Ein Maschinenkonzept für jede Kundenanforderung

Immer kürzer währende Produktzyklen zwingen viele zerspanende Unternehmen zu höherer Flexibilität und sorgen für Kostendruck. Gleichzeitig nehmen die Ansprüche an die Präzision zu – vor allem hinsichtlich der Form- und Lagetoleranzen.

Für Schleifmaschinenhersteller wie die Hardinge Group hat das Konsequenzen. Dies zeigt sich bei Kellenberger in St. Gallen, dem für alle Schleifprodukte zuständigen Hardinge-Kompetenzzentrum. Bei Neuentwicklungen wird dort nicht nur die sprichwörtliche Schweizer Präzision als selbstverständlich angesehen, sondern darauf geachtet, dass die Maschinen kurze Zykluszeiten ermöglichen, schnell und flexibel zu rüsten und – bei aller Qualität – möglichst kostengünstig sind.

Der Schlüssel dazu sind Plattformkonzepte: Von einem modularen Maschinenaufbau mit standardisierten Komponenten profitiert der Kunde hinsichtlich Kosten, Flexibilität bei spezifischer Ausgestaltung, Lieferzeit und Verfügbarkeit sowie Wartung. Ein besonders geeignetes Beispiel dafür ist die jüngst entwickelte Kellenberger 100, eine Universal-Rundschleifmaschine, welche die Maschinenbaureihen Kellenberger Vista und Vita, Tschudin T25 sowie Jones & Shipman Ultramat CNC und Ultragrind 1000 ersetzt, ohne dass der Anwender auf irgendwelche Funktionalitäten verzichten muss.

Maschinenkonzept für die Zukunft

Rolf Wald, verantwortlich für das Produktmanagement Grinding von Hardinge Europa, erklärt: „Nach unserer Definition bedient die neue Kellenberger 100 das gesamte mittlere Segment des Rundschleifens, wobei wir nach wie vor größten Wert auf hohe Qualität und Langlebigkeit legen.“ Je nach Einsatz entsprechender Komponenten lässt sich die Universalrundschleifmaschine als einfache Einzelteilmaschine konfigurieren, die zum Beispiel im Werkzeug- und Formenbau Verwendung findet, bis hin zur hochausgerüsteten Produktionsmaschine mit angebautem Lader.

Möglich wurde diese neue Plattform durch die bei Kellenberger verankerte hohe Entwicklungskompetenz und eine Fertigungstiefe von bis zu 80 Prozent, so dass alle qualitätsrelevanten Komponenten am Standort St. Gallen gefertigt werden können. Um die Montage einer so variantenreiche Maschine zu optimieren, stellte Kellenberger zudem auf die getaktete Standplatzmontage um, die eine hohe Flexibilität mit sich bringt und kurze Lieferzeiten gewährleistet.

Rolf Wald, schon seit dem Jahr 2000 mit dem Vertrieb von Kellenberger-Maschinen betraut und seit 2009 bei Kellenberger angestellt, hebt maschinenseitig das neue Schleifkopf-Konzept hervor: „Mit einem einzigen, sehr kompakten Grundaufbau können wir zehn verschiedene, sich stets kollisionsfrei bewegende Schleifköpfe abbilden, von der einfachen bis zur hochkomplexen Variante.“

Bestandteil des Baukastenkonzeptes:  die Steuerungs- und Antriebstechnik

In Kombination mit unterschiedlichen Werkstückspindelstöcken, Reitstöcken und Achsantrieben kann Hardinge mit der Kellenberger 100 auf nahezu jedes Kundenbedürfnis eingehen, zumal es die Maschine in den Baulängen 600 und 1000 mm gibt. Als weiteres Highlight nennt Rolf Wald die eingesetzte Antriebs- und Steuerungstechnik: „Sie muss für jede Maschinenvariante passen und durch eine Mensch-Maschine-Schnittstelle ergänzt werden, die eine möglichst einfache Bedienung gewährleistet. Hier haben wir mit der Fanuc CNC 31i-B und dem 19“-Touch-Panel eine perfekte Lösung gefunden. Auch die generell hohe Zuverlässigkeit der Fanuc-Steuerungen passt exakt zum Qualitätsanspruch unserer Maschinen.“

Bernard Gschwend, Leiter Entwicklung Rundschleifen bei Hardinge, ergänzt: „ Durch die langjährige Zusammenarbeit mit Fanuc im Segment der Universalrundschleifmaschinen wissen wir mit Bestimmtheit, dass die Fanuc-Steuerung 31i-B alle Leistungserwartungen einer so universell einsetzbaren Rundschleifmaschine wie der Kellenberger 100 erfüllt.“ Auch die Erfahrung von Fanuc hinsichtlich der Schleifbearbeitung ist in der eingesetzten Antriebs- und Steuerungstechnik abgebildet. Die Antriebsregelung ist sehr genau, was präzises Profilschleifen ermöglicht. Unter anderem ist auch eine Interpolationsfunktion enthalten, mit der Kellenberger das Unrundschleifen einfach realisieren kann. „Zudem wird die Geschwindigkeit der 31i auch dem Produktionsschleifen gerecht“, erwähnt Bernard Gschwend. Seiner Meinung nach war eine größere Herausforderung, „dass bei der einfachen Ausführung ein ebenso attraktives Preis/Leistungs-Verhältnis gegeben ist, wie bei der technisch anspruchsvollsten Variante.“

Michael Platz, Key Account Sales Engineer bei Fanuc Schweiz, erklärt die Lösung: „Wir haben für Kellenberger vier Antriebs- und Steuerungspakete geschnürt, die je nach Achsausführung zum Einsatz kommen. Sie unterscheiden sich in der Motorenleistung sowie einigen speziellen Features – und im Preis.“

Hinsichtlich der Zusammenarbeit bestätigt Produktmanager Wald: „Wir haben mit den erfahrenen Fanuc-Mitarbeitern aus der Schweizer Niederlassung in Biel intensiv und sehr erfolgreich kooperiert. Sie haben mit uns und bei uns vor Ort engagiert an Lösungen gearbeitet, vor allem was die Mensch-Maschine-Schnittstelle betrifft. Bei Bedarf kam auch schnelle Hilfe aus dem Servo- oder CNC-Labor der Fanuc-Zentrale in Japan.“

Grosser Touchscreen ermöglicht intuitive Programmierung

Als erster Schweizer Maschinenhersteller nutzt Kellenberger hier den neuen 19“-Touchscreen, den Kellenberger intuitiv bedienbar gestaltete. Technik-Chef Gschwend erklärt: „Wir haben viel Vorarbeit geleistet und gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut die Anforderungen an das Terminal bzw. die Bedienbarkeit ermittelt. Fanuc hat dann die notwendige Basis geschaffen, um unsere Vorstellungen umzusetzen.“ Entstanden ist ein Interface, das mit eigener Kellenberger-Oberfläche die Maschine im Alltag einfach und sicher beherrschbar macht – und im Hintergrund auf Fanuc-Zyklen oder selbstgeschriebenen Makros aufsetzt. Auch für zukünftige Einbettung in Industrie 4.0-Konzepte ist gesorgt. Die integriert OPC UA-Schnittstelle ermöglicht die bidirektionale Kommunikation, so dass die Maschine nicht nur Informationen ausgeben, sondern auch von externen Sensoren etc. empfangen kann.

Der Anwender hat die Wahl zwischen zwei Programmierarten: einer neukonzipierten Zyklenprogrammierung und einer werkstückbezogenen, grafischen Programmierung. Für beide Varianten sind keinerlei ISO-Programmierkenntnisse erforderlich. Für Rolf Wald ist das eine klare Stärke der Kellenberger 100: „Der Anwender profitiert von der durchgängigen Unterstützung in einer neu gestalteten Bedienoberfläche und kann so auch bei Einzelteilen schnell zum ersten passenden Bauteil kommen. Dazu trägt außerdem eine integrierte automatische Technologieberechnung bei.“

Es ist deutlich zu erkennen, dass dem Bediener die Arbeit so leicht wie möglich gemacht werden soll. Schließlich will Kellerberger mit seiner neuen Plattform nicht nur den europäischen Markt erobern, sondern auch Asien und die USA. Für Produktmanager Wald ist auch hierbei die Fanuc-Steuerung wichtig: „Meiner Meinung nach genießt kein anderer CNC-Anbieter eine so hohe internationale Reputation wie Fanuc.“

Kellenberger / Hardinge

Kellenberger ist ein Traditionsunternehmen mit 100jähriger Geschichte. Bereits 1918 wurde die erste Universalrundschleifmaschine gebaut. Bis 1995 war Kellenberger über drei Generationen ein Familienunternehmen. Unter der Leitung von Jürg Kellenberger erfolgte dann der Verkauf an Hardinge, ein amerikanisches Unternehmen mit weltweit über 1500 Mitarbeitern. Hardinge deckt die Bereiche Drehen, Fräsen, Schleifen und Spannsysteme ab.

Kellenberger in St. Gallen ist mit ca. 250 Mitarbeitern Hauptstandort der Hardinge Group und zuständig für alle Schleifprodukte. Dazu gibt es Standorte in Studen/CH, Shanghai/CN, Leicester/GB und Elgin/USA mit weiteren ca. 200 Mitarbeitern. Es werden Universalrund-, Innenrund- Produktions- und Koordinatenschleifmaschinen hergestellt.