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Ein kleiner Auszug von MicroSteps vielseitigen Automationssystemen

MicroSteps Automationslösungen sorgen weltweit für ein Höchstmaß an Effizienz

Mit Forschergeist und Entwicklungsdrang entwickelte MicroStep bereits zahlreiche Systeme zum automatischen Materialhandling oder zur Vernetzung von Anlagen, die seit vielen Jahren erfolgreich im Einsatz sind

Publiziert 17.03.2020 | Erich Wörishofer

Automation und Digitalisierung sind Trendthemen, die einen stark wachsenden Stellenwert bei Kunden und somit Herstellern einnehmen. Mit steigender Automatisierung lässt sich der Effizienzgrad innerhalb der Produktion erheblich steigern. MicroStep ist dank seinem in der DNA verwurzelten Fokus auf Steuerung, Automation und Digitalisierung sowie dank Forschergeist und Entwicklungstrieb Pionier in diesen Bereichen. In den zurückliegenden 20 Jahren konnten bereits zahlreiche Systeme und Lösungen weltweit implementiert werden. Dabei ist die Bandbreite der sich aktuell erfolgreich im Einsatz befindlichen Lösungen groß.

MicroStep bietet ein modulares Lösungskonzept für die Bearbeitung von Metallen (Schneiden/Bohren/Markieren) sowie für das Materialhandling an. Dies wird maßgeschneidert den tatsächlichen Platzverhältnissen des Kunden angepasst und in dessen Produktionsworkflow integriert. Schneidanlagen können durch verschiedene Möglichkeiten der Materialbeschickung sowie durch Technologien zum automatischen Entladen großer und kleiner Bauteile sowie eines präzisen Sortierens letzterer erweitert werden. Zu den verfügbaren Optionen gehören Wechseltische, Gabelzuführsysteme, Ketten- und Gurtförderer, Schneidtische mit eingebauten Rollen oder Schneidtische, die mit Lademanipulatoren kombiniert werden, welche Material mittels Vakuum- oder Magnethebern transportieren.

Diese Lösungen werden bei MicroStep im eigenen Haus entwickelt und hergestellt. Dabei arbeiten die Ingenieure eng mit den Abteilungen der Kunden zusammen, um die bestmögliche Optimierung der Anlagenfunktionen, der Steuerungssoftware und des Produktionsflusses zu erreichen. Zudem vertrauen viele Kunden auf die Expertise und den großen Erfahrungsschatz von MicroStep, Schneidanlagen auch mit Handlingtechnologie und Lagerlösungen von Drittanbietern (automatische Krane, Sortiermanipulatoren, Lagertürme) zu vernetzen. Dies verdankt MicroStep einem Alleinstellungsmerkmal: Die Entwicklung und Konstruktion von Maschinen, Steuerungssystemen und CAM-Software findet unter einem Dach statt. Somit können Sonderlösungen reibungsloser realisiert werden – eigene Spezialistenteams entwerfen die maßgeschneiderten Systeme im Hinblick auf Modularität, Interoperabilität und Integrationsanforderungen.

MicroStep schafft Mehrwert durch reibungslose Integrierung vom Lagersystem

Ein Beispiel für ein solches Projekt ist eine modulare Kombination aus zwei Schneid- und Markieranlagen mit einem automatischen Palettenaustauschsystem und einer Reihe von Lagertürmen, die bei der niederländischen Werft Neptune Shipyards erfolgreich im Einsatz ist. Der Anbieter von maritimen Lösungen verfolgte mit der Investition eine klare Zielsetzung: Die Neuanschaffung sollte die Zeit für das Materialhandling deutlich reduzieren und auch eine künftige Erweiterung um zusätzliche Schneidanlagen und Lagertürme ermöglichen. Dabei wurde das Materialhandlingsystem zwar von einem Drittanbieter geliefert, MicroStep zeichnete allerdings für die Schaffung reibungsloser Schnittstellen im Bereich von Hard- und Software mit den Schneidanlagen sowie für die Automatisierung der Schneid- und Markierprozesse verantwortlich. Das System funktioniert im Prinzip folgendermaßen: Mit Blechen vorbeladene Schneidroste werden automatisch auf die Schneidtische der beiden Schneidanlagen geladen und nach Abschluss der Schneid- und Markierungsprozesse wieder automatisch in die definierten Positionen in den Lagertürmen zurückgeführt. Voraussetzung für solch ein automatisiertes Materialhandling ist die Fähigkeit der Maschine, die exakte Position des zu schneidenden Blechs auf dem Schneidtisch durch einen Sensor automatisch zu ermitteln.

MSLoop Wechseltischsystem für australische Schiffswerft
Eine australische Schiffswerft setzt im Bereich Blechbearbeitung auf das System MSLoop von MicroStep. MSLoop ist ein Wechseltischsystem, bestehend aus mehreren Schneidrosten, das den Durchsatz von CNC-Schneidanlagen maßgeblich erhöht, da die Anlage das gleichzeitige Laden, Schneiden und Entladen ermöglicht.

Darüber hinaus wird die Integration einer CAPP-Software (Computer-aided Process Planning) empfohlen. Diese ermöglicht es, die für das aktuell geladene Material erzeugten Schneidpläne automatisch zu laden und den Schneidprozess bei Bedarf auch automatisch zu initiieren. MicroStep stellt hierfür eine eigene CAPP-Produktionsmanagement-Software namens Machine Production Management (MPM) bereit. Dank der Automatisierung können Technologien, die nicht die Aufsicht eines Bedieners erfordern (z.B. Tintenstrahlmarkierung), komplett mannlos betrieben werden. Alle Platten, die in dem Lagerturm geladen werden, können beispielsweise nachts automatisch markiert werden. Im Falle einer systembedingten Unterbrechung des Vorgangs wird der Bediener per E-Mail oder SMS automatisch benachrichtigt.

Acht Schneidanlagen, ein Kran, ein Beladewagen und zwei Ausgabeförderer arbeiten vollautomatisch

Eine bestmögliche Auslastung einer automatisierten Infrastruktur im Bereich Zuschnitt erreicht man am ehesten dann, wenn man nicht mit vielen, sondern im Idealfall mit nur einem Lösungsanbieter zusammenarbeitet: Daher bietet MicroStep ein Gesamtpaket – einschließlich des automatischen Lade-/Entladesystems MSLoad und der Lagerlösung MSTower für Laser und Plasma an.

Für beide Systeme gibt es mehrere Optionen, die einen bestimmten Grad an Anpassung ermöglichen – ein gutes Beispiel ist die Faserlaserlösung, die an einen der führenden Anbieter von Industriekesseln und Heizsystemen geliefert wurde. Für dessen ungarisches Werk lieferte MicroStep eine automatisierte Fertigungszelle: Dabei handelt es sich um eine Faserlaserschneidanlage der Baureihe MSF mit dem automatischen Ladesystem MSLoad sowie einem zusätzlichen Förderband, das eine mit mehreren Blechen beladene Palette vom Lager in die Ladeposition von MSLoad befördert. Auf das Förderband passen drei Paletten gleichzeitig, mit je einem Maximalgewicht von 3 Tonnen. Die Paletten können Blechtafeln in unterschiedlichen Breiten fassen. Breite und Reihenfolge der Blechtafeln werden vom Bediener in das System eingegeben. Da die Maschine auch mit einem Sensor zur Messung der Breite ausgestattet ist, ist sie in der Lage, diese Informationen zu bestätigen und wählt automatisch den entsprechenden Schneidplan aus. Nachdem die ganze Palette bearbeitet wurde, informiert die Steuerung den Bediener, der dann den Auftrag erteilt, eine andere Palette in die Ladeposition zu bewegen. Anschließend fährt die Maschine im automatischen Betrieb fort.

Ein erstklassiges Beispiel für eine von MicroSteps MPM-Software verwaltete vollautomatische Fertigungszelle in besonders großem Maßstab ist eine Lösung, die an den führenden chinesischen Bergbaumaschinenhersteller ZMJ geliefert wurde: Acht CNC-Schneidanlagen mit Schneid- und Markierwerkzeugen, ein automatischer Kran, ein Beladewagen und zwei Ausgabeförderer arbeiten in einem vollautomatischen Modus, in dem täglich bis zu 500 Tonnen Stahl verarbeitet werden. (Zum Video)

Ein stark nachgefragtes Thema ist die Materialflussautomatisierung bei der Herstellung von Stahlkonstruktionen. Neben der Effizienzsteigerung sorgen bei MicroStep Systeme zum automatischen Laden und Zuführen von Rohren, Profilen und Trägern für eine hohe Qualität und Zuverlässigkeit der Schnittergebnisse. Während das Schneiden von Rohren und Hohlprofilen als technologischer Standard gilt, ist das automatisierte Bearbeiten von Trägern eine Herausforderung in Bezug auf Genauigkeit sowie die effektive Absaugung von Schneidstäuben. MicroStep hat hier eine Lösung entwickelt, die dank des 3D-Scannens der tatsächlichen Geometrie des Stahlträgers Ungenauigkeiten kompensiert. Zudem findet der Schneidvorgang in einer Schutzkabine mit zentraler Absaugung statt.

Fertigungsstraße mit acht Schneidanlagen und automatischem Materialhandling

Ein wesentlicher Teil bei der Herstellung von Stahlkonstruktionen ist zudem die automatisierte Herstellung von Flanschen, Eckversteifungen und Kopfplatten – hier ermöglicht die Plattenbearbeitungslinie DS von MicroStep eine einzigartige Kombination aus Bohren, Markieren und hochpräzisem Fasenschneiden. Die neu überarbeitete DS Maschine realisiert die Plattenbeladung über einen automatischen Manipulator, der sich an einem Stapel bereitgestellter Bleche bedient. Die präzise Positionierung der zu bearbeitenden Platten auf einer Rollenbahn wird durch drei Greifer mit hydraulischen Backen gewährleistet. Die Vorteile der Automatisierung liegen auf der Hand: Der Bohrbereich ist lamellenfrei, was einen äußerst sicheren Bohrvorgang ermöglicht. Die geschnittenen Teile werden automatisch auf einen Ausgabeförderer entladen, wodurch sich die Entladezeiten erheblich verkürzen.

Die Vernetzung von Robotermanipulatoren mit Schneidanlagen steigert die Effizienz erheblich

Eine einzigartige Lösung, die gleichzeitiges Schneiden, Be- und Entladen ermöglicht, ist der Faserlaser der Baureihe MSF Max. Dank einer optional erhältlichen Teleskopfunktion der Kabine ist der Kunde hinsichtlich der Maße des zur Verfügung stehenden Arbeitsbereichs hoch flexibel. Und noch faszinierender: Die Vernetzung von Robotermanipulatoren mit CNC-Schneidanlagen steigert die Effizienz beim Materialhandling erheblich, insbesondere wenn beispielsweise 3D-Objekte wie Keramiktanks bearbeitet werden müssen.

Roboterfertigungsstraße mit Wasserstrahltechnologie

MicroStep ist weltweit gefragter Anbieter von Großportalen mit Schneidtechnologie

Und dann sind da noch die Automatisierungslösungen für Schiffswerften: Für die Herstellung von großen Bauteilen für Decks und Schotte müssen zum Teil Bleche bzw. Paneele mit einer Länge von mehr als 10 Metern bearbeitet werden. Für solch eine automatische Paneelbearbeitungslinie ist MicroStep heutzutage ein weltweit gefragter Anbieter von Großportalen mit Schneidtechnologie – dank einer Partnerschaft mit dem finnischen Anbieter von Schweiß- und Fertigungsautomation Pemamek Oy (Mehr erfahren).

Das vorrangige Thema für MicroStep bleibt: Wie kann die Effizienz der Produktion beim Kunden gesteigert werden? Beispielsweise durch eine Automatisierung des Materialflusses im größtmöglichen Umfang bei gleichzeitiger Minimierung der Stillstandzeiten, die durch Be- und Entladevorgänge entstehen. Der jüngste Meilenstein auf diesem Weg ist das rotierende Wechseltischsystem MSLoop. Das automatische Materialhandlingsystem wurde entwickelt um den Durchsatz bei Schneidanlagen durch gleichzeitiges Laden, Schneiden und Entladen zu erhöhen.

Erfahren Sie mehr zu unserer Automatisierungsphilosophie im ersten Teil unseres Dossiers

Erich Wörishofer

ist Content Creator bei MicroStep Europa. Er hat jahrelange Erfahrung als Redakteur in den Bereichen Tageszeitung und im PR und lebt nun seine Leidenschaft für Wortakrobatik und ausführliche Recherche bei MicroStep aus. Er ist im ständigen Austausch mit unseren Technologieexperten und besucht für Interviews und Videos unsere Kunden vor Ort.