Bearbeitungszentrum für die Uhrenfertigung
Strong tag: Modernste Speziallösung für die Uhrenindustrie


Aufgabe:
Entwicklung eines Bearbeitungszentrums für die Uhrenfertigung, das kompakt, präzise, zuverlässig und flexibel genug für die Erledigung auch kleiner Produktionsläufe ist. Die Wahl einer geeigneten numerischen Steuerung, Kinematik und Robotik stand dabei im Fokus.

Lösung:
Konstruktion eines Bearbeitungszentrums basierend auf einer Maschine mit drei numerischen Achsen und einer unteren C-Achse am Spindelstock. Die Schlüsselkomponenten der Maschine wie die Ein- und Ausgänge (E/A-Einheiten), Antriebe, Motoren und Geber sowie die Schnittstelle für Messungen der linearen Achse und letztendlich auch die numerische Steuerung stammen von FANUC. Ausstattung des Bearbeitungszentrums mit einem FANUC LR Mate 200iD/4S-Industrieroboter.

Ergebnis:
Das Bearbeitungszentrum für die Uhrenfertigung bringt eine neue Dynamik in der Schweizer Uhrenindustrie. Die in der Uhrenbranche tätigen Hersteller, Instrumentenbauer und Lieferanten verfügen nun über geeignete Fertigungsressourcen für ihre globalen Ambitionen und die Industrie 4.0.
Eine Maschine zur Herstellung von Uhren muss vor allem absolut präzise und zuverlässig arbeiten. Sie muss zudem flexibel genug für die Erledigung auch kleiner Produktionsläufe sein. Diese Anforderungen lassen sich durch numerische Steuerung, Kinematik und Robotik erreichen. Diese Aspekte waren für die neue Standardmaschine von Emissa entscheidend.

Das Unternehmen Emissa mit Sitz im schweizerischen Le Locle (Neuchâtel) stellt Standard- und kundenspezifische Maschinen für die Automobilproduktion und Uhrenfertigung her, wobei etwa 90 % der Komponentenherstellung intern erfolgen. Dabei arbeitet Emissa mit dem Schwesterunternehmen Pibomulti – einem Werkzeugmaschinenhersteller – zusammen, um hocheffiziente Technologien anwenden zu können, die die von den Anwendern geforderte Produktivität, Präzision und Flexibilität der Maschinen sicherstellen. Seit dem Tod des charismatischen Firmenchefs Pierre Boschi, der die beiden Unternehmen zusammenführte, ist Massimo Schiavi als kaufmännischer und technischer Leiter für die Unternehmensgruppe mit 100 Mitarbeitern verantwortlich. „Unsere Kunden aus der Uhrenindustrie suchen nach Wegen, ihre Fertigungsflexibilität zu erhöhen. Häufig setzen sie dabei auf automatisierte Maschinen. Auf Basis unserer Standardmaschinen sind wir in der Lage, innerhalb kürzester Vorlaufzeiten maßgeschneiderte Produktionsanlagen herzustellen“, erläutert er. „Die richtige Wahl der numerischen Steuerung, Kinematik und Robotik steht für uns daher im Fokus.“

Atome – das Bearbeitungszentrum für die Uhrenfertigung mit wegweisender Konzeption

Um diese Strategie verfolgen zu können, hat das Entwicklungsbüro von Emissa das Atome-Bearbeitungszentrum entwickelt. Es basiert auf einer Maschine mit drei numerischen Achsen und einer unteren C-Achse am Spindelstock. Dieser intelligente Maschienenaufbau ermöglicht die Fixierung von Werkstücken mittels Spannfutter, Klemmbacke oder Flansch. Das Werkzeugmagazin mit zwei Greifarmen und verschiedenen Optionen ermöglicht alle für die Fertigung und Zierbearbeitung der Uhren einschließlich Bördeln, Schleifen von Genfer Streifen usw. erforderlichen Bearbeitungsprozesse. Als numerische Steuerung kommt eine FANUC 0i-MF zum Einsatz. Die 2015 vorgestellte Zweikanal-Version dieses Modells kann gleichzeitig zwei unabhängig voneinander synchronisierbare Programme ausführen. Emissa konnte mit dem Touchscreen und den FANUC Picture-Funktionen zur Bildschirmanpassung eine perfekt auf die Kundenanforderungen zugeschnittene Bedienschnittstelle entwickeln. Insbesondere in den Betriebsmodus lassen sich Piktogramme und Grafiken integrieren, was die Arbeit des Einrichtungstechnikers erleichtert. Die FANUC MT-LINKi-Software integriert Daten und stellt diese bereit. Zudem zeigt sie grafisch den Zustand der verschiedenen vernetzten Maschinen an. Diese perfekte Integration eröffnet den Weg zur vierten industriellen Revolution, der Implementierung der Industrie 4.0. Auch die Motoren von FANUC sind hochmodern und unterstützen 4 Mio. Impulse pro Umdrehung. Ein weiterer Pluspunkt bei der Steuerung: Die Achsen sind üblicherweise linear oder zirkular interpoliert. „Damit lässt sich eine perfekte Oberflächengüte insbesondere bei der Konturierung erzielen“, ergänzt Tom Grillot, FANUC Vertriebsingenieur. Seitlich an dem Atome-Bearbeitungszentrum kann ein Roboter installiert werden, was die Flexibilität und Autonomie der äußerst kompakten Uhrenfertigungsmaschine weiter erhöht. Auch hier hat sich der Hersteller mit dem LR Mate 200iD/4S für einen FANUC Roboter entschieden. Der Roboter besitzt 6 gesteuerte Achsen und ein Handgelenk mit einer Nutzlast von 4 kg. Die Wiederholgenauigkeit bei der Positionierung beträgt +/-0,02 mm. Der Bediener kann den Roboter mithilfe der FANUC ROBOGUIDE-Simulationssoftware schnell und einfach für unterschiedliche Fertigungsserien programmieren. Die am Roboterfuß aufgereihten Rohlinge werden auf den Spanndorn montiert und nach der Bearbeitung entfernt. Je nach Werkstückausführung lässt sich die Maschine für eine neue Fertigungsserie sehr schnell zurücksetzen.

„Unsere Kunden aus der Uhrenindustrie suchen nach Wegen, ihre Fertigungsflexibilität zu erhöhen. Häufig setzen sie dabei auf automatisierte Maschinen. Auf Basis unserer Standardmaschinen sind wir in der Lage, innerhalb kürzester Vorlaufzeiten maßgeschneiderte Produktionsanlagen herzustellen. Die richtige Wahl der numerischen Steuerung, Kinematik und Robotik steht für uns daher im Fokus.“

FANUC Zuverlässigkeit weltweit
Der CTO von Emissa ist sehr froh, FANUC als strategischen Partner gewählt zu haben: „Die Zuverlässigkeit sämtlicher FANUC Maschinen mit der 0i-CNC ist unvergleichlich. Dafür spricht die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen von weit mehr als 50 Jahren“, äußert er zufrieden. Und er ergänzt: „Da FANUC weltweit tätig ist, können unsere Maschinen unabhängig vom Installationsort überall überwacht werden.“ FANUC hat bisher 3,3 Mio. digitale Steuerungen weltweit installiert. Damit ist das Unternehmen klarer Weltmarktführer. Für alle FANUC Produkte gilt eine Ersatzteilverfügbarkeit von 25 Jahren. In den meisten Fällen bietet FANUC ein Komplettpaket einschließlich Ein- und Ausgänge (E/A-Einheiten), Antriebe, Motoren, Geber und Schnittstelle für Messungen der linearen Achse. Dies gilt auch für die Atome-Maschine. FANUC erfüllt entsprechend alle Anforderungen des Maschinenherstellers und des Endanwenders aus einer Hand. „Bei FANUC wissen Schweizer Werkzeugmaschinenhersteller, deren Maschinen weltweit exportiert werden, dass sie diese auch überall überwachen können“, erläutert Tom Grillot. Nicht zuletzt erfüllt FANUC mit seiner enormen Produktpalette – bestehend aus CNCs, anderen Steuerungssystemen, Motoren und Robotern – alle erdenklichen Anforderungen. All dies macht die FANUC Gruppe zu einer weltweit führenden Anbieterin von Automatisierungslösungen für vernetzte Produktionsumgebungen.

Im Dienst der Uhrmacher
Die Partnerschaft zwischen Elissa und FANUC beflügelt die Schweizer Uhrenindustrie. Die vor allem in der Uhrenbranche tätigen Hersteller, Instrumentenbauer und Lieferanten verfügen nun über geeignete Fertigungsressourcen für ihre globalen Ambitionen. Sie können nicht nur ihr weltweites Renommee für die Zuverlässigkeit und Qualität ihrer Produkte aufrechterhalten, sondern auch mit Fertigungsressourcen produzieren, die sich für die Industrie 4.0 eignet. Wirtschaftliche und strukturelle Probleme können mit der resultierenden Dynamik behoben und zukünftig vermieden werden.

Verwendete FANUC Produkte