Mehr Maschinenlaufzeit, weniger Rüstaufwand und eine Entlastung der Mitarbeitenden: Automatisierung kann unterschiedliche Ziele verfolgen. Entscheidend ist, die Lösung nicht bei der Anlage beginnen zu lassen, sondern bei den eigenen Werkstücken, Abläufen und Anforderungen.
Wer Fräsmaschinen automatisieren möchte, steht vor vielen Fragen: Welche Teile eignen sich? Wie viel Flexibilität wird benötigt? Kann die bestehende Maschine eingebunden werden? Und welche Spanntechnik unterstützt den Prozess zuverlässig?
Das GRESSEL-Whitepaper «Ich will automatisieren, wie gehe ich vor?» zeigt einen strukturierten Weg von der ersten Zieldefinition bis zur Auswahl einer passenden Automations- und Spannlösung.
1. Ziele festlegen: Was soll die Automation leisten?
Am Anfang steht die Frage, welchen konkreten Nutzen die Automation bringen soll. Häufige Ziele sind:
- Maschinenlaufzeiten erhöhen und Randzeiten nutzen
- Rüst- und Nebenzeiten reduzieren
- Mitarbeitende von wiederkehrenden Tätigkeiten entlasten
- Aufträge schneller abwickeln
- vorhandene Maschinen und Ressourcen besser auslasten
- Herstellkosten senken
Je klarer die Ziele formuliert sind, desto besser lässt sich später beurteilen, ob eine Automationslösung zum Betrieb passt. Sinnvoll ist, die Ausgangssituation mit Kennzahlen zu beschreiben, zum Beispiel mit heutigen Rüstzeiten, produktiven Maschinenstunden oder Herstellkosten pro Werkstück. So wird sichtbar, woran sich der Erfolg messen lässt.
2. Werkstücke und Fertigungsprozess analysieren
Nicht jedes Werkstück eignet sich gleichermassen für dieselbe Automationsstrategie. Für die Analyse sind unter anderem folgende Punkte wichtig:
- Material, Abmessungen, Gewicht und Geometrie
- Werkstückvielfalt und Losgrössen
- notwendige Zugänglichkeit für Werkzeuge
- Spannkraft und Anforderungen an die Prozesssicherheit
Auch der Ablauf zwischen den Arbeitsschritten zählt. Muss ein Teil für die Bearbeitung der sechsten Seite umgespannt werden? Kann ein neues Werkstück vorbereitet werden, während die Maschine ein anderes bearbeitet? Je genauer der Prozess betrachtet wird, desto gezielter lässt sich eine Lösung entwickeln.
3. Produktmix und Losgrösse als Orientierung nutzen
Produktvarianz und Losgrösse geben erste Hinweise darauf, welche Automationsart infrage kommt. Bei grossen Losgrössen und geringer Varianz kann eine direkte Werkstückbeladung mit Roboter eine effiziente Lösung sein. Bei häufig wechselnden Werkstücken und kleinen Losen sind flexible Spannkonzepte und kurze Rüstzeiten besonders wichtig. Für mittlere Kombinationen aus Varianz und Losgrösse kann eine Werkstückautomation wie der R-C2 ihre Stärken ausspielen.
Das sind Orientierungspunkte, keine starren Regeln. Werkstückgeometrie, Maschinenkonzept, gewünschte Laufzeit und vorhandene Infrastruktur beeinflussen die Auswahl ebenso.
4. Bestehende Maschine und Infrastruktur prüfen
Vor einer Investition in neue Maschinen lohnt sich die Prüfung des vorhandenen Maschinenparks. Dabei geht es zum Beispiel um automatische Türen, Maschinenschnittstellen, Spannsysteme und die Möglichkeit, die Automationslösung sicher und zuverlässig zu integrieren.
Zur Infrastruktur gehören ausserdem:
- Platzbedarf, Maschinenlayout und Sicherheitszonen
- Energieversorgung und Netzwerk
- Werkzeugversorgung und Materiallogistik
- Kommunikation zwischen Maschine und Automation
- Programmierung und vorhandenes Automationswissen im Team
- die Möglichkeit, weitere Maschinen einzubinden
Diese Prüfung schafft früh Klarheit darüber, welche Anpassungen nötig sind und welche Komponenten weiterverwendet werden können.
5. Automations- und Spannlösung passend auswählen
Die Spanntechnik verbindet Werkstück, Maschine und Automationsprozess. Sie muss das Werkstück sicher aufnehmen, den Bearbeitungszugang ermöglichen und den automatisierten Wechsel zuverlässig unterstützen. Je nach Aufgabe kommen unterschiedliche Konzepte infrage:
Paletten-Automation: Werkstücke werden auf vorbereiteten Paletten gespannt und automatisiert in die Maschine eingewechselt. Nullpunkt-Spannsysteme, Mehrfachspanner, Pyramiden oder Spanntürme können den Wechsel beschleunigen und mehrere Spannstellen bereitstellen. Das eignet sich insbesondere, wenn unterschiedliche Aufträge flexibel vorbereitet werden sollen.
Werkstück-Automation mit R-C2: Der R-C2 kombiniert Greif- und Spannfunktion. Er ist auf flexible Werkstückbearbeitung ausgelegt und unterstützt – je nach Prozess – auch das automatische Umspannen für die 6-Seiten-Bearbeitung.
Werkstückdirektbeladung: Ein Roboter legt die Werkstücke direkt in das Spannmittel ein. Diese Variante kann bei wiederkehrenden Werkstücken und passenden Losgrössen einen hohen Output ermöglichen.
Welche Lösung die beste ist, hängt von der konkreten Anwendung ab. Wichtig ist, Automationskonzept, Spanntechnik und Bearbeitungsprozess gemeinsam zu betrachten.
Automation wirtschaftlich bewerten
Eine Automationslösung soll nicht nur technisch funktionieren, sondern sich auch im Fertigungsalltag bewähren. Im Whitepaper veranschaulicht eine Beispielrechnung, wie kürzere Rüstzeiten die Kosten pro Werkstück beeinflussen können. Die Zahlen beruhen auf den dort angenommenen Bearbeitungszeiten, Losgrössen und Maschinenstundensätzen; sie sind deshalb keine allgemeingültige Einsparzusage.
Für die eigene Bewertung sollten unter anderem Investition, Rüstzeit, Maschinenlaufzeit, Personalaufwand und erwartete Auslastung berücksichtigt werden. So lässt sich der mögliche Nutzen im Verhältnis zum eigenen Prozess beurteilen.
Beispiels-Rechnung von drei Werkstücken ohne und mit Automation
Kontinuierlich verbessern
Mit der Inbetriebnahme ist die Automatisierung nicht abgeschlossen. Laufzeiten, Stillstände, Wechselvorgänge und Prozesssicherheit sollten regelmässig überprüft werden. Daraus ergeben sich Ansatzpunkte, um Abläufe anzupassen, Mitarbeitende gezielt zu schulen und die Produktivität Schritt für Schritt weiterzuentwickeln.
Der Einstieg in die Automation beginnt mit einer sorgfältigen Analyse. Wer Ziele, Werkstücke, Maschine und Infrastruktur strukturiert prüft, schafft eine belastbare Grundlage für die passende Lösung – und kann den erwarteten Nutzen klarer bewerten.
Im Whitepaper «Ich will automatisieren, wie gehe ich vor?» finden Sie die Checkliste und weitere Hinweise für die Planung.
Wenn Sie Ihre Fertigung gerne automatisieren möchten, beraten Sie unsere GRESSEL-Vertriebstechniker sehr gerne: https://www.gressel.ch/ansprechpartner/
