Steinbach-Hallenberg – region z tradycją kuźniczą i obróbki metalu
Stahlberg, Erzwiese czy turystyczna kopalnia Finstertal – wiele nazw z okolic Schmalkalden-Meiningen w Niemczech przypomina o długiej historii wydobycia rud żelaza, srebra i miedzi. To właśnie bogactwo surowców sprawiło, że już w średniowieczu na skraju Lasu Turyńskiego powstawały liczne kuźnie, huty i warsztaty narzędziowe. Jednym z kontynuatorów tej tradycji jest producent narzędzi SWM-Gesenkbau, który na początku XX wieku wszedł w erę industrializacji – i do dziś jest ważnym graczem w regionie.
Charakter miasta Steinbach-Hallenberg świetnie oddaje herb z ruiną zamku, młotkiem i szczypcami. Jak opisuje lokalna strona internetowa, długa tradycja kowalstwa i obróbki metalu jest tu wciąż pielęgnowana – przykładem jest imponujące Muzeum Rzemiosła Metalowego oraz unikatowa w skali światowej wytwórnia korkociągów.
SWM – kuźnia w Grupie Stahlwille i dostawca odkuwek premium
Zakład SWM od ponad 60 lat produkuje narzędzia, a od 1996 roku należy do Grupy Stahlwille z Wuppertalu – jednego z czołowych niemieckich producentów narzędzi ręcznych. Kuźnia z Południowej Turyngii zaopatruje całą grupę w odkuwki do produkcji wysokiej jakości narzędzi do wkręcania i chwytania, a także elementów do inteligentnych narzędzi, takich jak klucze dynamometryczne.
Jednym z kluczowych atutów SWM jest własna produkcja matryc. Narzędzia do kucia od zawsze powstają w Steinbach-Hallenberg, a wieloletnie doświadczenie uzupełnia w pełni zintegrowany łańcuch CAD/CAM. To inwestycja, która szczególnie się opłaca, gdy nowe narzędzia trafiają na półautomatyczne linie produkcyjne – tam liczą się powtarzalność, krótki czas cyklu i pewność procesu.
Nowa linia oparta na centrum obróbczym Heckert H55
Sercem najnowszej i najbardziej zaawansowanej linii produkcyjnej SWM stało się centrum obróbcze Starrag Heckert H55. Dla wielu osób w dziale produkcji był to odważny krok: kuźnia inwestuje w bardzo precyzyjne centrum obróbcze, typowo kojarzone z obróbką wysoko dokładnych części.
Powód tej decyzji staje się jasny, gdy pozna się jej autora – inżyniera odpowiedzialnego za projekt całej linii oraz jego podejście do automatyzacji i optymalizacji procesów.
Enrico Danz – inżynier, który przeprojektował proces w kuźni
Człowiek ma w tej historii ogromne znaczenie. Enrico Danz, dziś kierownik produkcji, zaczynał jako mechanik samochodowy, a studia z inżynierii mechanicznej ukończył równolegle z pracą w SWM. Nie jest typem szefa „zza biurka” – zna każdy detal procesu, a większość uchwytów czy rękojeści narzędzi wykonywał kiedyś sam.
Jak sam podkreśla, aby dostrzec potencjał usprawnień, trzeba być bezpośrednio przy maszynie: „muszę być na miejscu – inaczej nie da się realnie ocenić, co można poprawić”.
Optymalizacja obróbki dużych szczypiec – punkt wyjścia do zmiany
Pewnego dnia Danz doszedł do wniosku, że proces produkcji dużych szczypiec można istotnie przyspieszyć. Samo zwiększanie automatyzacji poprzez roboty i standardowe przyrządy mocujące nie wystarczało – w jego ocenie słabym ogniwem stała się obróbka skrawaniem. Mocowanie i frezowanie głowic szczypiec trwało zbyt długo, a wrzeciona dotychczasowych maszyn miały ograniczoną wydajność.
„Różnorodność produktów była mocno ograniczona, a przezbrojenia zajmowały zbyt dużo czasu. Stało się jasne, że musimy od nowa przemyśleć całą linię produkcyjną. Naszym celem było skrócenie czasu obróbki i maksymalne skrócenie czasów przezbrojenia” – wyjaśnia Danz.
Wyzwanie: stara hala produkcyjna i ograniczona przestrzeń
Największym ograniczeniem okazała się… hala produkcyjna. Jak opisuje Danz, to typowy „budynek z NRD z lat 60.”, w którym rozstaw słupów i nośność posadzki dyktują wiele decyzji inwestycyjnych. Rozwiązaniem okazało się sprowadzenie technologii z Chemnitz – kompaktowej serii maszyn Heckert, charakteryzujących się maksymalną wydajnością przy minimalnych wymaganiach przestrzennych.
Współpraca z ROBOTICS – automatyzacja zmiany 26 detali
Nawet najlepszy pomysł potrzebuje wsparcia. Partnerem Danza w projekcie został Jan Hilpert, dyrektor zarządzający firmy ROBOTICS ze Schmalkalden, specjalizującej się w automatyzacji. To właśnie do niego jako jednego z pierwszych trafiła koncepcja nowej linii produkcyjnej.
Kluczowe wyzwanie brzmiało: jak zautomatyzować zmianę aż 26 różnych detali przy średnim czasie obróbki około 30 sekund na detal? Podczas gdy Hilpert koncentrował się na rozwiązaniu automatyzacyjnym, Danz pracował nad oprzyrządowaniem, które pozwoli zamocować jednocześnie cztery różne detale na jednym przyrządzie.
Dlaczego własne oprzyrządowanie zamiast gotowych rozwiązań?
Naturalnym pytaniem jest: dlaczego SWM nie skorzystało z usług wyspecjalizowanych firm od oprzyrządowania i systemów mocowania?
Danz wyjaśnia to prosto: większość specjalistów miała niewielkie doświadczenie z odkuwkami i ich specyficznymi tolerancjami. W kuźni występują wahania wymiarów wynikające m.in. ze skurczu materiału podczas kucia matrycowego. W tym konkretnym przypadku temat okazał się zwyczajnie zbyt wymagający. Dlatego najlepszą decyzją było wykorzystanie własnej wiedzy procesowej i kompetencji projektowych zespołu SWM.
Precyzyjne centrum obróbcze w kuźni – czy to ma sens?
Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że precyzyjne centrum obróbcze Heckert H55 nie jest pierwszym wyborem dla kuźni, w której typowe tolerancje wynoszą kilka dziesiątych milimetra. Jednak dla SWM kluczowe okazały się inne zalety maszyny: stabilność, kompaktowe wymiary i wyjątkowa elastyczność konfiguracji.
Obecnie wprowadzane są kolejne referencje detali, a lista nowych komponentów stale się powiększa. Na centrum obróbczym Heckert H55 trafiają już także części od firm siostrzanych, które wymagają obróbki zewnętrznych powierzchni oraz finalnego montażu. Precyzja i powtarzalność maszyny doceniane są również w tych zastosowaniach.
Heckert H55 w kuźni matrycowej – sztywność, moc i nowe strategie skrawania
Kuźnia matrycowa wymaga wyjątkowo wytrzymałych i uniwersalnych przyrządów mocujących, często o masie nawet pół tony. Heckert H55 z maksymalnym obciążeniem palety 800 kg radzi sobie z nimi bez problemu.
Bardzo sztywne, dobrze wytłumione wrzeciono pozwala znacząco zwiększyć wykorzystanie frezów HSS i narzędzi do obróbki zgrubnej. W połączeniu z opracowanym wewnętrznie systemem mocowania, SWM udało się podnieść prędkość skrawania o około 40% w stosunku do wcześniejszej produkcji. Dodatkowo możliwe jest programowanie różnych strategii rozruchu, co ułatwia dalszą optymalizację parametrów.
Dzięki centrum obróbczemu Heckert H55 SWM może wdrażać zupełnie nowe koncepcje narzędzi i procesów, które dotąd były poza zasięgiem ze względu na ograniczenia poprzednich maszyn.
Szybkie przezbrojenia – fundament automatyzacji produkcji
Oprócz stabilności i mocy, Heckert H55 wyróżnia się elastycznością. Wysoka nośność palety daje dużą swobodę w doborze przyrządów mocujących, a krótkie czasy przezbrojeń umożliwiają realną automatyzację produkcji.
W przeszłości niektóre detale obrabiano nawet przez pół zmiany. Dziś, dzięki nowemu centrum obróbczemu, czas przezbrojenia wynosi nieco ponad 30 minut, po czym maszyna rozpoczyna pracę na kolejnym detalu. W trybie paletowym możliwe jest szybkie przechodzenie pomiędzy dwoma, trzema, a nawet czterema różnymi detalami w jednym cyklu produkcyjnym, przy minimalnym udziale operatora.
Zapytany o to, co najbardziej ceni w maszynie Heckert, Danz odpowiada spontanicznie: „wszystko”. Po chwili doprecyzowuje: „Heckert H55 to tytan pracy. Otworzył przed nami niezliczone nowe możliwości i wciąż odkrywamy kolejne. Dzięki temu mogę inaczej spojrzeć na pozostałe obszary naszego portfolio – a to czyni przyszłość jeszcze ciekawszą. Z tyłu hali stoi już drugi, identyczny Heckert H55”.
Najważniejsze parametry techniczne centrum obróbczego Heckert H55
- Posuwy szybkie: 80 m/min
- Przyspieszenie osi X/Y/Z: 6 / 10 / 8 m/s²
- Czas wiór–do–wióra: 2,9 s
- Uchwyt narzędziowy: HSK-A100
- Maks. długość narzędzia: 430 mm
- Maks. średnica narzędzia: 220 mm
- Czas wymiany palety: 9,5 s
- Średnica kolizyjna detalu: 750 mm (z możliwością rozszerzenia do 850 mm)
- Maks. obciążenie palety: 800 kg
- Wymiary palety: 500 × 630 mm
- Wymiary maszyny (dł. × szer.): 6800 × 2960 mm
European Technology – dostawca obrabiarek i rozwiązań technologicznych w Polsce
Za wdrażaniem tego typu rozwiązań w Polsce stoją wyspecjalizowani partnerzy technologiczni. European Technology od ponad 25 lat dostarcza polskim klientom nowoczesne obrabiarki CNC i kompletne rozwiązania technologiczne, również oparte na maszynach Starrag / Heckert.
Firma współpracuje z wieloma branżami przemysłowymi, m.in. energetyką, lotnictwem, motoryzacją, kolejnictwem, przemysłem zbrojeniowym oraz budową maszyn. Oprócz samych obrabiarek, European Technology oferuje:
- dobór narzędzi skrawających i systemów mocowania,
- opracowanie parametrów obróbki i technologii,
- wdrożenia i optymalizację procesów produkcyjnych,
- systemy automatyzacji, a w wybranych projektach także w pełni zautomatyzowane linie technologiczne i elastyczne systemy wytwarzania (FMS).
Połączenie zaawansowanych centrów obróbczych, takich jak Heckert H55, z wiedzą procesową i automatyką pozwala klientom znacząco skrócić czasy cyklu, ograniczyć przestoje i podnieść konkurencyjność produkcji – niezależnie od tego, czy chodzi o kuźnię narzędziową, czy o wysokoprecyzyjną obróbkę detali z branży lotniczej.
Na podstawie materiału z magazynu Starrag.
