Stark und schnell – ein einzigartiges Duo
Dreißig Prozent Zeit- und Kosteneinsparungen gegenüber einer erst vier Jahre jungen Automatisierungslösung sind enorm. In Fürth beim Formenbau protoform scheint dies aber mit der Kombination DMG und Erowa zu gelingen. Neben der erheblichen Zeitersparnis kann aber vor allem das Erowa Robotsystem Heavy überzeugen. Das System ist derzeit in dieser Form weltweit einzigartig und lässt die Handhabung von Gewichte bis 500 kg zu.
Nach Lösungen, die Zeit- und Kosteneinsparungen, bringen sucht wohl jeder. Produktivitätssteigerungen sind vor allem im Werkzeug- und Formenbau von besonderer Bedeutung, weil sich gerade hier der Wettbewerb zunehmend verschärft. Das Unternehmen protoform, Konrad Hofmann GmbH in Fürth konnte hier in der Vergangenheit noch mit dem patentierten Verfahren Space Puzzle Molding® (SPM) Verfahren auf Grund der kurzen Durchlaufzeiten punkten. Doch der Vorsprung hatte sich verringert. Deshalb war das Unternehmen, allen voran Geschäftsführer Peter K. Hofmann mit neuen Ideen und Rationalisierungsmaßnahmen gefordert. So wurden unter anderem das HSC-Fräsen und der Einsatz von Grafit bereits vor neun Jahren zum Thema.
Das Senkerodieren sollte damit so weit wie möglich vermieden werden. Zunächst ging es also nur darum, mit HSC-Technik, 5-achsig Formeinsätze komplett fertig zu bearbeiten. Der zweite Schritt war dann vor vier Jahren die Automatisierung. Auch wenn die Verantwortlichen schnell feststellten, dass die Automati-sierungslösung messbare Vorteile brachte, konnte nur ein Teilespektrum mit Abmessungen bis 320 x 320 mm, bis 130 kg und nicht das komplette Werkstückprogramm abgedeckt werden. Auch deshalb hatte protoform bis dahin „halb Franken“ mit der Fremdvergabe von Fräsarbeiten versorgt. Für die eigene Fertigung bedeutete das zudem ein zeitaufwändiges Werkstückhandling mit Kran oder manuellen Handlingsystemen. Das war für Peter K. Hofmann auf lange Sicht untragbar. Seine Anforderung war deshalb bereits 2005 die voll automatisierte Komplettbearbeitung von Formeinsätzen mit Abmessungen bis 800 x 600 x 400 mm.
Temporäre Kapazitätsengpässe beim Fräsen wurden zunächst mit einer Leihmaschine von DMG überbrückt. Die Unternehmen DMG, Erowa und Zwicker waren gefordert. Hinsichtlich der Schnittstellen gab es zwei Möglichkeiten: den Roboter über die standardisierte Schnittstelle der Maschinensteuerung anzusteuern oder den Einsatz von JMS®Pro. Protoform hat sich für den Einsatz von JMS®Pro entschieden. Damit wollen die SPM-Spezialisten in Fürth nun mittel- und langfristig mit CAD/CAM, eventuell auch PPS, einen optimalen Workflow in der gesamten Werkstatt herstellen. Für Erowa freilich war es eine besondere Herausforderung, weil es bis dahin nur Handlingsysteme bis 250 kg gab.
Seit März 2007 ist das System nun im Einsatz. Die Leihmaschine hat man in Fürth gleich mit übernommen, weil die DMG 105 V und das Erowa Robotsystem Heavy (ERS) bis zu 100 Prozent ausgelastet sind. So stehen inzwischen fünf HSC-Maschinen in Fürth. Dass von Beginn alles gleich nahezu problemlos lief, liegt wohl auch daran, dass Peter K. Hofmann bis auf das Erowa Robotsystem Heavy besonderen Wert auf bewährte Systeme inklusive der Software dahinter gelegt hat:
„Die Anlage läuft nun seit Ende März 2007. Mit unserer automatisierten Lösung für das kleinere Werkstückspektrum konnten wir schon Zeiteinsparung bis 30 Prozent erzielen. Mit der Kombination DMG und Erowa aber wollten wir dieses Ergebnis nochmals toppen. Die Tendenz und mein Gefühl sagen mir, wir werden noch besser.“
Verschwiegen werden sollte aber nicht, dass die Sicherheitsstandards von EROWA und DMG sehr hoch sind. Dazu Frank Pröpster von Erowa: „Diese Standards sind im Sinne des Kunden sehr hoch. Es kann aber passieren, dass sich diese Sicherheiten gegenseitig sperren und entzerrt werden müssen. Die Sicherheitsmaßstäbe, die wir und DMG hier anlegen, sind also sehr hoch aber durchaus sinnvoll und auch vom Kunden so gewollt.“ Und noch etwas ist zu berücksichtigen: Beim Einsatz von JMS®Pro muss sich die Arbeitsweise ändern, denn wird die nicht dem System angepasst, kann es ebenfalls zu Problemen kommen.
Über 1.300 Stunden Spindellaufzeiten in drei Monaten
Das Fräsen gilt bislang meist als der „Flaschenhals“, wenn es um den optimalen Workflow geht. Das war bei Protoform nichts anders. Mit dem Einsatz der neuen Anlage hat sich das aber geändert. Allerdings muss hier auch erwähnt werden, dass die Formenbauer aus Fürth ihr Handwerk auch verstehen. In einem Wettbewerb von S.E.S.C.O.I wurde das Unternehmen für innovatives Fräsen, die beste Frässtrategie etc. unter 900 Teilnehmern zu den besten drei gekürt. Die Gründe, dass sich besagter Flaschenhals nicht auf das Programmieren sondern eher in den Bereich Konstruktion verlagerte, sieht Murat Recberoglu, verantwortlich für die Prozesstechnologie Fräsen bei protoform vor allem in der CAD/CAM Software:
„WorkNC mit seiner Effizienz hat uns hier wirklich weitergebracht. Die automatischen Eigenschaften ermöglichen beispielsweise in der CAM Bedienung die automatische Erstellung von Fräsbahnen innerhalb weniger Minuten. Das Handlingsystem dagegen ist schnell zu erlernen und einfach zu handhaben.“
Und Michael Schmidt, Meister der Fräserei bei protoform ergänzt:
„Das Konzept ist einfach stimmig. Unsere Planung, die Kapazität und auch die Prozesssicherheit überzeugen uns zu 100 Prozent. Die Anlage ist seit Ende März produktiv und obwohl wir acht Stunden arbeiten, läuft die Maschine zirka 18 Stunden pro Tag. So sind wir inzwischen bei über 1.300 Stunden Spindellaufzeit.“
Der ERS ist selbstverständlich in der Lage mehrere Maschinen zu bedienen. Peter K. Hofmann sieht hierfür aus Platzgründen derzeit zwar keine Möglichkeit. In zirka fünf Jahren aber könnte das durchaus ein Thema werden.
Das Unternehmen protoform im Blickpunkt
protoform setzt mit mehr als 100 Mitarbeitern seit vielen Jahren in CAD-Konstruktion, CAM-Programmierung, in Werkzeug- und Formenbau und Kunststoff-Spritzgießerei auf das patentierte SPM-Verfahren. Das Verfahren wurde vor mehr als 20 Jahren vom Firmengründer Konrad Hofmann erfunden. So werden heute in Fürth jährlich zirka 300 Werkzeuge gefertigt wobei der große Vorteil in Durchlaufzeiten von nur zirka drei Wochen zu sehen ist.
Die Produktion von Prototypen-Teilen, Prototypen-Serien und Kleinserien aus Kunststoff und in Kombi-Teilen (Hybrid-Teile) findet in einer gut ausgestatteten, modernen, hauseigenen Spritzerei mit Baugruppen-Montage statt. Durch überwachte Spritzgieß-Produktionsprozesse mit sorgfältiger Qualitätskontrolle und Dokumentation kann ein sehr hoher und zuverlässiger Qualitäts-Standard garantiert werden. protoform ist vom Verband der Automobilindustrie, VDA, nach VDA 6.4 und nach DIN EN ISO 9001 zertifiziert.
Interessantes am Rande
Das Space Puzzle Molding®-Verfahren
SPM ist ein bei der Firma protoform® entwickeltes und patentiertes Rapid-Tooling Verfahren zur Herstellung von spritzgusstechnischen Prototypen und Kleinserienteilen mit Losgrößen von 3.000 bis 5.000 Teile und gilt als das weltweit schnellste Rapid Tooling Verfahren für komplexe Prototypen-Spritzgussformen.
Mit Hilfe moderner Rapid Tooling Technologie werden die Formgebenden Einsätze in Aluminium hergestellt. Die mit einer SPM – Form gefertigten Teile entsprechen dem Qualitätsstand von Serienformen nach DIN EN 16901 – 130. Die Spritzparameter einer SPM – Form können als Vorstufe zur Prozessoptimierung in der späteren Fertigung verwendet werden. Seit Mai 1999 ist das Space Puzzle Molding® Verfahren nach VDA 6.4 zertifiziert.
