Flexibles Fertigungssystem mit CNC-Automation aufbauen – Produktivität & Effizienz steigern

Produktivität Ihrer Fabrik mit Flexiblem Fertigungssystem (FMS) verbessern? Eigenes flexibles Fertigungslösung mit CNC-Werkzeugmaschinen aufbauen?

In diesem Artikel: wie diese automatisierten & semi-automatisierten Fertigungslösungen funktionieren, Vorteile flexibler Fertigung verstehen, 5 Wege lernen, flexible Fertigungslösung mit richtigen CNC-Werkzeugmaschinen & -Technologien zu bauen.

Was sind Flexible Fertigungssysteme?

Ein Flexibles Fertigungssystem (FMS) richtet Fertigungssystem ein, das Anpassungsflexibilität für Änderungen an Fertigungsteilen oder -prozessen erlaubt. Zwei Flexibilitätstypen:

• Routenflexibilität – Fähigkeit des Systems, neue Teile oder Produkttypen zu produzieren; und
• Maschinenflexibilität – verschiedene Maschinen führen gleiche Operation an Teil aus.

In Teilefertigungsfabrik: FMS integriert zwei oder mehr CNC-Werkzeugmaschinen, automatisiertes Materialhandling & Werkzeughandling. So kann FMS wiederholte, aber variierte Operationen oder Änderungsreihenfolge von Operationen an Teil per vorgegebenem Zeitplan mit minimalem manuellem Eingriff ausführen.

Teilmenge eines FMS: Flexible Fertigungszelle (FMC) – umfasst meist eine Maschine & Palette oder anderes automatisiertes System für Material- oder Teilehandling. Oft häufiger wegen niedrigerer Initialinvestition & laufender Betriebskosten vs. multiple CNC-Maschinen im vollen FMS.

Vorteile & Features Flexibler Fertigungssysteme oder -zellen

Immer mehr Hersteller wählen flexible Lösungen. Wie diese können Sie multiple Vorteile genießen.

Erster: Fähigkeit, verschiedene vom System bearbeitete Teile zu identifizieren & zu unterscheiden. Erlaubt schnellen Wechsel von Operationsanweisungen & von einem Teil zu anderem während Fertigung.

Zweitens: FMS & FMC ermöglichen 24/7-Bearbeitungsstrategien.

FMS/FMC-basierte Anlagen stellen sicher: Ihr Unternehmen meistert „High Mix – Low Volume“ Produktion. Effektivere Nutzung verfügbarer Ressourcen wie Platz & Personal.

Flexible Fertigung reduziert unproduktive Stunden beim Laden neuer Teile/Materialien.

Obwohl flexible Systeme seit Jahren in entwickelten Ländern etabliert: Vorteile machen sie nun in Niedriglohn-Fertigungsländern zunehmend populär. Solche Automatisierungslösungen steigern Maschinenoperator-Produktivität signifikant – wichtig bei steigenden Lohnkosten & Fachkräftemangel.

Mit FMS & Automation: evtl. mehr qualifizierte Operatoren für Design, Management, Betrieb nötig. Aber diese sind effektiver & produktiver – Win-Win für Firmeninhaber & Mitarbeiter.

5 Features flexibler CNC-Fertigungssysteme mit automatisierten Lösungen

Heute: breite Palette flexibler Fertigungsautomatisierungslösungen für jeden Bedarf, Platz, Budget. Was sollten diese für Ihr CNC-Bearbeitungssystem haben?

Fünf wichtigste Features.

#1 CNC-Werkzeugmaschinen-Austauschbarkeit & Flexibilität

Erstens: Fertigungssystem sollte Werkstücke ODER Werkzeuge flexibel austauschbar erlauben.

Automatic Workpiece Changer (AWC) nutzen, damit verschiedene Werkzeuge im Maschinen-ATC (Automatic Tool Changer) an Ihren diversen Teilen arbeiten. Beispiel: Hwacheon D2-5AX 5-Achs-Bearbeitungszentrum – verfügbar mit AWC 8 oder 20 Stationen & max. 60 Werkzeugstationen ATC.

Alternative: Multi Pallet System (MPS) wie Hwacheon Multi Pallet (HMP) – zwei Palettengrößen: 400×400 mm oder 500×500 mm. Für 1 oder 2 Maschinen mit verschiedenen Setting-Levels:

1 Maschine: 1 Tier/Level = 7 Paletten; 2 Tier/Levels = 14 Paletten; 3 Tier/Levels = 21 Paletten.

2 Maschinen: 1 Tier/Level = 4 Paletten; 2 Tier/Levels = 8 Paletten; 3 Tier/Levels = 12 Paletten.

Pro HMP-System: normalerweise 1 Setup-Station an Level 1. Solche Multi-Palettensysteme verfügbar für Hwacheon CNC-Werkzeugmaschinen:

• VESTA-660 / VESTA-850B / VESTA-1000+ / VESTA-1050B / VESTA-1300 / VESTA-1300B / VESTA-2000
• SIRIUS-UM+ / SIRIUS-UL+ / SIRIUS-UZ / SIRIUS-UX
• M3-5AX / M4-5AX

Auch für beliebige zwei Maschinen mit einem HMP in der Mitte – Version für 2 Maschinen mit reduzierter Palettenzahl. Auch 1 3-Achs- mit 1 5-Achs-CNC-Maschine mischbar.

Systeme bei Kauf Hwacheon Maschine + Hwacheon Automationssystem inklusive.

#2 Konsistente & wiederholbare Bearbeitungsprozesse

Zweites Feature FMS/FMC: konsistente & wiederholbare Produktion. Anpassbar für Variationen in High Mix – Low Volume Produktionen: Prozesssequenzänderungen, Produktionsvolumenänderungen, Designänderungen u. v. m.

#3 Flexibles Management von Werkzeug- & Vorrichtungseinstellungen

Dank höherer Modularität: flexible, austauschbare Werkzeuge & Vorrichtungen vorab einrichtbar. Wichtig: CNC-Maschinen-interne Software überwacht Werkzeugstatus – rechtzeitige Warnung bei Werkzeuglebensende → manueller Wechsel oder automatisch via „Sister Tool“.
Effektive Werkzeugvorbereitung = wichtige Disziplin im FMS. Erlaubt: diverse Vorrichtungen mit neuem Rohmaterial/Teilen zeitlich, systematisch, problemlos organisieren. Durch Verbinden & Koordinieren zwischen Werkzeug-/Vorrichtungsabteilungen & Maschinenoperatoren: besser organisierter Materialfluss & Schneidwerkzeugmanagement. Rechtzeitige Zuteilung von Vorrichtungen, neuem Material/Teilen & Schneidwerkzeugen vermeidet Downtime in FMC/FMS.

Beispiel Werkzeugüberwachungssystem: Hwacheon M-Vision. Entwickelt & perfektioniert aus Hwacheon-eigenen FMS-Systemen in eigener Fabrik – bedient breite FMS-Vielfalt: diverse Gussteile bearbeiten oder Hochvolumen-Autoteilefertigung. Mehr: M-Vision überwacht Single-Maschinen oder multiple FMS/FMC-arrangierte Units.

#4 Gemeinsame Programmierstandards

Für Interoperabilität: standardisierte verfügbare Software nutzen, damit Ingenieure & Operatoren gleiche Files zugreifen/teilen. Standardisierte Betriebsparameter & Coding-Prozeduren → gleiche Werkzeuge nutzbar für wiederholbare Ergebnisse. Auch: verfügbaren Werkzeugumfang kennen & in größeren Magazinen in Maschine vorhalten.

Hinweis: Zu großes ATC-Werkzeugmagazin vermeiden – nicht nur kostspielig, sondern Werkzeuge zu lange ohne Wartung gelagert. → verschmutzte Werkzeughalterkonen beeinträchtigen Spindelgenauigkeit über Zeit. Prävention: regelmäßiges Reinigungsprogramm.

#5 Regelmäßige Präventivwartung

Best Practice flexibler Fertigung: regelmäßiges Präventivwartungsprogramm inkludieren.

Einfache Aufgaben wie regelmäßige Reinigung exponierter beweglicher Mechanikteile, Späneräumung, Öl-/Kühlmittel-/Luftstrom-Checks werden oft vernachlässigt. Langfristig: negativer Impact auf flexible Bearbeitungsprozesse & reduzierte Gesamteffizienz. Kurz: reinigen, nachfüllen, ersetzen – mehr Einsparungen als Initialkosten durch langfristige Produktivität & Genauigkeit.

Zusammenfassung & Fazit

Flexibles Fertigungssystem = kosteneffektiver Weg, Shopfloor-Produktivität zu steigern & Qualitäts-On-Time-Produktion. Erlaubt: viele Teilvariationen in kleinen Mengen – Einzelteile, kleine/mittlere Batches, Serienfertigung → High Mix – Low Volume Produktion.

Durch FMS & FMC: Produktionseffizienz steigern & Downtime minimieren. Über Zeit: Fertigungssysteme duplizieren & expandieren → Wettbewerbsfähigkeit verbessern.

Ermöglicht Herstellern wie Ihnen: nicht nur mehr & neuere Aufträge annehmen, sondern breitere Auftragsvarianz bewältigen → Facility-Bottomline-Performance verbessern.