DAVID LARCOMBE
Im Werk des Anhängerherstellers Indespension in Bolton (Lancashire, England) verdoppelte sich die Produktivität beim Blechschneiden, nachdem im Dezember 2016 eine CO2-laserbetriebene Maschine durch ein Faserlaser-Profilierungszentrum Bystronic ByStar Fiber 6520 ersetzt wurde, das fast £800.000 (ungefähr 1,3 Millionen US-Dollar; ABBILDUNG 1). Der 4kW Faserlaser verfügt über einen 6.5 × Bett mit 2 m Kapazität, was es zur größten Fasermaschine macht, die bisher auf dem britischen Markt ausgeliefert wurde
FIGURE 1. Beim Faserlasersystem ByStar Fiber 6520 wird bei Materialstärken bis 5 mm Stickstoff als Schneidgas eingesetzt, darüber kommt der kostengünstigere Sauerstoff zum Einsatz; die Qualität der Schnittkante unterscheidet sich kaum
Steve Sadler, Einkaufsleiter von Indespension, kommentierte: „Wir schneiden hauptsächlich 43A und vorverzinkten Weichstahl sowie etwas Aluminium in den Stärken 1 mm bis 12 mm. Bis zu 3 mm schneidet der Faserlaser dreimal schneller als CO2. Es fliegt durch 1 mm dicken Stahl und erzeugt 10 Löcher/s. Mit zunehmender Dicke nimmt der Vorteil zwar ab, insgesamt ist die ByStar aber über alle von uns verarbeiteten Stärken hinweg doppelt so schnell. Auf einen Schlag haben wir den Engpass in unserer Fabrik beseitigt, der dadurch verursacht wurde, dass die CO2-Maschine mit unserer ständig steigenden Arbeitslast beim Laserschneiden nicht Schritt halten konnte.“
Der Faserlaser wurde im Tausch gegen ein Bystronic CO2-Modell mit gleichwertiger Kapazität gekauft, das 2009 an Indespension geliefert wurde. Sadler bestätigte, dass für die alte Maschine trotz ihrer täglichen Betriebsdauer von bis zu 20 Stunden ein guter Preis erzielt werden konnte und hob den Werterhalt als Vorteil beim Kauf von Geräten dieses Herstellers hervor.
Der Hauptgrund für die Investition in das Laserschneiden bestand zunächst darin, ein höheres Maß an interner Kontrolle über die Anhängerproduktion zu erreichen und die Kosten für die Vergabe von Aufträgen an Blechbearbeitungs-Subunternehmer zu sparen. Ein weiterer wichtiger Aspekt war die Rationalisierung des Prototyping- und Designprozesses, um neue Produkte schneller auf den Markt zu bringen.
„Vor 2009 mussten wir während der Produktentwicklung ein, zwei oder drei Sätze Blechprototypenteile zukaufen“, fuhr Sadler fort. „Subunternehmer waren nicht daran interessiert, so kleine Mengen zu produzieren. Daher waren die Preise tendenziell hoch und sie brauchten vier bis sechs Wochen, um die Prototypen auszuliefern. Wenn wir eine Designänderung vornehmen und für weitere Prototypen erneut zum Subunternehmer gehen müssten<000000>#8212;könnte es sich dabei um etwas so Einfaches wie einen neuen Satz Kotflügel handeln<000000>#8212;, könnte das noch etwa einen weiteren Monat in Anspruch nehmen. Jetzt können wir die Teile innerhalb weniger Tage im eigenen Unternehmen produzieren und so die Vorlaufzeit für einen neuen Anhänger von normalerweise sechs oder sieben Monaten auf weniger als fünf Monate oder für einen modifizierten Anhänger von drei oder vier Monaten auf weniger als zwei Monate verkürzen.“
Sadler wies darauf hin, dass vor einem Jahrzehnt nur wenige Anhänger über lasergeschnittene Elemente verfügten, während diese heute in großem Umfang verwendet werden. Tatsächlich werden Produkte auf der Grundlage der erheblichen Fähigkeiten moderner Laserschneidmaschinen entwickelt. Ein Vorteil ist, dass die Bearbeitung so präzise ist, dass die Komponenten bei der Montage präzise und schnell zusammenpassen, ohne dass zeitaufwändige Anpassungen erforderlich sind.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Bearbeitung insbesondere mit dem Faserlaser so schnell erfolgt, dass durch die Einbringung zahlreicher Löcher und Schlitze Gewicht von Bauteilen eingespart werden kann. Eine manuelle Durchführung wäre zu arbeitsintensiv und daher unwirtschaftlich.
Die Laserschneidzelle ist in Tag- und Nachtschichten sowie in den Sommermonaten ohne Besatzung in Betrieb, also insgesamt 18 bis 20 Stunden pro Tag, fünf Tage die Woche. Den Rest des Jahres wird Tagschicht betrieben und es ist 10 bis 12 Stunden am Tag Ruhetag.
Indespension hat sich gegen die Installation von Automatisierungsgeräten entschieden, da das Unternehmen eine große Bandbreite an Blattgrößen verarbeitet und dadurch das automatische Beladen problematisch wäre. Auch die Bandbreite an Bauteilgrößen ist groß und reicht von über 5,8m abwärts. Um die Vielfalt bewältigen zu können, ist die Anwesenheit eines Bedieners erforderlich. Daher wird für die Handhabung der Blätter ein manuelles Hebesystem mit Saugnäpfen verwendet (ABBILDUNG 2).
FIGURE 2. Das Handling der Bleche auf und vom Shuttletisch der ByStar Fiber 6520 erfolgt bei Indespension manuell mithilfe eines Saugnapf-Hebegeräts.
Dies stellt das Unternehmen allerdings vor ein Problem, wenn es sich bei einer Produktionsreihe um die Verschachtelung von nur wenigen einfachen Teilen handelt und diese aus einem dünnen Blech geschnitten werden. Der Schneidzyklus ist in der Faserlasermaschine so schnell, dass der Bediener keine Zeit hat, Teile aus dem vorherigen Skelett zu schütteln, bevor das nächste bearbeitete Blech fertig ist, oder den nächsten Rohling auf den Shuttle-Tisch zu laden.
Daher denkt das Unternehmen darüber nach, Mikro-Tags in einige Blechschneideprogramme zu integrieren, sodass Profilteile am Skelett befestigt bleiben und das gesamte bearbeitete Blech an eine Offline-Station übertragen werden kann, wo ein anderer Mitarbeiter beim Entfernen der Komponenten helfen kann.
80 % der lasergeschnittenen Blechteile, die in die Anhänger von Indespension eingebaut werden, müssen gebogen werden. Dementsprechend wurde bei der Installation der ersten Lasermaschine auch eine Tandem-Abkantpresse vom gleichen Lieferanten geliefert (ABBILDUNG 3)
FIGURE 3. Auf einem der Werksanhänger von Indespension namens Digadoc sind die zahlreichen lasergeschnittenen Merkmale und Falten zu sehen, die für die Blechbauteile erforderlich sind.
Durch den Bezug der Laserschneidmaschine und der Abkantpressen vom selben Lieferanten ergeben sich Produktivitätsvorteile, da alle dieselbe BySoft 7-Software verwenden. Wenn ein neues Bauteil im SolidWorks CAD-System von Indespension entworfen und in die Bystronic-Steuerungssoftware exportiert wird, die selbst leistungsstarke 3D-CAD/CAM-Funktionen enthält, generiert das Modell ein Programm zum Laserschneiden und eine Sequenz zum Biegen des Bauteils, einschließlich der Hinteranschlagposition und des Werkzeugplans, wodurch Verzögerungen und Ausfallzeiten minimiert werden.
Dieselbe Software, die über umfassende Simulationsmöglichkeiten verfügt, ist für die Verschachtelung der maximalen Teilezahl aus einem Blech, die Erstellung von Schnittplänen und die Übersicht über den Fertigungsprozess inklusive sofortigem Zugriff auf Produktions- und Maschinendaten zuständig.
„Wir haben uns zum Ziel gesetzt, in puncto Innovation, Qualität und Umweltverträglichkeit Marktführer zu sein“, so Sadler abschließend. „Die Anschaffung des Bystronic-Faserlasers hilft uns, diese Ziele zu erreichen und sorgt zugleich für die dringend benötigte Steigerung unserer Produktionskapazität. Es unterstreicht auch unser Engagement für die Fertigung in Großbritannien, was ein wichtiger Teil unserer Unternehmensphilosophie ist.“
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