Specialiteten för Kern Microtechnik GmbH i Tyskland är mycket komplexa delar med hög precision. För att ytterligare öka kvaliteten och produktiviteten fokuserar de också på innovativ automation. Till exempel en robotcell med fyra maskiner.
Foto: Kern Microtechnik GmbH
Högsta precision har alltid varit en utmärkande styrka för företaget Kern Microtechnik i Oberbayern. Bearbetningsstationer utvecklas hos dem i Eschenlohe och testas i deras egna fabrik i Murnau. Bearbetningsstationerna utgör basen i deras mekaniska verkstad.
Förutom innovativa maskiner nämner fabrikschefen Sebastian Wühr flera avgörande faktorer.
”Vår personal är mycket välutbildad och är mycket engagerad i att finna den perfekta lösningen för varje utmaning. Tillsammans med våra kunder bestämmer de den bästa möjliga tillverkningsstrategin. Det är möjligt för oss att analysera processen medan den fortfarande befinner sig på prototypstadiet. På så sätt sparar vi mycket tid, och det är enkelt att integrera processen i en serietillverkning.”
En välkänd utmaning: Det finns aldrig tillräckligt många kvalificerade medarbetare. När vi diskuterade framtida strategier kom idén upp att öka automationen så att en robot arbetar med fyra maskiner. Patrick Ginzel, teknisk chef, blev ansvarig för detta projekt. Han förklarar:
”Vi bestämde oss för att söka efter nya idéer och även anlita externa källor för att få fram en bra lösning på vår automation.”
Processtyrsystem hanterar komplexa produktionscykler
Uppgiften för robotcellen är att tillverka krävande delar med toleranser i mikrometerområdet och ytor i nanometerområdet dygnet runt. Det behövs ingen personal för natt- eller helgskift, inmatningen av arbetsstycken sker med ett pallsystem.
Den komplexa styrningen av tillverkningscellen sker i vårt processtyrsystem WorkShopManager. Roboten är en ledad robot med en påbyggnadslängd på över tre meter.
”Eftersom roboten måste arbeta med fyra tillverkningsstationer – två Kern Micro och två Kern Evo – är påbyggnaden relevant”, säger Ginzel och fortsätter: ”Dessutom finns det två roterande magasin som rymmer 250 pallfickor. Det är här som pallarna – märkta med RFID-chip – och de klamrade delarna förvaras, klara att användas!”
Bearbetningsstationer med tillgänglighet på mer än 94 procent
Alla fyra bearbetningsstationer är alltid förberedda för olika arbetsstycken. Det innebär att ett motsvarande antal CNC-program och deras tillverkningsdata sparas i WSM, flera verktygssatser sätts upp, och råämnen sparas i det roterande magasinet för alla arbetsstycken. Det innebär att inte ens ett trasigt verktyg saktar ned systemet. Om det skulle ske, upptäcker PLS problemet och växlar omedelbart till det andra arbetsstycket i den berörda maskinen.
Det är viktigt när det inte finns någon personal på plats. Naturligtvis upptäcker maskinerna verktygsfel även utan WorkShopManager. Men det innebär att de stoppar processen tills felet är avhjälpt, vilket normalt utförs av en människa. Arbetstiden för dessa fyra maskiner är mer än 90 timmar per arbetsdag med den här nya, digitala strategin. Teoretiskt är 96 timmar möjligt. Med 90 timmar har maskinstationen därmed över 94 procents utnyttjandegrad.
En annan fördel som Sebatian Wühr ser är att det behövs färre anställda för en tillförlitlig drift av denna robotcell.
”Normalt behöver vi en kvalificerad medarbetare för varje maskin som är i drift. Eftersom det nu för tiden är en utmaning att hitta kvalificerade teammedlemmar har den situationen förbättrats med robotcellen.”
Patrick Ginzel instämmer:
”Det är lätt att arbeta med PLS och pekskärmen. En kvalificerad teammedlem kan lätt sköta robotcellen med hjälp av en eller två teammedlemmar under utbildning.”
Patrick Ginzel, teknisk chef och Sebastian Wühr, fabrikschef 
Den komplexa styrningen av cellen sker i vårt processtyrsystem WorkShopManager. Systemet kör bl.a. en ledad robot som lastar och lastar ur fyra maskinstationer.
Att spara värdefull kapacitet hos högt kvalificerad arbetskraft
Den kvalificerade teknikern ansvarar för komplexa uppgifter som att sätta upp nya produkter och analysera verktygens livslängd. Dessutom avhjälper teknikern eventuella funktionsfel, optimerar processen och organiserar cyklerna. Hans eller hennes kollegor stödjer processen med råämnen, byter verktyg när de enligt PLS närmar sig sin livslängd och mäter delarna med hjälp av ett kvalitetskontrollkort samt tar de färdiga delarna till en rengöringsstation.
Det som förväntades av de båda teknikerna Patrick Ginzel och Sebastian Wühr uppfylldes. Investeringen i en robot lönar sig. Den icke-produktiva tiden minskade enormt, och produktiviteten ökade med tvåsiffriga tal. Ginzel förklarar:
”De här siffrorna visar att vi till och med överskred vårt mål med 25 procent.”
Den tekniska chefen tänker framåt och ser ytterligare potential som han skulle vilja använda. Ginzel förklarar:
”Det är väldigt viktigt att arbeta med rätt verktygs- och skärdata, och det är en av våra kärnkompetenser. Det finns mycket knowhow i den här robotcellen. Som ett resultat av det har vi fått mycket feedback om verktygen, speciellt deras livslängd och stabilitet.”
Den informationen återförs till systemet, och på så sätt är det möjligt att organisera verktygshanteringen bättre för varje enskild order. Ginzel är övertygad:
”Det kommer att ge ett ytterligare lyft åt systemets produktivitet.”
