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15.01.2015

Vorteile von Werkzeugmaschinen in Zellenkonfiguration

Eine kürzlich an der Technischen Universität (TU) Darmstadt erstellte Studie verdeutlicht, dass die Bearbeitung in Zellen mit universellen CNC-Werkzeugmaschinen bei gleicher Genauigkeit und Qualität der Teile wesentliche Vorteile gegenüber High-End-Spezialmaschinen bietet.

Das Forschungskonzept beruhte auf der Annahme, dass die Prinzipien der schlanken Produktion in gängigen Bearbeitungsabläufen von Fertigungsunternehmen jeder Größe nicht umgesetzt wurden. In der Montage und Prozessteuerung, insbesondere bei der Serienfertigung im Automobilsektor, findet das Fluss-Prinzip als zentrale Komponente der schlanken Produktion bereits umfassend Anwendung. Jedoch wird es in der maschinellen Bearbeitung noch nicht häufig mit Erfolg durchgesetzt und ist in Europa generell nur selten anzutreffen.

Bei der Zellenfertigung geht es im Prinzip darum, heterogene Anlagen, in diesem Fall CNC-Werkzeugmaschinen, zu Gruppen zusammenzufassen, um eine Familie oder Gruppe ähnlicher Teile zu fertigen. Bei diesem Konzept werden die Maschinen für gewöhnlich in U-Form angeordnet, um den Fluss der zu bearbeitenden Teile synchron zur Taktzeit, das heißt zur durchschnittlichen Produktionszeit, die benötigt wird, um den Bedarf des Kunden zu erfüllen, zu steuern.

Um die potenziellen Vorteile nachzuweisen, wurde an der Prozesslernfabrik CiP des PTW eine Referenz-Produktionslinie in Zellenkonfiguration aufgebaut. Die „Done-in-One“-Linie umfasste zwei hochspezialisierte Werkzeugmaschinen, genauer ein horizontales CNC-Bearbeitungszentrum mit vier Achsen und Spannwürfel sowie ein automatisches CNC-Mehrachsen-Drehzentrum. Die konkurrierende Linie wurde als Bearbeitungszelle eingerichtet. Sie bestand aus zwei Drei-Achsen-Bearbeitungszentren Super Mini Mill 2 und einer Zwei-Achsen-CNC-Drehmaschine SL-10 von Haas sowie aus zwei universellen CNC-Bearbeitungszentren und einer CNC-Drehmaschine eines anderen Herstellers. In der Studie wird festgestellt, dass sich die Investition für die beiden Maschinen in der „Done-in-One“-Linie auf insgesamt 780.000 Euro belief, während die sechs CNC-Werkzeugmaschinen in der Zellenkonfiguration nur 340.000 Euro kosteten.

  • Die an der Universität untersuchte Produktionszelle umfasste unter anderem zwei Haas-CNC-Bearbeitungszentren Super Mini Mill 2 und eine Haas-CNC-Drehmaschine SL-10. Bild: Haas

    Die an der Universität untersuchte Produktionszelle umfasste unter anderem zwei Haas-CNC-Bearbeitungszentren Super Mini Mill 2 und eine Haas-CNC-Drehmaschine SL-10. Bild: Haas

  • Die Technische Universität (TU) Darmstadt hat die unabhängige Studie zur schlanken Produktion durchgeführt. Bild: Haas

    Die Technische Universität (TU) Darmstadt hat die unabhängige Studie zur schlanken Produktion durchgeführt. Bild: Haas

  • : Um die potenziellen Vorteile nachzuweisen, wurde an der Prozesslern-fabrik CiP des PTW eine Referenz-Produktionslinie in Zellenkonfiguration aufgebaut. Zuständig hierfür waren Stefan Seifermann (vorderste Reihe – links) und Jörg Böllhoff (dritter von rechts), Eberhard Abele und Joachim Metternich (nicht im Bild), sowie der Techniker Christoph Schwarz (zweite Reihe links). Bild: Haas

    : Um die potenziellen Vorteile nachzuweisen, wurde an der Prozesslern-fabrik CiP des PTW eine Referenz-Produktionslinie in Zellenkonfiguration aufgebaut. Zuständig hierfür waren Stefan Seifermann (vorderste Reihe – links) und Jörg Böllhoff (dritter von rechts), Eberhard Abele und Joachim Metternich (nicht im Bild), sowie der Techniker Christoph Schwarz (zweite Reihe links). Bild: Haas

  • Die Untersuchung weist nach, dass der Einsatz preisgünstiger Universal-CNC-Werkzeugmaschinen in Zellen gegenüber der Verwendung teurerer Spezialmaschinen wesentliche Vorteile bietet – und das ohne Verlust an Genauigkeit und Qualität. Bild: Haas

    Die Untersuchung weist nach, dass der Einsatz preisgünstiger Universal-CNC-Werkzeugmaschinen in Zellen gegenüber der Verwendung teurerer Spezialmaschinen wesentliche Vorteile bietet – und das ohne Verlust an Genauigkeit und Qualität. Bild: Haas

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BE 1930 ZAVENTEM
Tel.: 00322-522-9905
Fax: -5230855

Technische Universität Darmstadt Institut für Produktionsmanagement, Technologie und WZM (PTW)

Otto-Berndt-Straße 2
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Tel.: 06151-16-0

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