WITTMANN Linearroboter haben im Bereich Kunststoff bei Rauschert Steinbach Sechsachsroboter fast vollständig abgelöst. Das neue Automatisierungskonzept ermöglicht ein Höchstmaß an Flexibilität. Der W828 spielt dabei die zentrale Rolle.
Die Steckerbauteile, die bei unserem Besuch der Paul Rauschert Steinbach GmbH im fränkischen Steinbach am Wald im Besprechungsraum die Runde machen, haben es in sich. Sie bestehen aus glasfaserverstärktem Polyamid mit eingepressten Kontaktpins. Zum Einsatz kommen die Bauteile in Pkw-Luftfederungen. Konkret geht es um zwei Steckermodelle, die in einem 1+1-fach-Werkzeug auf einer 100-Tonnen-Spritzgießmaschine produziert werden. Insgesamt verlassen pro Jahr 600.000 Stück das Werk.
Lange Zeit wurden die Stecker teilautomatisiert hergestellt. „Zwischen den Arbeitsschritten gab es viel Leerlauf für das Bedienpersonal“, berichtet Tobias Büchner, Betriebsleiter von Rauschert. Mit den gestiegenen Anforderungen an die Qualität und dem Druck zu mehr Kosteneffizienz war dieser Ansatz nicht mehr tragfähig. „Uns war klar, dass wir mehr automatisieren müssen“, so Büchner.
Heute werden die Steckergehäuse automatisiert produziert. Der manuelle Aufwand ist gesunken und es kommt nicht länger zu Leerlaufzeiten. Das Produktionspersonal kann jetzt deutlich effizienter eingesetzt werden. Diese erfolgreiche Automatisierung ist Teil eines umfassenden Standardisierungsprojekts, das Rauschert im gesamten Geschäftsbereich Kunststoff-Formteile implementiert hat, um die Flexibilität und Effizienz zu maximieren.
Automatisierung für ein breites Anforderungsspektrum
Als familiengeführtes Unternehmen mit den Standorten Steinbach und Oberbettingen sowie internationalen Niederlassungen ist Rauschert ist 125 Jahren ein führender Entwickler und Hersteller von Zündkomponenten, Technischer Keramik und Kunststoff-Formteilen. „Mit der Wertschöpfungskette über drei vernetzte Produktionsbereiche inklusive eigenem Werkzeug- und Anlagenbau sind wir weltweit einzigartig“, sagt Udo Jakob, Einkaufsleiter von Rauschert und betont: „Kunststoffventilkörper mit VOSS-Gewinde sind eine unserer Stärken.“ Rauschert Produkte kommen zum Einsatz in der Haushalts-, Heizungs-, Elektro- und Hochtemperaturtechnik sowie in der Automobilindustrie.
Der Spritzgießmaschinenpark am Standort Steinbach umfasst 28 Maschinen. Als Besucher fallen einem sofort die klare Struktur und das einheitliche Erscheinungsbild ins Auge. Die 14 jüngsten Spritzgießmaschinen sind bereits alle mit einer standardisierten Automatisierungszelle versehen. Herzstück ist jeweils ein WITTMANN W828 Linearroboter. „Wir haben die Automatisierungszellen selbst entworfen und gebaut. Durch die Standardisierung können wir Automatisierungen schnell realisieren. Genau das ist die Stärke dieses Systems“, betont Jakob.
Die Automatisierungszellen umschließen jeweils den Arbeitsbereich des Roboters, eine Automatisierungsstation für Einlege-, Montage- und Prüfaufgaben, Zuführeinheiten und das Austakt-Förderband, das so ausgelegt ist, dass es Boxen in unterschiedlichen Größen und Formen und sogar eine Europalette aufnehmen kann. „Von der Handabnahme bis zu vollautomatisierten, komplizierten Einlegearbeiten ist jetzt alles möglich“, freut sich Alexander Förtsch, Instandhaltungsleiter bei Rauschert in Steinbach am Wald.
Roboter als Master der gesamten Zelle
Die Stecker für die Luftfederung im Fahrzeug schöpfen das Potenzial der standardisierten Automatisierungszellen sehr gut aus. Der Herstellungsprozess startet mit der Vorbereitung der Pins und dem Spritzgießen der Steckergehäuse. Der W828 Linearroboter entformt die Gehäuse und übergibt sie an die vollautomatisierte Weiterverarbeitung. Hier werden die Pins mit den Steckergehäusen verheiratet und mittels Kamera einer 100-Prozent-Prüfung unterzogen.
„Der Clou unseres neuen Standards ist die konsequente Steuerungsintegration“, betont Büchner. „Der WITTMANN Linearroboter ist jeweils der Master für die dem Spritzguss nachgelagerten Arbeitsschritte.“ „Die Offenheit des WITTMANN Systems ist etwas Besonderes“, unterstreicht Manuel Rommel, KVP-Verantwortlicher für den Bereich Kunststoffformteile bei Rauschert. „Wir haben dieses Konzept mit verschiedenen Roboterherstellern diskutiert. Ohne Zusatzsteuerung konnte uns ausschließlich WITTMANN diese integrierte Lösung anbieten.“
Mit den neuen Automatisierungszellen ist es dem Rauschert-Team gelungen, einen Automatisierungsstandard zu definieren, der sehr viele unterschiedliche Anforderungen abdeckt. Das ist notwendig, denn insgesamt sind mehr als 300 Werkzeuge aktiv im Einsatz und der Kundenstamm ist heterogen. „Die Stückzahlen variieren von 500 bis 3 Millionen“, beschreibt Büchner die Herausforderung. „Das erfordert viel Flexibilität. Außerdem ist es uns wichtig, Back-up-Möglichkeiten zu haben. Damit sichern wir unsere durchgehende Lieferfähigkeit.“ Sollte eine Maschine ungeplant ausfallen, können wir das Werkzeug und die dazugehörige Automation schnell auf eine andere Maschine transferieren. Dank standardisierter Automatisierung ist das problemlos möglich – plug and play quasi.
Rüstzeiten auf ein Minimum reduziert
Auch bereits im Regelbetrieb leisten kurze Rüstzeiten einen wichtigen Beitrag zu einer wettbewerbsfähigen Gesamteffizienz. Pro Schicht wird vier bis fünf Mal gerüstet. „Seit der Inbetriebnahme der standardisierten Automatisierungszellen können wir auch in der Nachtschicht, wenn nur ein Einrichter vor Ort ist, mit einem neuen Produktionslos starten. Der Einrichter muss das Programm nur einlesen, ohne selbst etwas programmieren zu müssen“, betont Förtsch. „Früher konnte nur tagsüber gerüstet werden, wenn der Vorrichtungsbau anwesend war.“
Einen besonders großen Zeitfaktor stellten die Sechsachsroboter dar, die vor dem Standardisierungsprozess noch häufiger in der Spritzgießhalle anzutreffen waren. „Oft waren wir nach dem Rüsten längere Zeit mit Teachen beschäftigt. Bei Linearrobotern dagegen geht vieles intuitiv und dementsprechend schnell“, berichtet Rommel.
Das Standardisierungsprojekt hat sowohl die Flexibilität als auch Produktivität der Spritzgießproduktion am Standort Steinbach am Wald deutlich gesteigert und zugleich die Qualitätskonstanz erhöht. Ein weiterer Benefit ist die höhere Nachhaltigkeit. „Durch die Rüstzeitoptimierung können wir unsere Produktionszellen besser auslasten, was sich positiv auf die Energiebilanz auswirkt“, erklärt Tobias Büchner. In einem neuen Projekt geht es darum, den CO2-Fußabdruck für jedes Kunststoffprodukt zu berechnen. Denn auch dieser Aspekt entscheidet immer öfter über die Wettbewerbsfähigkeit.
