„Die von Robotmaster erzeugten Zuschneidpfade waren auf Anhieb grundsätzlich gut – herzlichen Glückwunsch!“
Raul Fernandez
Programmleiter bei ARRI
Weber Aircraft LP, eine Tochtergesellschaft der französischen Zodiac Group, ist einer der führenden Hersteller von Verkehrsflugzeugsitzen für Fluggesellschaften und große Flugzeughersteller weltweit. Das Unternehmen stellt ein breites Sortiment an Verkehrsflugzeugsitzen her, von ultraluxuriösen erstklassigen Liegesitzsystemen bis hin zu innovativen, platzsparenden Sitzen für die Economy-Klasse, mit patentierten konstruktiven Merkmalen. Das Unternehmen hat bereits mehr als 800.000 Passagiersitze für alle möglichen Flugzeugtypen produziert. Weber eröffnete kürzlich seine neue, für mehrere Millionen Dollar erbaute und fast 14.900 m2 große Sitzfertigungstätte und vergrößerte damit das Firmengelände von Weber in Gainesville in Texas auf insgesamt fast 46.500 m2.
Flugzeugkomponenten- und Systemlieferanten standen in den letzten Jahren unter enormem Preisdruck. Weber hat sich zum Ziel gesetzt, die Kosten drastisch zu senken und gleichzeitig seinen ausgezeichneten und hart erarbeiteten Ruf für Produktqualität und Kundenzufriedenheit zu wahren. Für die neue Anlage suchten sie nach den effektivsten, flexibelsten und effizientesten Lösungen, die ihrer Lean-Fertigungsphilosophie entsprechen.
Ein unmittelbares Problem, mit dem sich Weber konfrontiert sah, war die Notwendigkeit, die Produktionskapazität für die Kunststoff-Klapptische von Verkehrsflugzeugsitzen zu steigern. Die vorhandene 5-Achs-Plattenfräsmaschine lief bereits mit voller Auslastung. Der Kauf einer zweiten identischen Maschine war keine attraktive Lösung – sie war für den Anwendungszweck überdimensioniert und zu teuer. Nach einer vergeblichen Suche nach einer handelsüblichen Plattenfräsmaschine, die besser zu den Besonderheiten des Produkts passt, bat er das Texas Manufacturing Assistance Center (TMAC) und das Automation & Robotics Research Institute (ARRI) an der University of Texas in Arlington um Hilfe bei der Suche nach der geeigneten Fertigungslösung.
ARRI begann damit, alternative, neuartige Methoden für das Plattenfräsen der Klapptische auszuloten und schlug eine robotergestützte Plattenfräszelle als vielversprechenden Lösungsansatz vor. Weber war offen für die Idee. Es bestand jedoch die Anforderung, dass die vorgeschlagene Lösung CAD-Daten direkt in eine roboterverarbeitbare Programmdatei umwandeln könnten sollte, damit die neue Arbeitszelle nahtlos in die bestehenden Fertigungsprozesse integriert werden konnte, in denen die Programmierung von CNC-Werkzeugmaschinen bereits Standard war. Es bestanden Bedenken, weil Roboterprogrammierung in der Regel online durchgeführt wird, ein manueller Prozess, der wertvolle Produktionszeit verbraucht, und Kostensenkungsziele aushebeln kann.
ARRI entschied sich für einen Staubli Rx90-Roboter, und zwar aufgrund der hohen Genauigkeit, die die Bewegungssteuerung (Motion Control) von Staubli leistet und die eine Notwendigkeit für die Zuschneideanwendung ist. Man entschied sich für Robotmaster® als Programmierlösung. Keine andere Software, die ARRI evaluiert hatte, konnte die Kriterien erfüllen:
Programmierung nach CAD/CAM-Prinzipien
Schnelle Programmierung, Simulation und Codegenerierung, alles in einer Softwarelösung integriert
Einfache Roboterprogrammrevision und Einstellung
Der Robotics Manager von Staubli, Mike Ouren berichtet:
„Das ist fantastisch! In den letzten Jahren scheinen sich immer mehr Kunden, die mit Werkzeugmaschinen vertraut sind, der geringen Kosten und der hohen Flexibilität/Geschwindigkeit von Manipulatoren für 6 Freiheitsgrade für bestimmte Anwendungen, die derzeit große Werkzeugmaschinen verwenden, bewusst zu werden; insbesondere beim Zuschneiden, Fräsen und Entgraten weicher Materialien.
Offline scheint die Zukunft vieler Prozessanwendungen zu sein. Robotmaster bietet uns ein hervorragendes Tool, das wir Kunden empfehlen können, die diese Art von Schnittstelle benötigen.“
Innerhalb von fünf Monaten entwarf und lieferte ARRI eine voll funktionsfähige Roboter-Plattenfräszelle an das Werk von Weber Aircraft. Mit Robotmaster konnte Weber:
seine Roboter auf die gleiche Weise programmieren wie seine CNC-Maschinen;
Alle sechs Achsen des Roboters programmieren und die Roboterarchitektur voll ausnutzen;
Die programmierten Zuschneidepfade auf Grenzen und Singularitäten der Robotergelenke und der angebotenen Werkzeuge überprüfen, um solche Probleme zu vermeiden und zu korrigieren;
Die Programmierzeit verkürzen
Die Leistung des neuen Systems übertraf die derzeitige herkömmliche Plattenfräsmaschine in Bezug auf Taktzeit, Schneidqualität, Stellfläche und Betriebskosten.
Die robotergestützte Plattenfräszelle, unterstützt durch Robotmasters CAD/CAM für Roboter, hat sich bei Weber schnell bewährt:
Verbesserte Qualität der Klapptischkomponenten (höhere Schnittqualität und höhere Präzision)
Reduzierung des Platzbedarfs der Plattenfräszellen um mehr als 65 Prozent
Um 23 Prozent reduzierte Taktzeit
Vereinfachtes Werkstückbe-/Entladeverfahren für die Bediener
Verbesserte Sicherheit und Sauberkeit am Arbeitsplatz
Optimierte Arbeitsabläufe
Weber programmierte Hunderte von Werkstücken in die Zelle ein, generierte Offline-Code, lud ihn in den Roboter und bearbeitete die Werkstücke ohne weitere Nachbearbeitung des Codes oder zusätzliche Eingriffe. Um die Vorteile über die gesamte Produktlinie hinweg zu nutzen, wurden eine zweite Roboterarbeitszelle und zusätzliche Plätze für Robotmaster hinzugefügt.
„Das robotergestützte Plattenfrässystem hat den Prozess wirklich optimiert. In jedem Fall hat es unsere Erwartungen übertroffen“, sagt Jeff Robinson, Leiter der Engineering Services bei Weber.
Bei der offiziellen Eröffnung der neuen Sitzproduktionsstätte sagte Michel Labarre, Präsident von Weber Aircraft: „Dieses Werk ist unser Schaufenster und eine Wettbewerbswaffe. Wir werden es für unsere Kunden, für unsere Mitarbeiter, für unsere Gemeinschaft und für unsere Aktionäre nutzen.“