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Ein durchgängiges System mit fünf Prozessstationen automatisiert die Produktion von Komponenten für Heizung, Wärmepumpe und Speicher. Das Schweizer Unternehmen Pyropac setzt auf Systeme und Lösungen von Salvagnini.
Es handelt sich um eine Blechbearbeitungsanlage der Spitzenklasse, die bei Pyropac seit über einem Jahr komplett autark Blechgehäuse und Verkleidungen produziert. Die von Salvagnini auf die Kundenbedürfnisse zugeschnittene End-to-End-Lösung hat diesen Prozess beim Rheintaler Hersteller von Heizungsanlagen, Speichern und Wärmepumpen deutlich verschlankt. Ein komplexes Gehäuse kann nun in nur 180 Sekunden hergestellt werden.
Die Roboter in der Produktionshalle 2 bewegen sich im Eiltempo, greifen Bogen für Bogen und positionieren sie präzise. Jede Bewegung ist richtig, jede Bewegung fügt sich in ein Ganzes simultaner und perfekt aufeinander abgestimmter Prozesse ein. Es wird gestanzt, geschnitten, gefaltet, tiefgezogen und punktgeschweißt. Trotzdem ist es überraschend ruhig in der Halle. Am Anfang der Prozesskette steht die S4 + P4 Linie von Salvagnini, die die Zuschnitte automatisch stanzt, schneidet und vorbiegt. Direkt daneben steht der Roboformer (Roboterautomatisierte Abkantpresse B3), der zusätzliche Prozessschritte für höhere Biegehöhen von Blechgehäusen übernimmt.
Die flexible Metallbearbeitungsanlage (FMS) von Salvagnini emittiert 320 fertige Gehäuseteile – mehrere Typen und Größen, jeweils in identischer Ausführung – pro Schicht. Peter Schweizer, Produktionsleiter der Pyropac AG, erklärt: „Wir sind auf dieses hohe Produktionsvolumen angewiesen. Die Nachfrage nach Heizsystemen ist in den letzten Jahren stark gestiegen. „Dass seine Mitarbeiter entspannt sind, liegt auch an der zuverlässigen Salvagnini-Technik, die den Robotern monotone und mühsame Arbeit abverlangt.
Die Qualitätsansprüche der Hersteller von Gas- und Ölheizungen, Wärmepumpen sowie Trinkwasser- und Energiespeichern sind ebenso hoch wie die aller Unternehmen der Weishaupt Gruppe. Ihre Produkte genießen in der Fachwelt einen anerkannten Spitzenstatus: Sie sind zuverlässig, langlebig und benutzerfreundlich.
Ein kurzer Blick zurück: Das Management der Pyropac AG suchte nach Lösungen zur Steigerung der Produktivität und Gewährleistung der Versorgungssicherheit. Die Verantwortlichen wollten vor allem aufwändige Prozesse wie das Vernieten von Gehäusen oder das Aufbringen von Dichtraupen vermeiden. Ewald Kranz, Geschäftsführer der Mako-Univers AG, der Salvagnini-Vertretung in der Schweiz und Liechtenstein, erinnert sich: „Da eine Verlagerung zu Lieferanten ins Ausland aufgrund geringer Kosteneinsparungen, zu langer Wege und zu anspruchsvoller Arbeit nicht in Frage kam, suchte Pyropac nach eine automatisierte Gesamtlösung, die größere Blechplatinen verarbeiten kann als die vorhandene Stanzbiegelinie. „Da bereits mehrere Produktionslinien erfolgreich umgesetzt wurden, wurde der norditalienische Systemanbieter erneut kontaktiert.
Eine anschließend von Salvagnini durchgeführte Studie zeigte, dass die bisherigen Nietverfahren durch zusätzliche Biegeverfahren und Schweißpunkte ersetzt werden können. Mit Simulationen optimierten die Spezialisten von Salvagnini die gesamte Prozesskette der Blechfertigung. Peter Schweizer erinnert sich: „Wir haben Herrn Kranz einen Prototypen der neuen Blechkonstruktion übergeben mit der Bitte, dass die neue Anlage genau ein solches Gehäuse vollautomatisch produzieren soll.“ Mako-Univers und Salvagnini haben sofort angefangen und in enger Zusammenarbeit eine neue Blechbearbeitungsanlage geschaffen – genau nach Kundenwunsch. Das FMS besteht nun aus verschiedenen Bearbeitungssystemen und Robotern, die eng zusammenarbeiten. Dank fertigungsbegleitendem Rüsten und exakt aufeinander abgestimmten Prozessen ist das einzigartige System hocheffizient. Um dies zu erreichen, mussten einige Hürden genommen werden, wie zum Beispiel die Programmierung einer prozessübergreifenden Steuerung.
Dass dem Engineering des FMS eine besondere Leistung zugeschrieben werden kann, zeigt sein 100-prozentiger Automatisierungsgrad. Alle Bearbeitungsprozesse erfolgen autonom, von der Bereitstellung der Blechplatinen bis hin zum Stapeln der Blechgehäuse für die Oberflächenbehandlung auf speziell konstruierten Transportwagen.
Am Anfang der Produktionslinie steht das Stanz- und Schneidzentrum S4 mit integrierter Winkelschere, das die auf dem Förderband zugeführten Blechzuschnitte schnell zentriert und bearbeitet. Dank des Mehrfachpressen-Stanzkopfes und der 76 Stanzwerkzeuge ist praktisch kein Werkzeugwechsel erforderlich.
Anschließend werden die gestanzten Bleche zum Biegezentrum P4 transportiert, wo sie vollautomatisch vorgebogen oder gefalzt werden – ohne jegliches Rüsten. Dank der innovativen Biegewange sind nur kurze Bewegungen erforderlich, was den Prozess beschleunigt. Und das ohne Kompromisse bei der Präzision: Der Rotator dreht die Bleche mit einer Genauigkeit von 1 Grad in jede beliebige Position.
Der Handlingroboter, der sich auf einer Lineareinheit bewegt, bringt die Teile in den Roboformer, der eine Abkantpresse B3 und eine Greifvorrichtung umfasst. Diese Station ermöglicht komplexe Prozesse: Die Gehäuseseiten erhalten eine 180-Grad-Hülle, die im Endprodukt als Abstandshalter zwischen dem Wandgerät und der Wand fungiert. Hier können Bögen mit einer Höhe von bis zu 409 mm realisiert werden.
Anschließend greift der zweite Transportroboter, ebenfalls auf einer Lineareinheit positioniert, das gebogene Gehäuse und legt es auf einem Drehtisch ab. Diese dreht sich und eine robotergeführte Schweißzange bringt Schweißpunkte an den Ecken des Gehäuses auf. Analog zum Schweißen erfolgt sowohl das Planfräsen der Elektroden als auch die Überwachung des Schweißstroms automatisiert. Auch der extern zugeführte Kabelkanal wird vom gleichen Roboter vom Zuführband aufgenommen und zum Punktschweißen exakt positioniert.
Schließlich greift der Handhabungsroboter das geschweißte Gehäuse und positioniert es in der Tiefziehpresse. Nach dem Tiefziehen der Rückwand dreht der Roboter das Gehäuseteil und stapelt es auf den Transportwagen. Erst hier kommt – nachdem der Erstauftrag eingeleitet wurde – ein Mitarbeiter zur Arbeit, der die auf dem Transportwagen gestapelten Gehäuseteile zu einer Station bringt, um sie für den Beschichtungsprozess vorzubereiten.
Eine zentrale Rolle spielen dabei die beiden Handlingroboter, die das Blech bzw. das Gehäuse zwischen den einzelnen Blechbearbeitungsstationen bewegen.
Dank der Vollautomatisierung musste Pyropac kein zusätzliches Personal einstellen. Die Anlage benötigt eine spektakuläre Durchlaufzeit von nur 180 Sekunden, um ein Set bestehend aus Gehäuse und Deckel herzustellen. Dieser Spitzenwert ist sowohl auf die Best-in-Class-Technologien von Salvagnini als auch auf die schnellen Handling-Roboter zurückzuführen. Mithilfe des FMS konnte Pyropac die Produktionskosten eines Sets um über 20 % senken.
Neben den wirtschaftlichen Vorteilen wurde auch das Gehäusedesign optimiert. Im Vergleich zu den Vorgängermodellen haben sie keine Nietspuren und weniger Kanten. „Bestand ein bestehendes Gehäuse aus fünf bis sechs Blechteilen, hat die neue Version nur noch zwei“, resümiert Claudio Wolf, Gruppenleiter Blechbearbeitung. Zudem wurde auch der anschließende Pulverbeschichtungsprozess vereinfacht: Statt vier Einzelteilen muss nur noch ein Gehäuse beschichtet werden. Und noch ein Vorteil: Der zuvor extern in Auftrag gegebene Tiefziehprozess wird nun intern im gleichen Prozessablauf durchgeführt.
Auf dem neuen FMS werden im Werk Sennwald pro Monat bis zu 5000 fertige Gehäuse und Abdeckungen produziert. Da alle einzelnen Blechbearbeitungsanlagen einzeln für die Fertigung diverser anderer Bauteile genutzt werden können, gewannen die Rheintaler auch an Flexibilität. Peter Schweizer ist zufrieden: „Bei der Implementierung des Systems wurden alle Vorgaben und Termine eingehalten.“
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