Arbra GmbH & Co. KG
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Wirtschaftlicher schleifen und polieren

Viele Firmen sind gerade im Bereich der mechanischen Oberflächenbearbeitung estrebt, aufwändige und unrentable Fertigungsprozesse auszulagern. Dieses steigende Auftragspotential veranlasste einen ienstleister, seinen Maschinenpark um eine automatisierte Schleif- und Polieranlage zu erweitern.

Rund um die Technologie-Region Tuttlingen hat sich im Laufe der Zeit eine ansehnliche Zahl an Branchenspezialisten für den Maschinenbau und die Medizintechnik angesiedelt. Insbesondere in letzterem Bereich gibt es zwar einige große, international agierende Unternehmen, die sich auf die Entwicklung und Herstellung chirurgischer Instrumente und Implantate aus Metall und Kunststoff spezialisiert haben. Bei genauerem Hinsehen wird jedoch deutlich, dass dieser Bereich hauptsächlich aus kleinen bis mittleren Familienbetrieben besteht, die sich und ihre Produkte in diesem Marktsegment etablieren konnten.

Eines dieser mittelständischen Unternehmen ist die Arbra Oberflächentechnik GmbH, die 1987 von dem heutigen Geschäftsführenden Gesellschafter Arnold Bräunlinger gegründet wurde. Dieser stellte erst im Nebenerwerb Implantate und chirurgische Instrumente wie Bohrdraht oder Lanzetten her, während er hauptberuflich als Abteilungsleiter bei einem global tätigen Implantathersteller tätig war. Aufgrund einer stetig steigenden Nachfrage widmete er sich jedoch bald gänzlich dem Auf- und Ausbau seines eigenen Unternehmens.

Flexibilität als oberstes Gebot

Zu neuen Aufträgen verhalf Bräunlinger insbesondere die Tendenz vieler Firmen, bestimmte Produktionsbereiche – wie beispielsweise das mechanische Oberflächenfinish – mangels ausreichender Arbeitsvolumina auszulagern. Dies nutzte Bräunlinger, um sich auf diesem Gebiet weiter zu spezialisieren und entsprechende Investitionen zu tätigen. Damit schaffte er es auch, Zulieferer aus dem Automotive-Bereich von dem Dienstleistungssortiment seines Unternehmens zu überzeugen, das mittlerweile das Schleifen, Polieren, Scotchen, Entgraten und Auswaschen von Oberflächen ebenso umfasst wie die Hochglanzbearbeitung und das Sand-, Kugel- sowie Schleuderstrahlen.

Bewegten sich die Stückzahlen in der Medizintechnik früher im kleineren Rahmen, bringt es das Unternehmen heute durchaus auf ein paar Hundert Stück pro Charge. Bräunlinger dazu: „Das durch Schleifen und Polieren zu bearbeitende Teilespektrum nimmt Tag für Tag zu, sodass wir bis heute etwa 4.000 lebende Artikel immer wieder zu bearbeiten haben.“ Um diese zumeist sehr aufwändigen Prozesse ab einer gewissen Stückzahl wirtschaftlicher gestalten zu können, setzt Arbra auf einen Mix aus manuellen und automatisierten Bearbeitungsverfahren. Da das Unternehmen bereits vorher gute Erfahrungen mit dem Automatisierungsspezialisten SHL gemacht hatte, fiel der Entschluss zu einer erneuten Kooperation nicht schwer. In diesem Zuge beschaffte sich Arbra eine gebrauchte Roboterschleif- und -polieranlage des Böttinger Unternehmens und baute sie mit dessen Hilfe zu einem effizienten Oberflächenbearbeitungszentrum aus. „Damit sind wir in der Lage, schnell, flexibel und wettbewerbsfähig auf die vielfältigen Kundenwünsche, Bearbeitungsanforderungen und auch auf die Preisvorstellungen eingehen zu können. Dies gilt gerade auch für das Schleifen und Polieren von Automotive-Teilen in größeren Stückzahlen, bei denen die Kostensituation mehr als nur angespannt ist“, erklärt
Bräunlinger.

So gesehen, erwies sich die beschaffte Anlage als echter Glücksfall – zumal ein Großteil der Anlagenkomponenten direkt übernommen und erneut verbaut werden konnte. Auch zusätzliche Schleif- und Polierstationen ließen sich in die Anlage integrieren.

Kostenvorteil durch Gebrauchtanlage

Die bei Arbra installierte Roboterschleif- und -polieranlage besteht heute aus zwei sechsachsigen Kuka-Robotern vom Typ KR30/3 mit einer maximalen Traglast von jeweils 30 kg sowie zwei Freiband- und Kontaktrollenschleifmaschinen FKS 250/450 ROB von SHL. Neben einem bereits integrierten SHL-Schleifaggregat P550 ROB bot die Anlage zusätzlich auch Platz für zwei weitere SHL-Schleifaggregate vom Typ DP550 mit Schwenk-/Drehtisch DPE-K 15°. Diese wurden jedoch erst zu einem späteren Zeitpunkt installiert. Des Weiteren wurde die Anlage mit dem ebenfalls von SHL gelieferten Palettenförder- und -positioniersystem PFA 10-600/400 mit Anpassungsfunktion ausgestattet sowie zwei Mal zehn Stück Werkstückpaletten mit den Maßen 600 × 400 mm. Damit sie überhaupt im automatisierten Bearbeitungsprozess eingesetzt werden konnten, mussten diese Paletten nicht nur auf die beiden Roboter, sondern auch die zu bearbeitenden Produkte speziell abgestimmt werden. Jedes der beiden jeweils zehn Paletten umfassenden Modelle ist ausgelegt für zwei verschiedene Teile.

Zur weiteren Ausrüstung der Anlage gehört eine Grundspanneinrichtung für Vakuum- und Pneumatikspannwerkzeuge sowie drei pneumatisch betätigte Aufspannwerkzeuge für drei verschiedene Teile. Es folgten die steuerungs- und softwaretechnische Integration der erwähnten Zusatzaggregate und die Erweiterung der schon bestehenden Schutzkabine. Während die bereits 2008 erworbene SHL-Roboteranlage insbesondere für die Bearbeitung chirurgischer Instrumente und Implantate eingesetzt wird, kommt die neue Anlage vor allem für anspruchsvolle Automotive- Anwendungen, wie zum Beispiel das Schleifen und Polieren von Aluminium-Türabstützungen für Sportwagen oder auch Motorradlenkern zum Einsatz.

Roboter als Entlastung und Ergänzung

„Während wir in der Medizintechnik eher kleine Stückzahlen, dafür aber eine hohe Variantenvielfalt haben, sind es im Automotive-Bereich aktuell sieben verschiedene Teile, die in zunehmend höheren Stückzahlen laufen“, führt Arnold Bräunlinger aus. „Nach wie vor müssen jedoch trotz Roboter-Unterstützung 70 Prozent aller Werkstücke manuell bearbeitet werden. Zur Entlastung unserer hoch  qualifizierten Schleifer und Polierer, die wir im Übrigen selbst ausbilden, korrigieren wir den Anteil an automatisierter Oberflächenbearbeitung nach oben, wann immer es uns möglich ist.“ Da die Beschäftigten bei Arbra im 1,5-Schicht-Betrieb arbeiten, verfügt das Unternehmen nahezu durchgängig über zusätzliche Schleif- und Polierkapazitäten. In einem Betrieb mit lediglich 13 Beschäftigten kann diese Quote jedoch nur mittels eines hohen Automatisierungsgrades – also einer flexibel einsetzbaren Robotertechnik – wirtschaftlich aufrechterhalten werden.

Das Resümee von Bräunlinger fällt positiv aus: „Durch die Beschaffung einer finanziell günstigeren Gebrauchtanlage haben wir einen Kostenmix, der es uns zum Beispiel erlaubt, auf die manuelle Bearbeitung auszuweichen, wenn sich die Werkstücke als nicht maschinengerecht erweisen. Auf der Basis unserer langjährigen Erfahrung in der manuellen sowie der Kompetenz in der robotergestützten mechanischen Oberflächenbearbeitung versetzt uns dies in die Lage, den Kunden immer die optimale Lösung anbieten zu können.“