nach oben
maschine+werkzeug 01/2020

Dynamische Zwillinge

Bearbeitungszentren

Hoch im Norden entstehen im Werk Varel von Premium Aerotec komplexe Zerspanbauteile aus Aluminium und Titan. Unterstützt wird es seit Kurzem von einem Fertigungssystem von Starrag, das aus zwei verketteten Bearbeitungszentren besteht.

Geballte Parallelkinematik: In der Großteilefertigung von Premium Aerotec dominieren Ecospeed-‧Bearbeitungszentren mit Tripoden-Antriebskopf. Bild: Starrag

Europas größter Flugzeugzulieferer wagte vor fast 20 Jahren als erster den Einstieg in die Parallelkinematik der Ecospeed-Produktlinien, die dank hochdynamischem Fünf-Achs-Simultan-Fräsen mit einem Tripodenkopf vor allem in der Flugzeugindustrie immer noch als Benchmark beim Zerspanen großer, komplexer Aluminiumstrukturbauteile gilt.

Zum Alltag zählt das Fräsen von Taschenecken mit nur leicht angestelltem Steg. Damit es gelingt, muss sich die Winkellage verändern. Während bei sonst üblichen Gabelfräsköpfen extreme Schwenkbewegungen entstehen, packt die Parallelkinematik diese Aufgabe erheblich schneller und dynamischer. Ein wesentlicher Grund, warum mittlerweile in Varel 13 Ecospeed-Zentren eingesetzt werden.

Christian Welter, Leiter der Großteilfertigung, und Zerspanungsmechaniker Kjell Leushacke beim Qualitätscheck in der Starrag-FFS. Bild: Starrag

»Für Ecospeed spricht außer der Zuverlässigkeit auch die hohe Gesamtdynamik, für uns das ausschlaggebende Argument«, erklärt Christian Welter, Leiter der Großteilefertigung bei Premium Aerotec. »Daher haben wir uns bei unserer neuesten Investition für zwei Ecospeed F 2040 entschieden, die zum flexiblen Fertigungssystem verkettet wurden.« Es ist das jüngste Highlight in der Halle 8, in der aktuell Starrag-Bearbeitungszentren mit einer Antriebsleistung von 120 Kilowatt dominieren.

Die große Anzahl an gleichartigen Zentren erleichtere zwar Mitarbeiterschulung, Maschinenbedienung und Instandhaltung, doch Starrag und seine Ecospeed-Produktlinien müssen sich bei jeder Neuinvestition erneut dem Wettbewerb stellen. Welter: »Bei dieser Ausschreibung sahen wir wieder, dass die Dynamik der Maschine nach wie vor einzigartig ist. Wir werden uns aber auch künftig stets aufs Neue ansehen, was der Markt hier bietet.«

Aus einem Aluminium-Rohling entstand in einer Aufspannung dieser Druckspant für den Airbus A 320. Bild: Starrag

Dank eines neuen, automatisch einwechselbaren Winkelfräskopfs lassen sich auf dem FFS nun bis zu vier Meter lange Aluminium-Werkstücke in einer Aufspannung komplett bearbeiten. Flexibilität ist gefragt, denn aktuell zerspant der Flugzeugzulieferer allein auf allen Ecospeed-Bearbeitungszentren 700 verschiedene Bauteile, unter anderem für Airbus und die Europäische Weltraumbehörde ESA (Ariane 6).

Die Investition in neue, produktivere Technik geschieht auch in einer Produktion, die sich im Umbruch befindet. »Das ist für uns eine ständige Baustelle«, sagt Welter lächelnd. »Es wird immer mehr Sensorik in die Maschinen eingebaut, die sehr viel Daten erzeugt. Wir lernen gerade, diese Vielzahl an Daten zu verarbeiten und zu nutzen.« Ein wichtiges Ziel der Digitalisierung ist die bedienerarme und bedienerlose Fertigung. Sehr gut in diesen Trend passt das neue Flexible Fertigungssystem (FFS) von Starrag, denn Varel setzt neuerdings bevorzugt verkettete Systeme ein. »Wir wollen das Rüsten von der eigentlichen Zerspanung trennen«, meint Welter. »Und das funktioniert sehr gut bei dem neuen Ecospeed F 2040 FFS, bei dem wir die Werker an separaten Rüst‧stationen arbeiten lassen.«

Raffiniert: Premium Aerotec fräst bei diesem Druckspant ein Element zum Aufspannen des Bauteils, das nach der Endbearbeitung entfernt wird. Bild: Starrag

Varel beschäftigt sich allerdings schon seit einem Zeitpunkt mit Digitalisierung, als Industrie 4.0 noch kein Thema war. Deshalb setzt das Unternehmen konsequent auf Vernetzung. »Es gibt bei uns beispielsweise keine stand-alone arbeitende Starrag-Bearbeitungszentren – alle sind miteinander vernetzt oder verkettet«, erläutert Welter. »Hinzu kommt die Liefersicherheit, die wir als Hersteller von Airbus-Bauteilen bieten müssen. Daher steht neben jeder Maschine eine zweite, die das Gleiche leisten kann.«

Roboter-Handling

Doch warum kein Roboter-Handling? »Das FFS bearbeitet aktuell 40 verschiedene Bauteile, für die wir 40 Aktoren für die Werkstück-Aufnahme benötigt hätten«, berichtet der Produktionsexperte. »Außerdem stellte sich heraus, dass der Roboter die meiste Zeit stehen würde. Hier wäre eine Rüstunterstützung im Sinne eines Cobot-Systems interessant. Die Kleinteilefertigung stellen wir aber bereits teilweise auf Roboter-Handling um.«

Small Footprint: Nebenaggregate und Schaltschränke befinden sich platzsparend und wartungsfreundlich auf einer Peripheriebühne oberhalb des Transportsystems. Bild: Starrag

Die Auswirkungen von Starrags Claim ›Engineering precisely what you value‹ auf den Maschinenpark lassen sich für ihn schwer in Kennziffern packen. Für die Neuinvestition, die sich erst seit Kurzem im Serieneinsatz befindet, spreche aber die Laufzeitverkürzung von 10 bis 15 Prozent im Vergleich zu älteren Ecospeed-Systemen.

Eine ebenso wichtige Rolle spielt in Varel die Maschinenverfügbarkeit, die mit der Betreuung durch den Hersteller steht und fällt. »Wir sind mit dem Starrag-Service im Vergleich zu dem von anderen Herstellern insgesamt sehr zufrieden«, meint Christian Welter. »Es hat sich über einen sehr langen Zeitraum ein sehr gutes Verhältnis zu den Mitarbeitern von Starrag entwickelt. Vor allem mit Blick auf einige Unternehmen, bei denen man wegen Umfirmierungen manchmal nicht genau weiß, wer für einen zuständig ist.«

Technik im Detail

Das neue Flexible Fertigungssystem besteht aus zwei Ecospeed F 2040, einem Transportsystem mit Doppelbeladewagen, einem ebenerdigen Rüstplatz und einem Speicher für Maschinenpaletten mit einer Größe von 2.000 mal 4.000 Millimeter. Die Bearbeitungszentren arbeiten mit einer Nennleistung von 120 Kilowatt und einer Nenndrehzahl von 30.000 min-1.

Logistik: Ein Transportsystem mit Doppelbeladewagen übernimmt im Hintergrund das Werkstückhandling. Bild: Starrag

Die Zwillinge erlauben hochdynamische Fünf-Achs-Simultanzerspanung mit bis zu 1g Beschleunigung und maximalem Ruck von 250 m/s3. Das FFS zeichnet ein automatisch einwechselbarer Winkelfräskopf mit HSK-A63/80-Schnittstelle aus, der automatisch Werkzeuge aus dem Werkzeugwechselsystem erhält. Dieser neue Kopf übernimmt auch Fräs- und Bohroperationen, die bisher in Varel auf derMaschine eines Wettbewerbers liefen.

Um den Footprint klein zu halten, befinden sich Nebenaggregate und Schaltschränke platzsparend und wartungsfreundlich auf einer Peripheriebühne oberhalb des Transportsystems. Eine Spindelüberwachung erkennt Prozess-Schwankungen und stoppt die Maschine bei drohender übermäßiger Überlastung. Wegen der hohen Zerspanungsrate von 95 Prozent fallen pro Minute Aluminiumspäne mit einem Volumen von 220 Litern, die eine Späneabsauganlage im Maschinenkeller zerkleinert und mithilfe von Vakuumtechnik über Rohrleitungen in die Spänezentrale saugt.

www.starrag.com

www.premium-aerotec.com

Unternehmensinformation

Premium Aerotec GmbH

Riesweg 151-155
DE 26316 Varel, Jadebusen
Tel.: 04451-121-292
Fax: -78

Starrag Group

Seebleichestraße 61
CH 9404 RORSCHACHERBERG
Tel.: 004171-8588-111
Fax: -122

Diese Beiträge könnten Sie auch interessieren
Aktuelle Videos

Hedelius: Acura 65 EL mit externer Automationslösung


Zu den Videos

Newsletter

Sie wollen immer top-aktuell informiert sein? Dann abonnieren Sie jetzt den kostenlosen Newsletter!

Hier kostenlos anmelden

Aktuellen Newsletter ansehen

Basics
Zur Übersicht aller Basics
Suchalert speichern
© Fotolia.com/Zerbor

Wir benachrichtigen Sie per E-Mail über neue Suchergebnisse zu Ihrer Suchanfrage. Speichern Sie hierzu einfach Ihre aktuelle Suchanfrage in Ihrem persönlichen Profil.


So geht's