ROLEC optimiert Arbeitsprozesse für Mitarbeitende
Gehäusehersteller ROLEC schafft mehr Freiraum für die Produktion durch den Einsatz von Sherpa Robotern
ROLEC hat seine Wurzeln in den 1960er-Jahren. Der Gründer, Friedhelm Rose, revolutionierte damals die Branche, indem er die weltweit ersten dichten Aluminiumgehäuse entwickelte. Seitdem hat sich das Familienunternehmen kontinuierlich weiterentwickelt und ist heute einer der führenden Hersteller für Gehäuse, HMI-Gehäuse und Tragarmsysteme. Die Innovationskraft von Friedhelm Rose lebt auch heute noch weiter und hat zu wegweisenden Produkten wie dem Tragarmsystem profiPLUS und der mit dem German Innovation Award 2023 ausgezeichneten Gehäuseserie aluDOOR geführt.
Alle ROLEC-Gehäuse werden auf einem hochmodernen Maschinenpark gefertigt. Durch präzise CNC-Technik werden feinste Passungen und individuelle Aussparungen je nach Bedarf gebohrt oder gefräst. Selbst komplexe Anforderungen an die Produktbearbeitung werden mühelos erfüllt.
Vor der Automation…
war die Fertigung von kundenspezifischen Aluminiumgehäusen für den Einbau von elektrischen und elektronischen Komponenten eine Manpower-Herausforderung.
Ein Teil dieser Aluminiumgehäuse wurden in einer einzigen Spannung auf HAAS-Maschinen des Typs VF-3SS bearbeitet. Das 4-Achs-Bearbeitungszentrum war zu einer 5-Achs-Maschine aufgerüstet und wurde mit einem mechanischen Vier-Backen-Futter der Firma HWR betrieben. Dies war erforderlich, um Spannmarken in der dünnwandigen Geometrie zu vermeiden und das Premium-Qualitätsversprechen von ROLEC zu gewährleisten. Eine Mediendurchführung an der vierten Achse zur Betätigung einer Spannvorrichtung besaßen die Bearbeitungsmaschinen nicht.
Obwohl die Fertigungsprozesse stabil liefen, übernahmen die Maschinenbediener aufgrund der langen Laufzeiten häufig Tätigkeiten an anderen Stellen innerhalb der Fertigung. Nach Beendigung des Bearbeitungsprogramms standen die Spindel des Bearbeitungszentrums deshalb regelmäßig still, bis das Bedienpersonal das Ende der Bearbeitung registrierte, das Fertigteil reinigte und die Maschine neu bestückte. Die Fertigungsleitung strebte daher einen effizienteren Personaleinsatz und eine Maximierung der Spindelzeit an.
Die technologische Herausforderung bestand darin, die bewährte Spanntechnik zu automatisieren, ohne dabei den etablierten Spannprozess zu verändern.
Die Lösung…
bestand aus einem SherpaLoader® M25 mit elektrischem Spindelantrieb. Zunächst wurden die Aufgaben neu verteilt: Die Vereinzelung und kontinuierliche Bereitstellung von Material werden nun durch angelernte Mitarbeiter durchgeführt, während sich die qualifizierten Zerspanungsmechaniker auf die Fertigungsqualität und die Automation konzentrieren.
Im neuen Ablauf wird die SpaceBox mit Rohmaterial beladen. Nach Abschluss des aktuellen Auftrags kann der Maschinenbediener in der Roboterzelle die abgearbeitete SpaceBox durch eine neue mit Rohteilen austauschen – per Hubwagen – und sofort mit der Produktion fortfahren. Alternativ kann die SpaceBox an ihrem Platz bleiben, während die bearbeiteten Teile durch Rohlinge ersetzt werden. Der neue Auftrag wird in der Dialogsteuerung ausgewählt, und der Roboter beginnt mit der Arbeit: Er nimmt die Teile auf, legt sie in die Prägestation und anschließend in den Maschinenschraubstock. Das Werkstück wird mit einem am Roboter angebrachten Drehmomentschrauber gespannt. Fertigteile werden automatisch mit Druckluft gereinigt und vom Roboter zurück in die SpaceBox gelegt.
Eine besondere Herausforderung bei der Automation war die Vermeidung von Spannmarken. Die Krafteinleitung am Greifer erfolgte über vier Spanneinsätze mit Oberfläche aus Polyurethan, deren Beschaffenheit in der Projektphase speziell auf diesen Anwendungsfall abgestimmt wurde. Dadurch konnte die Automation bei gleichbleibender Premium-Qualität von ROLEC gewährleistet werden.
Durch die ca. 70 Gehäuse in der SpaceBox wird sichergestellt, dass die Anlage niemals stillsteht, um auf den Bediener zu warten. Der Personaleinsatz an den automatisierten Anlagen ist um mehr als 50% gesunken, was zu einem signifikanten Wettbewerbsvorteil geführt hat und den Mitarbeitenden so mehr Zeit für andere Aufgaben gibt. Die Tatsache, dass die Roboterzelle auch in „mannlosen Nachtschichten“ fährt und dabei Output produziert, ist ein willkommener Nebeneffekt, der den ROI auf weniger als zwei Jahre reduziert hat.
Matthias Rose, Geschäftsführer:
„Unsere Betriebskosten hängen stark vom Personal ab. Deshalb war unser Ziel, die Produktivität unserer qualifizierten und erfahrenen Fachkräfte zu steigern. Heute betreuen unsere Mitarbeiter zwei zusätzliche Produktionsmaschinen. Aufgrund der kurzen Amortistionszeit haben wir dann gleich die zweite CNC-Automation von SHERPA gekauft. Und wir planen in Zukunft weitere Maschinen zu automatisieren.“
Täglich 14 Stunden mehr Laufzeit
Schöbel Hermann CNC-Frästechnik GmbH…
ist im Bereich der Zerspanungstechnik die bevorzugte Wahl vieler namhafter Unternehmen, insbesondere für Prototypen und Serien von 1 – 10.000 Teilen. Dies gilt umso mehr, seit Johannes Seilbeck und Martin Herzog das Unternehmen von seinem Gründer übernommen haben. Im Zuge dieser Übernahme erkannten die beiden das Potenzial, durch digitalisierte Automation aus einem kleinen Juwel einen noch größeren zu formen.
Vor der Automation…
arbeiteten lediglich 5 Mitarbeiter in der Fertigung. Trotz ihrer langjährigen Erfahrung und Fachkompetenz in den Bereichen Medizintechnik, Maschinenbau und Consumer Industrie stießen sie aufgrund der Kapazität an ihre Grenzen. Die Spindel des 5-Achs-Bearbeitungszentrums MIKRON HEM 500 U war nur zu 75% ausgelastet und stand täglich 18 Stunden still. Die Herausforderung bestand darin, die Spindelstunden zu verdoppeln, ohne zusätzliches Personal einzustellen.
Die Lösung…
Im Zuge der Übernahme wurde der erste Roboter eingesetzt – der Einstieg in eine Technologie, die der vorherige Eigentümer noch nicht für sinnvoll erachtet oder gewagt hatte.
Die Bestandsmaschine Typ MIKRON HEM 500 U war in keiner Weise für eine Automation vorbereitet. Sie verfügte weder über eine Automationsschnittstelle noch über einen Türantrieb. Zudem fehlte es an freien Kanälen der Mediendurchführung an der 4. und 5. Achse, die erforderlich gewesen wäre, um eine pneumatische oder hydraulische Spannvorrichtung zu betätigen. Eine Nachrüstung durch den Hersteller war aufgrund der Lieferzeit und Kosten keine Option. SHERPA überzeugte mit einer Komplettlösung aus einer Hand, bestehend aus einem SherpaLoader® M20, ausgerüstet mit elektrischem Drehmomentschrauber, und für die Bearbeitungsmaschine ein elektrischer Türantrieb und eine Roboterschnittstelle. Dabei konnten die vorhandene Spanntechnik nahtlos in die Automatisierung integriert und bewährte Bearbeitungsparameter beibehalten werden, was einen einfachen Einstieg in die Automatisierung ermöglichte. Die Automatisierung beginnt ab einer Losgröße von 10 Teilen. Durch den robusten Lauf der Automation können heute Serien mit bis zu 50.000 Teilen pro Jahr angeboten werden.
Innerhalb eines Jahres konnte die effektive Spindelzeit von 6 auf über 20 Stunden täglich erhöht werden. Die Automation lief beispielsweise ohne Personaleinsatz über viele Wochenenden. Die Firma Schöbel ist ein perfektes Beispiel dafür, dass auch kleine Unternehmen robotisieren und damit zu einer deutlichen Konkurrenz werden können.
Johannes Seilbeck, Geschäftsführer:
“Die Automation hat unseren Umsatz auf der Anlage mehr als verdoppelt. Das sind Erfolg und Ansporn zugleich. Deshalb haben wir gerade in eine neue Bearbeitungsmaschine aus dem Hause HERMLE investiert. Und in einen zweiten SherpaLoader. Jetzt sind wir zu zehnt: acht Menschen und zwei Roboter.“
Liefertreue gesteigert ohne zusätzliche Facharbeiter
CNC-Fertigungstechnik Liebl…
fertigt Präzisionsteile für den Sondermaschinenbau. Das Unternehmen befindet sich in Gebesee, einer 2.000-Seelengemeinde im Thüringer Becken, wo die Fachkräftelücke besonders deutlich zutage tritt: Im Jahr 2023 fehlte es bei 49,5 Prozent aller offenen Stellen an qualifizierten Arbeitskräften, und die Prognose bis 2035 sieht nicht viel besser aus.
Das Ziel von Inhaber Rene Liebl: Die regionale Fertigung in Gebesee sichern, indem der Auftragsdurchlauf vom Personal entkoppelt wird und kurzfristige Aufträge unabhängig von der Personalverfügbarkeit realisiert werden können.
Vor der Automation…
und auch heute steht die stark schwankende Nachfrage im Zentrum des Tagesgeschäfts. Ein planbarer Auftragseingang entspricht oft nicht der Realität. Kunden erwarten – besonders bei dringenden Anfragen – eine Lieferung innerhalb weniger Tage oder sogar direkt nach dem Wochenende. Für Anfragen mit kurzen Lieferzeiten waren schlichtweg keine Bediener zur Fertigung in der Spät- oder Nachtschicht verfügbar.
Die Lösung…
bestand in einer CNC-Automation, die auch dann arbeitet, wenn die Bediener bereits Feierabend haben. Zu beschicken war ein vertikales MAZAK-Bearbeitungszentrum des Typs VCN-530C. Die Bearbeitungsmaschine wurde mit einer Roboterschnittstelle und zwei pneumatischen Spannvorrichtungen nachgerüstet. Die Ansteuerung der Spannvorrichtung übernimmt die Robotersteuerung, was die Kosten für die Umrüstung minimierte. Zur weiteren Steigerung der autonomen Laufzeit wurde der SherpaLoader® zusätzlich mit einer Umgreifstation versehen, wodurch Vorder- und Rückseite in einem Durchlauf bearbeitet werden können.
Als Materialspeicher dient eine SpaceBox, die über 400 Rohteile in der Abmessung 60 x 100 x 35 mm aufnehmen kann, wodurch eine autonome Laufzeit von mehr als 60 Stunden erzielt werden kann.
Ohne zusätzliche Schichtzulagen bearbeitet nun ein Roboter Eilaufträge in der Nacht oder Serienproduktionen am Wochenende, sodass die Teile am nächsten Arbeitstag zur Auslieferung bereitstehen.
Die Entlastung der Bediener erfolgt nicht nur durch den Wegfall von Nachtschichten, sondern auch durch eine Erleichterung bei der Auftragsvorbereitung. Die Kommissionierung von Rohteilzuschnitten erfolgt heute nicht mehr durch Maschinenbediener, sondern durch Lagerarbeiter. Durch die Entkoppelung von Logistik und Fertigung erfolgt die Materialvorbereitung heute im Lager, anstatt wie früher vor der Werkzeugmaschine.
Das Geheimnis hinter der Produktivität liegt weniger in der Geschwindigkeit als vielmehr in der Stabilität und Kontinuität der Abläufe. Während ein Bediener nur eine Schicht arbeiten kann, leistet ein Roboter bis zu drei Schichten – ohne Pausen und mit konstanter Geschwindigkeit. Bei passenden Aufträgen kann der Roboter mehr als 100 Stunden pro Woche eingesetzt werden.
Rene Liebl, Inhaber:
„Am Standort Gebesee sind qualifizierte Maschinenbediener rar. Eine Steigerung der Liefertreue lässt sich deshalb nur mit Unterstützung durch einen Roboter erreichen. Wir können es uns einfach nicht leisten, CNC-Maschinen nicht zu automatisieren!“
