Das mehrachsige elektronische Handradsystem reduziert die CNC-Rüstzeit bei der Präzisionsfertigung von Luft- und Raumfahrtteilen um 74 %

Hintergrund des Kunden

Der Auftraggeber ist ein spezialisierter Hersteller von Luft- und Raumfahrtkomponenten mit Sitz in München (Deutschland), der komplexe Bauklammern und -verbindungen für kommerzielle Flugzeuge und Satellitensysteme herstellt.Der Bearbeitungsprozess umfasst häufige Produktionsläufe in kleinen Chargen (typischerweise 1-5 Stück) mit mehr als 70 verschiedenen Teildesigns, die monatlich in den 5-Achsen-Bearbeitungszentren von DMG MORI verarbeitet werden.Vor der Einführung der elektronischen Handradlösung verließen sich die Bediener auf traditionelle Joggingknöpfe und zusätzliche Zufuhrsteuerungen für die Positionierung des Werkstücks und die Einrichtung des Werkzeugs.die sich für komplizierte Mehrfachachsenanpassungen als ineffizient erwiesen hat.

Hauptherausforderungen

1. Verlängerte Einrichtungszeit: Jedes neue Werkstück mußte manuell auf 5 Achsen mit Hilfe separater Steuerungen ausgerichtet werden, was durchschnittlich 45 Minuten pro Einrichtung in Anspruch nahm, was 32% der gesamten Ausfallzeiten der Maschine ausmachte.
2. Ungenaue Positionierung: Die bestehenden Jogging-Steuerungen hatten keine feine Einstellbarkeit, weshalb die präzise Ausrichtung komplexer Winkelfiguren schwierig war.03 mm Positionierungsfehler, die mehrere Korrekturversuche erforderten.
3. Ermüdung des Bedieners: Die wiederholte Verwendung mehrerer Tasten und Schalter zur Achsauswahl und inkrementelle Bewegung während längerer Einstellungen verursachte erhebliche Müdigkeit des Bedieners.Dies führt zu erhöhten menschlichen Fehlern während der Nachmittagsschichten..
4. Ausbildungsunfähigkeit: Neue Bediener benötigten acht Wochen intensiver Ausbildung, um sich mit den komplexen Positionierungsverfahren für mehrere Achsen unter Verwendung der Standardsteuerungsschnittstelle vertraut zu machen.

Implementierung der Lösung

Das Unternehmen installierte ein mehrsachsiges elektronisches Handradsystem mit:

1. Ergonomische Handräder: Ein 100 PPR-optisches Encoder-Handrad mit Magnetstütze zur flexiblen Montage auf jeder Maschinenoberfläche
2. Intelligenter Achsauswahlvorgang: Ein integrierter 5-Positionsschalter für die sofortige Auswahl der Achsen X/Y/Z/A/C
3. Variabler Pulsmultiplikator: 1 ×, 10 ×, 100 × Multiplikatorschalter für schnelle Positionierung und Feinstellung
4. Direkt CNC-Integration: Plug-and-play Verbindung zum Steuerungssystem 840D ohne zusätzliche Programmierung

Die Einführung dauerte nur 3 Stunden pro Maschine, einschließlich der Ausbildung des Bedieners für das intuitive Steuerungssystem.

Messbare Ergebnisse

Nach 4 Monaten der Umsetzung in 6 Bearbeitungszentren:

• Aufbauzeit von 45 auf 12 Minuten pro Werkstück reduziert(74% Verbesserung)
• Positionierungsgenauigkeit auf ±0,002 mm verbessertdurch Feinstellbarkeit
• Fehler des Bedieners während der Einrichtung um 82% reduziertauf der Grundlage von Daten über die Qualität der Produktion
• Neue Betreiber-Schulungszeiten von 8 auf 2 Wochen reduziert
• Gesamtmaschinennutzung um 18% gestiegenaufgrund der verkürzten Zeit, in der nicht geschnitten wird
• Die Zufriedenheit der Betreiber verbesserte sich um 47%über ergonomische Bewertungsumfragen

Technische Leistungsdaten

• Reaktionszeit: Verzögerung der Signalverarbeitung von 2 ms (von den Bedienern unbemerkt)
• Haltbarkeit: 500.000+ Drehzyklen ohne Abbau der Signalgenauigkeit
• Umweltverträglichkeit: IP67-Bewertung bei erhaltenen Leistungen unter Betriebsbedingungen (Kühlmittelnebel, Metallsplitter, Temperaturschwankungen)
• Vereinbarkeit: erfolgreich mit 4 verschiedenen CNC-Steuerungssystemen in der gesamten Anlage integriert

Zeugnis des Kunden

"Das elektronische Handrad hat unseren Einbauprozess von einer frustrierenden Aufgabe zu einem präzisen, effizienten Betrieb verändert.Unsere leitenden Maschinisten schätzen besonders das taktile Feedback und die intuitive Steuerung.Die 74%ige Verkürzung der Einrichtungszeit hat es uns ermöglicht, unsere Kapazität für kleine Chargen ohne zusätzliche Kapitalinvestitionen um 40% zu erhöhen.Seitdem haben wir alle unsere 5-Achsen-Maschinen mit diesen Einheiten ausgestattet."""Produktionsingenieur, Abteilung Luft- und Raumfahrtkomponenten

ROI-Analyse

• Investitionen: € 2.850 pro Maschine (Handradsystem + Montage)
• Jährliche Einsparungen: 31.200 EUR pro Maschine (basierend auf der Reduzierung der Arbeitskosten und der erhöhten Auslastung der Maschinen)
• Rückzahlungsfrist: 1,1 Monate
• Weitere Vorteile: Reduzierte Schrottkosten durch Einrichtungsfehler (8.400 EUR jährlich), geringere Ausbildungskosten (6.000 EUR jährlich)