„Um die Maschine möglichst umfassend nutzen zu können, wurde sie mit einer sehr weitgehenden Automatisierung ausgestattet“, ergänzt Ramazan Ersin, Site Facility Coordinator im Werk Netphen. Das als „Tool Arena“ bezeichnete Werkzeugmagazin mit 395 Werkzeugplätzen ist seitlich angeordnet und wird von einem Roboter bedient. Hinzu kommt ein automatisches Fräskopfwechselsystem samt Pick-up-Station mit fünf Fräskopfplätzen. Zum Lieferumfang gehören derzeit vier Fräsköpfe. Im Werkzeugmagazin befinden sich zwei weitere Spezialköpfe, die vom Werkzeugwechsler wie Werkzeuge verwaltet und getauscht werden. Bei der Steuerung handelt es sich um eine Heidenhain TNC 640.

Die große Anzahl an Werkzeugen ist dadurch bedingt, dass im Magazin sämtliche Werkzeuge für alle vorkommenden Bearbeitungsarten einschließlich von Bohr- und Gewindeschneidvorgängen vorgehalten werden. Dies gilt für alle sechs zur Bearbeitung auf der Anlage vorgesehenen Rahmen.

Die Technologiepakete im Überblick:

• Mit „Adaptive Control“ werden typische Probleme beim Schruppen wie Leerschnitte oder Schwankungen der Abmessungen, der Materialhärte oder der Steifigkeit des Werkstücks durch Kontrolle der Spindelleistung erkannt. Das Programm passt automatisch die Bearbeitungsparameter entsprechend der tatsächlichen Leistungsaufnahme an. Mit dem System sind Verkürzungen der Bearbeitungszeit um bis zu 25 Prozent möglich.

• Das aktive Anti-Ratter-System DAS+ verringert die beim Einsatz großer Frässysteme häufig auftretenden Schwingungen, die sonst Maschine und Werkzeug schädigen und die Oberflächenqualität des Werkstücks beeinträchtigen können. Bei DAS+ erkennen Sensoren das Auftreten dieser Schwingungen und leiten Gegenschwingungen direkt in die Mechanik. Die Anlage kann dadurch im gesamten Arbeitsbereich mit 100 Prozent Leistung fahren. Dies senkt die Zykluszeit um bis zu 45 Prozent, während die Produktivität um bis zu 300 Prozent ansteigt.

• Die Dynamische Fräskopfkompensation (DHC) verbessert die Genauigkeit der Bearbeitung. Das selbstkalibrierende System dient zur automatischen Vermessung der Maschinenkinematik und direkten Kompensation verschiedener Fräsköpfe in jeder Position im Arbeitsraum und bei jeder Fräskopfstellung. Während der Bearbeitung prüft die Steuerung ständig die Position des Fräskopfes und verrechnet die Kompensationswerte entsprechend.

• Ergänzend zu DHC ermöglicht die Erweiterung Accura Heads die automatische Überprüfung und Korrektur der Fräskopf-Kinematik zur Erhöhung der Genauigkeit. Das System kompensiert die Abweichung der Fräskopfpositionsgenauigkeit für eine bestimmte Fräskopfposition. Der Messzyklus wird unmittelbar vor dem Fräsprozess ausgeführt und gewährleistet höchste Genauigkeit der Maschine.

Vorab wurden am Standort von Bimatec Soraluce in Limburg Fräszeitstudien durchgeführt. Der Lieferant musste dabei Verantwortung nicht nur für die Leistungsfähigkeit der Anlage als solches übernehmen, sondern auch Zusicherungen für die Einhaltung der Arbeitsergebnisse abgeben. Dies galt sowohl für die Qualität der Arbeitsergebnisse als auch für die Produktivität bei der Ausführung der vereinbarten Werkstücke. Zum Lieferumfang gehörte somit das gesamte Know-how, das im Alstom-Werk benötigt wurde, um die Anlage stets mit den vereinbarten Leistungsdaten betreiben zu können. Abnahmekriterium war die zeitgerechte Durchführung von 15 Fertigungsaufträgen an Rahmen, die bei der anschließenden Qualitätsprüfung komplett „grün“ zu vermessen waren. Auch an den Werkzeugen musste die zugesicherte Prozesssicherheit nachgewiesen werden. Folgerichtig waren die Erstellung der Programme sowie die Weitergabe des gesamten übrigen Knowhows gleich auch Bestandteil der vereinbarten Schulung. Die Anlage ist seit der Abnahme im Dezember 2022 im 24/7-Einsatz. Die seither erreichte Einsatzeffizienz (OEE, Overall Equipment Effectiveness) liegt bei über 90 Prozent.

„Die ständige Verfügbarkeit der neuen Fräsmaschine ist für den Standort in Netphen von großer Bedeutung“, berichtet A. Lichtenfels. Die Belegschaft habe sich erheblich für das Beschaffungsprojekt und die hohen damit verbundenen Investitionen engagiert, da dies als wesentlicher Beitrag zur Sicherung der Kompetenz gesehen werde. Wichtiger Faktor bei der Entscheidung war zudem das in mehr als 20 Jahren gewachsene Vertrauen in die Zuverlässigkeit der bisher bereits installierten Bimatec Soraluce-Anlagen und in die hohe Servicefähigkeit der vergleichsweise nahe gelegenen Niederlassung des Lieferanten in Limburg. Dort gibt es ein umfassendes Lager an Ersatzteilen für die Maschinen. Da diese konsequent nach einem Baukastensystem konstruiert wurden, sind auch Ersatzteile für ältere Anlagentypen verfügbar.

Zudem gibt es dort einen speziellen Service für die Fräsköpfe. Wenn an einem Fräskopf eine Reparatur oder eine Wartung benötigt wird, so steht dem Kunden innerhalb von 24 Stunden einer der über 60 dort gelagerten Ersatz-Fräsköpfe zur Verfügung. Bei einem Spezialkopf, der extra für die Anlage geliefert wurde, steht dort im Servicefall der komplette Teilesatz für einen Ersatzkopf in einem eigenen Sperrlager ständig zur Verfügung.

* Klaus Vollrath ist freier Autor

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