Roboterzellen zum Schleifen und Polieren

Für den Armaturen- und Brausenspezialisten Hansgrohe prägen Spülen und Duschköpfe das Erscheinungsbild von Küche und Bad entscheidend mit. Dementsprechend hoch sind die Anforderungen an die Haptik und Optik der Komponenten.

 

Höherer Automatisierungsgrad als Ziel

Zur Fertigung der Armaturen verwendet Hansgrove nur anspruchsvolle Materialien und legt die Messlatte für die Qualität hoch. Viele der Komponenten übertreffen die gültigen Normen im Sanitärbereich. «Qualität ist, wenn der Kunde zurückkommt und nicht das Produkt» lautet ein wichtiger Grundsatz im Unternehmen. Um weiterhin profitabel wachsen zu können, werden die Produktionsprozesse laufend auf den Prüfstand gestellt, mit dem Ziel, die Taktzeiten bei einer Null-Fehler-Quote zu verkürzen. Optimierungspotenzial machten die Verantwortlichen dabei beim Schleifen und Polieren aus.

Acht von zehn Schleif- und Polierlinien stammten bereits von SHL und arbeiten zur vollen Zufriedenheit. Die beiden Linien eines anderen Herstellers waren nicht mehr auf dem aktuellen Stand der Technik, um ein neues Produkt effizient in geplant hoher Stückzahl zu produzieren. Die Entscheidung zum Tausch fiel nach gründlicher Analyse, der geeignete Partner war dagegen schnell gefunden. «Ein anderes Unternehmen als SHL kam gar nicht in Frage, weil wir bereits viele Projekte sehr erfolgreich gemeinsam umgesetzt haben», schildert Daniel Singler, Projektleiter Metall Technologie bei Hansgrohe. Die Anforderungen waren klar definiert: Ein Fertigstellungsgrad der zu bearbeitenden Wasserarmaturen aus Messing von 100% in einer wirtschaftlichen Taktzeit.

Damit war der Weg frei für Thomas Magnussen vom technischen Vertrieb und sein Team bei SHL. «Hansgrohe wollte mit der neuen Anlage den Automatisierungsgrad und die Prozesssicherheit erhöhen. Darüber hinaus sollte möglichst viel Platz gespart werden, und die Taktzeiten mussten genau aufeinander abgestimmt sein», beschreibt er die Herausforderung. Die Automatisierungsspezialisten empfahlen schliesslich den Einsatz einer Schleifzelle mit drei und einer Polierzelle mit vier Robotern.

 

Roboterzelle zum Schleifen mit drei und Polieren mit vier Robotern. (Bilder: SHL)

Im One-Piece-Flow zum Polieren

Am Prozessbeginn bestückt ein Mitarbeiter den Beladedrehtisch mit den Rohteilen. Diese schwenken in die Kabine ein, während im Aussenbereich gleich wieder neu bestückt werden kann. Der Roboter Nummer 1 nimmt ein Bauteil auf, und Lasersensoren kontrollieren die korrekte Position. Anschliessend führt er das Teil zum Grobschliff an eine Freiband- und Kontaktrollen-Schleifmaschine FKS 250/450. Für besonders schwer zu erreichende Geometrien steht auch ein Sonderschleifaggregat vom Typ KS 15 zur Verfügung. Der zweite Roboter übernimmt die Armatur aus der Übergabestation. Im zweiten Arbeitsschritt entstehen bereits plane Flächen in reproduzierbarer Qualität im Feinschliff. Danach schwenkt Roboter 3 an eine weitere Schleifmaschine FKS 250/450 mit Schleifbändern in sehr feiner Körnung. Die Armatur gelangt schliesslich automatisch auf ein Ausschleusband, das sie in den Handschleifbereich transportiert, wo die Qualitätskontrolle und gegebenenfalls die Nacharbeit von Gussfehlern erfolgt.

Danach werden die Teile zur Polieranlage gebracht. Hier gelangen sie in hauptzeitparalleler Bestückung in den Innenraum, werden aufgenommen und vermessen. Die ersten zwei Roboter führen die Armatur zum Polieren links und rechts an die mit Flüssigpaste ausgestatteten Aggregate EP 1000. Der Roboter Nummer 3 poliert final und beginnt bereits mit dem Abglänzen. Der vierte Roboter führt den Prozess zu Ende und realisiert die finale Brillanz der Oberfläche. Anschliessend werden die Teile einzeln aus der Zelle geführt und stehen somit zum Galvanisieren bereit.

 

Bearbeitung der Armaturen deutlich verbessert

Für Hansgrohe hat sich die Investition in die SHL-Anlage voll ausbezahlt. «Wir konnten unseren Automatisierungsgrad durch den Wechsel auf ein neues Roboterkonzept erhöhen und erreichen zuverlässige, störungsfreie Bearbeitungen», bemerkt Jürgen Nähr, Teamleiter Roboterprogrammierung. Auch mit der Oberflächenqualität ist er zufrieden: «Die Messingarmaturen sehen edel aus und erfüllen unsere hochgesteckten Erwartungen.» Darüber hinaus haben sich die Durchlaufzeit und der Output signifikant verbessert. «Wir haben heute weniger manuellen Aufwand, und die Belastung für die Mitarbeiter ist deutlich geringer geworden», sagt Hakan Zahal, Abteilungsleiter Schleifen und Polieren. Mit den neuen Roboterzellen kann das Unternehmen grosse Stückzahlen wirtschaftlicher bearbeiten. Je nach Geometrie liegen die Taktzeiten in beiden Anlagen bei 60 bis 180 s.

Die SHL AG hat die Polieranlage mit vier Robotern ausgestattet, weil der Polierprozess aufgrund der hohen Qualitätsansprüche länger dauert als der Schleifenprozess. «Dadurch ist die Taktzeit ausbalanciert, es entstehen keine Wartezeiten und wir erreichen eine ideale Maschinenauslastung. Die Arbeitsinhalte werden sinnvoll auf mehrere Roboter aufgeteilt», beschreibt Johannes Kopf von der technischen Investitionsplanung bei Hansgrohe. Sehr zufrieden zeigt er sich auch mit der Zusammenarbeit: «Auch in schwierigen Phasen, die es bei solchen Projekten immer gibt, war die Kooperation mit dem SHL-Projektteam stets partnerschaftlich, konstruktiv und lösungsorientiert.» Der Anlagenhersteller sei ein wichtiger Partner, um die anspruchsvollen Ziele von Hansgrohe in den Bereichen Schleifen und Polieren heute und auch in der Zukunft zu erreichen. «Wir stehen in ständigem Austausch und davon profitieren beide Seiten. Motiviert durch erfolgreich abgeschlossene Projekte werden wir neue, herausfordernde Aufgaben gemeinsam angehen», bemerkt er abschliessend.

 

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