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Die Herstellung eines Einzelstücks kann mit einfachen Arbeitsschritten über ein vereinfachtes Produktionsschema erfolgen, das oft manuell mithilfe der konventionellen Metallbearbeitung ausgeführt wird.
Große Serienproduktionen erfordern zusätzliche Kraftanstrengungen. Diese Kraftanstrengungen sind erforderlich, um eine möglichst produktive Lösung zu finden und die Kosten der hergestellten Bauteile zu reduzieren. Große Serien können für Bauteile in Auftrag gegeben werden, bei deren Herstellung sich die Arbeitsvorgänge häufig wiederholen.
Welche Arbeitsschritte sind bei der Fertigung von großen Serien erforderlich? Mit welchen Vorteilen? An welcher Stelle kann man Arbeitsschritte optimieren?
Schritte zur Präzisionsbearbeitung bei großen Serienproduktionen
Die Präzisionsbearbeitung bei großen Serienproduktionen erfordert eine wesentlich höhere Vorbereitungs- und Einstellungszeit als bei der Herstellung von Einzelteilen.
Die Programmierung wird immer häufiger per CAM (Computer Aided Manufacturing) ausgeführt, die sich auf technische Zeichnungen und die erfassten Werkzeugparameter stützt. Diese Programmierung optimiert die Umsetzzeit der Werkzeuge und berechnet die effektivsten Bewegungsbahnen, damit Ausfallzeiten aufgespürt und weitestgehend reduziert werden können.
Wie funktioniert das?
Die CAD/CAM-Software erstellt ein Programm mit einem ISO-Code, das eine Liste mit Arbeitsschritten enthält, welches die Techniker mithilfe der Werkzeugliste und den Angaben zur Einspannung in die Maschine eingeben. Der Anwender erfasst die Daten mit diesen Parametern und stellt das erste Bauteil her, um die Einstellungen zu überprüfen.
Die Qualitätskontrolle der Bauteile wird von einem dreidimensionalen System über ein Messarm ausgeführt. Dieser Messarm kontrolliert die Geometrie und die Präzision der angefertigten Bauteile und erstellt ein Messprotokoll. Die Produktion wird daraufhin regelmäßig über die Entnahme von Mustern überwacht.
Vorteile der Präzisionsbearbeitung bei großen Serienproduktionen
Wie bereits erwähnt, erfolgt die Programmierung oft über eine CAD/CAM-Software, mit der die Herstellung von Metallteilen optimiert und Ausfallzeiten so weit wie möglich reduziert werden können. Außerdem wird das Umsetzen der Werkzeuge ebenso minutiös berechnet, wie Änderungen und Bewegungsbahnen, um die Produktionszeit auf ein Minimum zu reduzieren und dem Kunden konkurrenzfähige Preise anbieten zu können.
Umso effizienter die Herstellung ist, desto geringer sind die Kosten der Bauteile für den Kunden.
Die Programmierung ermöglicht nicht nur die Reduzierung von Ausfallzeiten, sondern dient ebenfalls zur maximalen Ausnutzung der Maschinenkapazitäten. Die optimale Verwendung der Maschinen und Werkzeuge führt direkt zur Kostenreduzierung der hergestellten Bauteile.
Zusätzliche Optimierungsmöglichkeiten bei der Schweizer Präzisionsbearbeitung
Zusätzlich zur Programmierung sind noch weitere Optimierungen möglich, um die Kosten bei der Serienproduktion von Bauteilen zu reduzieren. Wie bereits im Artikel zu den Möglichkeiten des Drehens und Fräsens erwähnt, können die Drehzentren zum Beispiel mit einem Materialtender (Stangen) ausgestattet werden, um vollständig autonom zu arbeiten und Unterbrechungen oder Ausfallzeiten durch Materialnachschub zu vermeiden.
Die Herstellung von prismatischen Bauteilen kann auch an zwei Arbeitsplätzen mit demselben Fräszentrum erfolgen. Diese Art von Bearbeitungszentrum ermöglicht ein abwechselndes Arbeiten: In der ersten Zone wird am Werkstück gearbeitet, während in der zweiten Zone der Anwender das Werkstück für den nächsten Arbeitsschritt tauschen kann, wodurch ebenfalls Ausfallzeiten vermieden werden.
Über die Programmierung hinaus kann die Optimierung auch aus dem Speichern von Daten bestehen (Werkzeuge, Einstellungen, Einspannen, technische Unterlagen...), um sie bei künftigen Serien wiederverwenden zu können. Es ist auch möglich, einen Prototyp herzustellen, um ihn vom Kunden freigeben zu lassen und die Daten zu speichern, um danach die mechanischen Präzisionsbauteile in großer Serie produzieren zu können.
Schlussfolgerung
Im Wesentlichen muss beim Herstellungsprozess von mechanischen Bauteilen in großen Serienproduktionen darauf geachtet werden, Zeit zwischen den verschiedenen Arbeitsschritten einzusparen. Dieser Zeitgewinn ermöglicht es, nachhaltig die Kosten zu senken und Bauteile mit hoher Präzision in kurzer Zeit herzustellen. Das Speichern der Programmierungsdaten stellt einen wertvollen Zeitgewinn für die Wiederholung von Produktionsvorgängen dar.
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