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Metallschneiden: Wie werden die neuen Technologien der Industrieproduktion implementiert?

26. Juni 2019 13:02:54 MESZ

Die Implementierung neuer Technologien in der Produktion: Eine Realität, mit der immer mehr Beschäftigte der Produktionstechnik zu tun haben, vor allem im Metallschneidebereich.

Die Gründe, die die Unternehmen in diese Richtung schieben, sind unterschiedlich und oft mit den Bearbeitungsprozessen verbunden:

  • Die spezifischen Anforderungen der Kunden erfüllen, die immer speziellere Schnitte anfordern
  • Die Stückkosten, die Bearbeitungsstationen, die Zwischenspeicher der Halbfertigteile reduzieren
  • Schneidtechnologien einführen, die den menschlichen Eingriff (und damit die Fehlermöglichkeit) soweit wie möglich reduzieren

Manchmal wird die Änderung durch Geschäftsanforderungen bestimmt und betrifft vor allem Unternehmer und Unternehmensleiter: Ihre Priorität liegt darin, auf dem Markt konkurrenzfähig zu bleiben und die Schritte der Konkurrenten vorauszusehen sowie neue Absatzmärkte für ihre Produktion zu eröffnen.
In diesem Fall kann die Wahl durch folgenden Wunsch bestimmt werden:

  • Eine neue Technologie in das Unternehmen einführen, die mehr Schneidflexibilität bietet als die bestehenden Technologien.
  • Neue Bearbeitungen möglich machen, die anderenfalls unrealisierbar wären.
  • Die bisherigen Grenzen der aktuell eingesetzten Maschinen überschreiten, um neue Märkte zu eröffnen und das Geschäft zu erweitern

 


 

 

Eine auf morgen orientierte Wahl


Der Kauf neuer Maschinen darf nicht nur erfolgen, indem Sie an die Anforderung des Moments denken, sondern an die Anforderungen von morgen.

Sie müssen weitblickende Wahlen treffen und vermeiden, sich zukünftige Gelegenheiten zu verbauen.  Sie sollten Visionär sein, nicht nur den Änderungen folgen, sondern diese voraussehen. Überwinden Sie die Grenzen, die von den derzeitigen Systemen auferlegt werden!

Unter diesem Gesichtspunkt müssen Sie sich folgende Fragen stellen, um neue Märkte zu erschließen und Ihr Geschäft zu erweitern:

  • Ermöglicht das, was ich heute kaufe, auch die Fertigung von den Produkten von morgen?
  • Wird sich das System, das ich kaufe, auch an die zukünftigen Technologien anpassen können?

 

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Welche sind die wichtigsten Entwicklungsbereiche für das Metallschneiden?

Die neuen Metallschneidetechnologien haben sich wirkungsvoll an die unterschiedlichsten Bereiche angepasst, weil sie effizient und innovativ ihren Bedarf zu erfassen wussten.

Eine besondere Entwicklung hatten die 3D-Schneidetechnologien, die zu diesen Vorteilen geführt haben:

  • Produktivität: Hauptsächlich erforderlich für die Automobilindustrie, für Industriefahrzeuge, für Motorräder und für den Anlagenbau.

  • Genauigkeit und Qualität: Vor allem in der Raumfahrtindustrie, im Verteidigungswesen und für Oberklassefahrzeuge.

  • Flexibilität und einfache Anwendbarkeit: Vor allem in der Produktion für Drittanbieter.

In der Einrichtungsbranche bietet das 3D-Schneiden die Möglichkeit, auch sehr komplexe 3D-Formen auszuführen.
Im Anlagenbau (Komponenten für Klima-, Elektrische und oil&gas Anlagen) ist das 3D-Verfahren bei der Verarbeitung von geformten und tiefgezogenen Blechen weit verbreitet.

In der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und in der Motorradindustrie wurden dank der 3D-Modellierung und der FEM-Analyse eine große Vielzahl traditioneller mechanischer Teile durch gebogene bzw. hydrogeformte Rohre, dreidimensionale Profile sowie tiefgezogene oder geformte Bleche ersetzt. Dies führte dazu, dass neben einer nicht unerheblichen Gewichtseinsparung auch die Anzahl der verwendeten Komponenten und somit auch der Materialbedarf maßgeblich reduziert werden konnte.

Beispiel eines vorgeformten Blechs für die Automobilindustrie
Beispiel eines vorgeformten Blechs für die Automobilindustrie

 

Wie können gebogene, hydrogeformte Rohre, gedruckte und tiefgezogene Bleche geschnitten werden?

Das Schneiden von komplexen dreidimensionalen Profilen ist eine der Herausforderungen für das Metallschneiden und ein häufiger Schauplatz für die Konfrontation von zwei verschiedenen Anforderungen: Produktivität und Flexibilität.

Wenn das Fertigungslos groß genug ist, kann die Anwendung von Technologien wie Schneiden und Stanzen oder von anderen Spezialmaschinen gerechtfertigt sein, die mit spezifischen Stempeln und Matrizen ausgestattet sind.

 

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Was tun, wenn sich das Volumen der Fertigungslose reduziert?

Nehmen wir zum Beispiel das Schneiden von gebogenen Rohren: Mit der Zunahme der Geometrie oder der am Rohr auszuführenden Bearbeitungen steigt die Anzahl der betroffenen Schneidetechnologien an.

Beispiel eines Rohres, das nach dem Biegen geschnitten wirdBeispiel eines Rohres, das nach dem Biegen geschnitten wird



Wenn die Anforderung einfach darin besteht das Rohr in zwei Teile zu zerschneiden, dann ist eine traditionelle Sägemaschine absolut ausreichend.  Für das Hinzufügen von Bohrungen könnten je nach den erforderlichen Toleranzen eine Säulenbohrmaschine oder eine Fräsmaschine genügen.

Wenn bei unserem gebogenen Rohr sehr komplexe Geometrien in einem engen Toleranzbereich zu schneiden sind, dann kann auch unter Umständen eine 5-Achs-Fräsmaschine eingesetzt werden. Hierbei gilt es aber die entsprechenden Grenzen der machbaren Geometrien, der Schneidegeschwindigkeit und der Materialstärke zu berücksichtigen.

Wenn bei dünnen Materialstärken aus Gründen der Wirtschaftlichkeit eine hohe Schneidegeschwindigkeit erforderlich ist, dann ist ein 5-Achs-Lasersystem die Beste Lösung. Dieses System ist geradezu ideal für die schnelle Bearbeitung von dreidimensionalen Profilen, gebogenen und hydrogeformten Rohren, sowie tiefgezogenen und geformte Blechen.

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Qualität und Genauigkeit können nicht mehr nur das Ergebnis der Erfahrung sein


Die Geometrien der Teile und die Bearbeitungsvorgänge werden zunehmend komplexer und bestehen aus immer mehr Typologien. Genau deswegen kann es Nachteile mit sich bringen, wenn Sie sich für die Qualität Ihres Produktes nur auf die Erfahrung des Bedieners verlassen. Insbesondere hinsichtlich der Wiederholgenauigkeit:

  • Auch der erfahrenste Bediener kann zwischendurch müde werden oder hat einfach mal einen schlechten Tag. Daher wird die Qualität des Ergebnisses nie exakt die gleiche sein.

  • Der Mensch hat es nötig, sich auszuruhen, die Maschine nicht. Deswegen wird die Produktivität durch die notwendigen Pausen für die menschliche Physiologie beeinflusst.

  • So erfahren er auch ist, der Mensch wird niemals so genau wie ein Roboter oder eine Maschine sein. Daher ist es schwierig, die gleiche Genauigkeit zu erzielen wie die Maschine.

  • In Zukunft wird es immer schwieriger sein, erfahrene Bediener zu finden. Dies macht es zunehmend schwieriger, Kosten und Qualifikationsniveau vorauszusehen.

Genau aus diesen Gründen ist es unbedingt notwendig, dass die Qualität des Fertigungsproduktes nicht mehr abhängig gemacht werden darf von der Erfahrung und den Fähigkeiten des Bedieners.

Beispiel der Qualität beim Schneiden eines hydrogeformten Teils Beispiel der Qualität beim Schneiden eines hydrogeformten Teils Beispiel der Qualität beim Schneiden eines hydrogeformten Teils
Beispiel der Qualität beim Schneiden eines hydrogeformten Teils

 

 

 

Wie kann ich neue Technologien in meiner Anlage anwenden?


Die Installation einer neuen Produktionsanlage sieht eine enge Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Betriebsbereichen vor.

Die Anwendung neuer Technologien in einem schon bestehenden Produktionssystem kann häufig Änderungen oder sogar Konflikte mit sich führen, die sich auf mehrere Niveaus aufteilen:

  • Kompatibilität mit Ihrer Produktion.
  • Kompatibilität unter den verfügbaren Maschinen.
  • Kompatibilität dieser Anlage mit dem Betrieb und den Dienstleistungen, die diesen aufrecht erhalten.
  • Nicht zuletzt die Schulung des Personals.


Diese Fragen werden häufig unter diesen Umständen gestellt:

  • Welche Technologie wählen?
  • Muss ich auch die anderen Anlagen anpassen?
  • Kann die neue Maschine gut in mein Produktionssystem integriert werden?

Hier kann nur ein zuverlässiger und erfahrener Lieferant nützliche und konkrete Antworten geben.

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Metallschneiden ohne manuelle Arbeiten: Wie ändern sich die Berufsfelder?


In den vergangenen Jahren haben sich die Metallschneidetechnologien soweit entwickelt und automatisiert, dass sich manuelles Arbeiten in vielen Bereichen auf ein Mindestmaß reduziert hat. Dies ist in der heutigen Marktsituation unerlässlich um mithalten zu können, aber Erfahrungsgemäß nicht immer ausreichend, um sich gegen den Mitwettbewerber durchzusetzen.

Die zunehmende Reduzierung der Fertigungslose und die immer höhere Anzahl verschiedener Teile führt dazu, dass die Anforderungen für die benötigten Arbeitskräfte immer größer werden.
Der Maschinenbediener von heute hat nicht mehr nur die Aufgabe, die Beladung, Entladung und Kontrolle durchzuführen. Bei den immer komplexer werdenden Schneidesystemen fällt heutzutage ein enorm hoher Verwaltungs- und Bedienungsaufwand für die einzelnen Prozesse an.

Und genau hier liegt das Kernproblem. Aktuell ist es extrem schwierig, geeignetes und erfahrenes Personal zu finden und zu halten.
Ein Teil der Lösung könnten Maschinen sein, die mit modernsten Programmiersystemen ausgestattet sind.
Diese sollten bestmöglich auf den Bediener zugeschnitten sein, und es ihm ermöglichen, einfach und direkt im Fertigungsprozess einzugreifen.

Um den Bediener bei seinen Aufgaben zu unterstützen und gleichzeitig eine erhöhte Effizienz und eine Ersparnis der Zykluszeit zu erhalten, kann Folgendes eine bemerkenswerte Unterstützung bieten:

  • Benutzerfreundliche Programmierungssoftware.
  • Vertraute Schnittstellen für mehrere Maschinen.
  • Automatische Einstellungs- oder Anpassungssysteme der Arbeitsparameter.
  • Simulationen des Arbeitsprozesses.
  • Wizard-Funktionen.
  • Fern- oder Internetunterstützung.

 

 

Die perfekte Technologie für das Metallschneiden? Diejenige, die besser Ihre Anforderungen erfüllt


Es gibt keine perfekte Technologie für das Metallschneiden: Alles hängt davon ab, was wir heute produzieren, und was wir in Zukunft produzieren wollen.Um sich bei Ihrer Wahl besser orientieren zu können, empfehlen wir Ihnen, die richtigen Fragen zu stellen, um die ideale Technologie für Ihr Unternehmen zu finden.

Das 5-Achs-Laserschneiden kann hierbei einen Wendepunkt darstellen. Genau mit diesem System lassen sich immer komplexere dreidimensionale Profile flexibel und mit einer Qualität bearbeiten, die hinsichtlich der Genauigkeit und der Sauberkeit des Schnitts einzigartig sind.

Beispiel des 3D-Laserschneidens eines hydrogeformten Teils (für die Automobilindustrie)

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