Zakład Premium AEROTEC w Varel w północnych Niemczech produkuje wysoce złożone komponenty wykonane z aluminium i tytanu w jednym z najnowocześniejszych parków maszynowych w Europie. Niedawno ten park maszynowy został wzbogacony o nowy, wysoce dynamiczny duet: Starrag ECOSPEED F 2040 FMS (Flexible Manufacturing System) składający się z dwóch połączonych centrów obróbczych.
Równoległa kinematyka ECOSPEED – standard w obróbce dużych elementów aluminiowych
Prawie 20 lat temu największy europejski producent samolotów jako pierwszy wprowadził wówczas rewolucyjną równoległą kinematykę linii produktów ECOSPEED. Dzięki wysoce dynamicznemu 5-osiowemu frezowaniu symultanicznemu z wykorzystaniem specjalnej głowicy maszyny te do dziś wyznaczają standardy obróbki dużych, złożonych aluminiowych elementów konstrukcyjnych, zwłaszcza w przemyśle lotniczym. Do codziennych zadań należy frezowanie narożników kieszeni z tylko nieznacznie nachylonym żebrem ukośnym, co wymaga zmiany położenia kątowego. Podczas gdy standardowe widlaste głowice frezarskie wykonują przy takiej operacji ogromne ruchy obrotowe, kinematyka równoległa jest znacznie szybsza i bardziej dynamiczna. Jest to jeden z głównych powodów, dla których 13 centrów ECOSPEED jest obecnie używanych w zakładzie w Varel.
Dlaczego Premium AEROTEC wybrał centra ECOSPEED F 2040 FMS?
„Oprócz niezawodności, przekonała nas wysoka ogólna dynamika maszyn ECOSPEED”, wyjaśnia Christian Welter, kierownik produkcji dużych części w Premium AEROTEC. „Właśnie dlatego zdecydowaliśmy się na dwie maszyny ECOSPEED F 2040 w ramach naszej najnowszej inwestycji, które zostały połączone w celu stworzenia elastycznego systemu produkcyjnego”. Jest to najnowsza atrakcja w hali 8, w której obecnie przeważają centra obróbcze Starrag o mocy napędu 120 kW. Posiadanie dużej liczby podobnych centrów ułatwia szkolenie personelu, obsługę maszyn i przeprowadzanie konserwacji, wyjaśnia Welter, ale z każdą nową inwestycją Starrag i jego linie produktów ECOSPEED muszą ponownie stawić czoła konkurencji. Dodaje: „W tym przetargu po raz kolejny przekonaliśmy się, że dynamika maszyny jest nadal wyjątkowa. Ale mimo to w przyszłości będziemy nadal badać, co rynek ma do zaoferowania „.
Obróbka elementów do 4 metrów w jednym zamocowaniu
Dzięki nowej, automatycznie wymiennej kątowej głowicy frezarskiej, aluminiowe elementy o długości do czterech metrów mogą być teraz obrabiane na FMS – nie tylko w całości, ale także w jednej pozycji mocowania. Elastyczność jest niezbędna, ponieważ producent samolotów obrabia obecnie 700 różnych komponentów na wszystkich centrach obróbczych ECOSPEED, dla klientów takich jak Airbus i Europejska Agencja Kosmiczna ESA (Ariane 6).
Produkcja w erze cyfryzacji – dane, czujniki i automatyzacja
Co więcej, ta inwestycja w nową, jeszcze bardziej wydajną technologię ma miejsce w środowisku produkcyjnym, które przechodzi obecnie radykalne zmiany. „To dla nas ciągły plac budowy”, mówi Welter śmiejąc się. „W maszynach instalowanych jest coraz więcej czujników, które generują mnóstwo danych. Obecnie uczymy się, jak przetwarzać i wykorzystywać tą ogromną ilość danych”. Jednym z kluczowych celów cyfryzacji produkcji jest umożliwienie przeprowadzenia procesu z udziałem tylko kilku operatorów lub nawet bez nich.
Oddzielenie zbrojenia od obróbki dzięki FMS ECOSPEED F 2040
Nowy system produkcyjny Starrag doskonale wpisuje się w tą strategię, ponieważ zakład w Varel niedawno przeszedł na korzystanie z połączonych systemów. „Chcemy oddzielić proces zbrojenia maszyny od rzeczywistej obróbki”, mówi Welter. ” A to działa wyjątkowo dobrze z nowym systemem ECOSPEED F 2040 FMS, w którym operatorzy pracują na oddzielnych stanowiskach do ustawiania maszyny”.
Sieciowanie centrów obróbczych i pewność dostaw dla Airbusa
Zakład w Varel dąży do cyfryzacji produkcji już od dłuższego czasu, jeszcze zanim ukuto termin „Industrie 4.0”. W związku z tym firma konsekwentnie koncentruje się na tworzeniu sieci. „Na przykład, nie mamy żadnych samodzielnych centrów obróbczych Starrag; wszystkie są połączone ze sobą lub w sieć”, wyjaśnia Welter. „Do tego dochodzi pewność dostaw, które musimy być w stanie zaoferować jako producent komponentów Airbus. Dlatego obok każdej maszyny znajduje się inna, która może wykonywać te same zadania”.
FMS zamiast pełnej robotyzacji – kiedy robot nie jest konieczny?
Dlaczego więc nie zastosować obsługi zrobotyzowanej? „FMS obrabia obecnie 40 różnych komponentów, co oznacza, że potrzebowalibyśmy 40 siłowników do mocowania obrabianych przedmiotów”, mówi ekspert ds. produkcji. „Zauważyliśmy również, że robot przez większość byłby bezczynny. System CoBot byłby interesujący pod kątem ułatwienia zbrojenia maszyny. Jednak już teraz częściowo wprowadzamy robotyzację produkcji małych części”.
Efekty inwestycji: krótszy czas pracy i wyższa produktywność
Wpływu motto Starrag: „Engineering precisely what you value” na ich park maszynowy nie da się łatwo przełożyć na liczby. Jednakże skrócenie czasu pracy o 10-15% w porównaniu ze starszymi systemami ECOSPEED przemawia na korzyść nowej inwestycji, która dopiero od niedawno wykorzystywana jest do produkcji seryjnej.
Serwis i dostępność maszyn – przewaga we współpracy ze Starrag
Dostępność maszyn odgrywa równie ważną rolę w Varel, a wszystko sprowadza się do wsparcia producenta. „Ogólnie rzecz biorąc, jesteśmy bardzo zadowoleni z usług oferowanych przez Starrag w porównaniu do innych producentów”, mówi Welter. „Przez ten długi czas współpracy udało nam się zbudować doskonałe relacje z personelem Starrag. Zupełnie inaczej niż w przypadku co niektórych firm, gdzie ze względu na rebranding nie zawsze jest jasne, kto jest za co odpowiedzialny”.
Parametry techniczne systemu ECOSPEED F 2040 FMS
Nowy elastyczny system produkcyjny FFS składa się z dwóch centrów obróbczych ECOSPEED F 2040, systemu transportowego z podwójnym wózkiem załadowczym, naziemnej stacji ustawczej i magazynu na palety maszynowe o wymiarach 2000 mm na 4000 mm. Centra obróbcze pracują z mocą znamionową 120 kW i prędkością znamionową 30 000 obr/min. Bliźniaki umożliwiają wysoce dynamiczną 5-osiową obróbkę symultaniczną z przyspieszeniem do 1g i maksymalnym przyrostem przyspieszenia 250 m/s³. FMS charakteryzuje się automatycznie wymienną kątową głowicą frezarską z uchwytem HSK A63/80, która automatycznie odbiera narzędzia z systemu wymiany narzędzi. Ta nowa głowica wykonuje również operacje frezowania i wiercenia, które wcześniej były wykonywane przez maszyny konkurencji.
Aby zachować niewielkie rozmiary, jednostki pomocnicze i szafy sterownicze są umieszczone na platformie peryferyjnej nad systemem transportowym, co pozwala zaoszczędzić miejsce i ułatwia konserwację. System monitorowania wrzeciona rozpoznaje wahania procesu i zatrzymuje maszynę, jeśli istnieje ryzyko nadmiernego przeciążenia. Ze względu na wysoką wydajność skrawania wynoszącą do 95%, co minutę wytwarzane są wióry aluminiowe o objętości 220 litrów N, które są rozdrabniane przez system odsysania wiórów w piwnicy maszyny i zasysane do centrum wiórów za pomocą rur wykorzystujących technologię próżniową.
Premium AEROTEC – profil firmy i rola zakładu w Varel
Premium AEROTEC GmbH, z siedzibą w Augsburgu, jest producentem struktur i systemów produkcyjnych do budowy samolotów (10 000 pracowników, około 2,0 mld euro obrotu) i została utworzona w 2009 roku poprzez połączenie fabryki EADS w Augsburgu z zakładami Airbus Deutschland w Nordenham i Varel. Zakład produkcyjny w Varel (niedaleko Wilhelmshaven) odgrywa ważną rolę: Zakład został założony w 1936 roku jako Motorenwerk Varel (remonty silników, produkcja części zamiennych do silników ciężarówek i samolotów). Obecnie jest to jedna z najważniejszych na świecie lokalizacji zaawansowanych technologicznie w zakresie budowy samolotów, zatrudniająca około 1600 pracowników i produkująca prawie pięć milionów komponentów rocznie. Przy wsparciu firmy powstał Aeropark Varel, w którym osiedlił się dostawca ThyssenKrupp Aerospace Germany GmbH i gdzie powstało ponadregionalne centrum szkoleniowe Varel (AZV), w którym Premium AEROTEC szkoli również swoich wykwalifikowanych pracowników do produkcji.
www.premium-aerotec.com
Źródło: Starrag Magazin Nr. 02-2019
