsschritte aus, sondern auch auf den gesamten Produktionsprozess. Daher ist sie in unseren Augen absolut entscheidend im aktuellen Wirtschaftsumfeld.

Ein paar Zahlen zum Vergleich: Wir verwendeten LINKS, unsere IoT-Lösung, die weltweit kontinuierlich Daten von verknüpften Systemen überwacht, um die Effizienz der verschiedenen Konfigurationen zu erfassen und eine Vielzahl von Variablen zu analysieren, wie beispielsweise die Art und das Gewicht des verwendeten Blechs, die Materialhandhabung oder Wartezeiten. Dank dieser Studie wissen wir, warum der LTWS-Lagerturm die am meisten gefragte Automatisierungslösung in Kombination mit unseren L3- und L5-Laserschneidmaschinen ist. In den letzten drei Jahren hat sich die Hälfte unserer Kunden, die in automatisiertes Be-/Entladen investiert haben, für den LTWS entschieden, um die Konfiguration ihres Systems zu vervollständigen.

Salvagnini bietet zahlreiche Automatisierungslösungen, die das Laserschneiden noch effizienter machen.

Warum ist der LTWS-Lagerturm am Markt so gefragt?

Der LTWS, in Konfigurationen mit zwischen 6 und 38 Lagerfächern mit ultraschnellen Zyklen und hoher Autonomie, ist eine extrem kompakte High-End-Lösung. Er ist in kompakten Einzel- oder Doppelturmausführungen mit oder ohne Holzpaletten oder in gemischter Ausführung erhältlich. In den Einzel- oder Doppelturmausführungen sind die Be- und Entladevorrichtungen voneinander unabhängig, dies erhöht die Prozesseffizienz auch bei extrem schnellen Schneidprogrammen. Die Kompaktversion bietet kleinere Abmessungen und kürzere Zykluszeiten, die mit einem Zusatzladefach weiter reduziert werden können. Die Autonomie wird durch die vielen verfügbaren Materialien und die STORE-Software gewährleistet, die geleerte Systempaletten als neue Abstellstationen erkennt, auf denen das verarbeitete Material gestapelt werden kann.

Automatisiertes Be- und Entladen sowie Sortieren gekoppelt mit einem Lager ist ein bedeutender Faktor zur Erhöhung des Automationsniveaus des Schneidsystems.

Das ergibt eine enorme Vielfalt an Möglichkeiten bei der individuellen Konfiguration. Aber wie lässt sich die für einen bestimmten Produktionskontext am besten geeignete Lösung ermitteln?

Uns ist bewusst, dass die Auswahl riesig ist: Daher ist eine detaillierte Machbarkeitsstudie immer der Ausgangspunkt für unsere Kundengespräche. Die Spezialisten von Salvagnini arbeiten gemeinsam mit dem Kunden an der Ermittlung der Konfiguration, die am besten zu den spezifischen Produktionsanforderungen passt und evaluieren zu diesem Zweck eine Vielzahl von Variablen wie Anwendungsbereich, Produktionsstrategie und Produktionsmix. Bei einem LTWS-Lager gibt es dennoch einige Konstanten, die zu berücksichtigen sind: die maximalen Abmessungen, die erforderliche Autonomie und die betriebliche Flexibilität. Ist eine automatische Sortiervorrichtung oder ein Zugang zum Palettenwechsler notwendig? Welches Budget steht für die Investition zur Verfügung?

Wird ein kompaktes System benötigt, ist bei begrenztem Budget ein LTWS Compact die optimale Lösung. Wird bei beschränktem Platzangebot ein hoher Automatisierungsgrad gefordert, um eine hohe betriebliche Flexibilität zu gewährleisten oder soll eine automatische Sortiervorrichtung integriert werden, ist das LTWS die beste Wahl. Gibt es keine Platzeinschränkungen für einen Lagerturm und wird maximale Autonomie gewünscht, nun, dann wird ein LTWS-Doppelturm die ideale Wahl sein.

Können Sie bitte konkret auf das Entladen von geschnittenem Material und Restgitter eingehen. Und was sind die Stärken der automatischen Sortiervorrichtungen von Salvagnini?

Ohne automatische Sortiervorrichtung bringt unser LTWS das Blech in den Lagerturm zurück und die Bediener müssen anschließend die Teile trennen und sortieren. In einer solchen Situation bietet unsere Software immer drei verschiedene Strategien für das Entlademanagement: Im Füll-Modus wird ein Lagerfach bis zu seiner maximalen Kapazität verwendet, bevor es gewechselt wird. Im Material-Modus wird das Lagerfach für das zu entladende Material verwendet. Im Auftrags-Modus werden alle Bleche im selben Produktionsauftrag auf ein Lagerfach entladen. Der Bediener kann die Entladestrategie je nach Bedarf selbstständig wählen und abändern. Noch leistungsfähiger wird der LTWS-Lagerturm, wenn er mit einer Sortiervorrichtung ausgestattet wird. Salvagnini bietet die manuelle Sortiervorrichtung TN, die den Arbeitern beim Trennen der geschnittenen Teile vom Restgitter hilft, während gleichzeitig der Schneidevorgang fortgesetzt wird.

Als Lösung für das problemlose Stapeln von Teilen mit unterschiedlichen Geometrien, Größen und Gewichten bieten wir auch die automatische Sortiervorrichtung MCU an. Zusätzlich zu den standardmäßigen Sortierstrategien kann MCU im Multigrip-Modus arbeiten und mehrere Teile der Reihe nach mit derselben Greifvorrichtung aufnehmen, oder auch im Doppel-Modus, wodurch die Zeit zur Entnahme der Teile noch weiter reduziert wird. Dem MCU sind kaum Grenzen gesetzt: Er kann Blechstärken zwischen 0,5 und 12 mm sowie Teile von bis zu 65 kg mit jedem Manipulator entnehmen oder 130 kg, wenn die beiden Greiferelemente zusammenarbeiten. Durch die Flexibilität und enorme Mobilität der Manipulatoren, die sich komplett um 360° drehen können, gibt es keine geometrischen Einschränkungen. Die Greifelemente können jedes beliebige Teil entnehmen, ungeachtet seiner Größe oder Form.

Gibt es für eine prozesssichere Entnahme Mindestabmessungen für Teile?

Die Mindestabmessungen betragen 100 x 200 mm. Wir bieten nun jedoch die neue Smart Cluster-Funktion, mit der Größenbeschränkungen beim Entladen von Teilen unter diesen offiziellen Schwellenwert überwunden und eine Beeinträchtigung der Blechausnutzung durch die automatische Sortierung verhindert werden. Smart Cluster wird zur schnellen und problemlosen Herstellung von Mikroverbindungen von Teilen ohne Schneidrahmen und ohne komplizierte Programmierung im Büro verwendet. Gleichzeitig stellt Smart Cluster eine weitere Lösung zur Verkürzung der gesamten Entladezeit dar.

Der MCU wird von der Salvagnini-CM-Software unterstützt, die eine automatische Bestimmung der Greifvorgänge durchführt, die Entladesequenzen automatisch berechnet und die Teilestapel in den Entladebereichen positioniert. Die Schnittstelle ist einfach im Gebrauch und erlaubt auch manuelle Änderungen und Nachbesserungen, sowohl im Büro als auch direkt auf der Maschine. Der MCU lässt sich perfekt in die gesamte Bandbreite der Automationslösungen von Salvagnini einbinden. Er erleichtert die Arbeit der Bediener, indem er die Wartezeiten zwischen dem Ende des Schneidvorgangs und dem Start des nächsten Bearbeitungsschritts drastisch verkürzt. Er kann in dringenden Fällen auch Einzelteile für nachfolgende Bearbeitungen umgehend zur Verfügung stellen und die Integration des Lasersystems mit nachgeschalteten Biegezentren, Abkantpressen oder robotisierten Biegezellen bewerkstelligen.

Wie Sie es schildern, ist die Wahl einer automatischen Sortiervorrichtung ein echter Paradigmenwechsel, der zu Zweifeln und Unsicherheiten führen kann. Ist die Investition in eine solche Vorrichtung gerechtfertigt? Wie schnell amortisiert sie sich?

Was die Amortisierung betrifft, so kann der MCU die für die Teilesortierung erforderliche Arbeitszeit um mehr als 80 % reduzieren. Klar ist daher: Wenn wir nur die Reduzierung der Betriebskosten betrachten, so ist die Amortisierungszeit wirklich kurz. Der MCU bietet aber auch wichtige technische Vorteile: Die hohe Flexibilität in Bezug auf Materialien, Dicken und Größen, die entladen werden können, ohne die Greifelemente neu konfigurieren zu müssen, ist ein wesentlicher Aspekt für die Steuerung höchst unterschiedlicher Produktionen. Die Sortierzeiten sind durch Multigrip-Modus, Zweifachentnahme und Smart Cluster sehr niedrig und für die meisten Verschachtelungen hauptzeitparallel. Die schnelle, benutzerfreundliche Software kann die meisten Aktivitäten automatisch steuern. Der MCU ist äußerst zuverlässig. Dabei ist der für die Betriebsautonomie erforderliche Platzbedarf der Entladebereiche allgemein kleiner als der für die manuelle Sortierung.

Es gibt wirklich viele gute Gründe, um in eine automatische Sortierlösung zu investieren. Die deutlichsten Vorteile ergeben sich direkt aus dem Wegfall der manuellen Sortiertätigkeit: Betriebskosten und Engpässe in Bezug auf die Verfügbarkeit von Arbeitskräften werden reduziert. Zudem wird das Unfallrisiko minimiert sowie Ausschuss im Zusammenhang mit Transportschäden, die während der Trennung häufig vorkommen können, verringert.

Welche Vorteile bringt die automatische Sortiervorrichtung noch mit sich?

Die Sortierzeiten können äußerst präzise geplant werden, da diese durch die automatische Vorrichtung konstant und wiederholbar sind. Ebenso bedeutend ist die Möglichkeit, auch in unbemannten Schichten das gefertigte Material zu trennen. Die automatische Sortierung gewährleistet zudem ein weitere Optimierung des Produktionsablaufs, da das Material früher an nachgeschaltete Bearbeitungsstationen geschickt werden kann. Auch die Rückverfolgbarkeit der Teile wird sehr vereinfacht, indem Teile entsprechend der Produktionsstrategie nach Auftrag, Kit oder nachfolgender Bearbeitungsstation gruppiert werden. Darüber hinaus steigert MCU die Gesamtflexibilität des Systems.

Vielen Dank für das Gespräch!