Ein Quantensprung im Rohrlaserschneiden

Die Szenerie fasziniert: Der Rohrlaser LT7 der BLM Group ist im Werk Oberau der Langmatz GmbH inmitten einer lichtdurchfluteten Produktionshalle aufgestellt. Unmittelbar auf seiner Rückseite schließt sich ein Materiallager mit drei Regalen an, aus denen die zu schneidenden Stangen mit einem Hallenkran direkt in die Laserschneidemaschine geladen werden. Der Bedienbereich mit zwei Entladetischen auf der Vorderseite ist für die Maschinenführer großzügig gestaltet und erlaubt ihnen Bewegungsfreiheit. Sie stapeln die fertig geschnittenen Teile auf Holzpaletten, die mit Flurförderzeugen kaum zwei Meter vor der LT7 bereitgestellt und später wieder abgeholt werden. Der innerbetriebliche Materialfluss ist perfekt organisiert, der Produktionsbereich sauber und aufgeräumt.

„Mit der LT7 schneiden wir überwiegend 70x40-Hohlprofile aus 3,5 mm Stahl für Rahmen für Kabelschächte, aber auch Edelstahl, Aluminium und verzinkten Stahl. Wir haben uns das Ziel gesetzt, die Effizienz im Laserschneiden unserer Komponenten um mindestens 30 % zu steigern“, stellt Franz Haser, Leiter Metallverarbeitung, fest.

Darüber hinaus erkannte die Entwicklungsabteilung im 3D-Laserschneiden Potenziale, die Konstruktion vieler Produkte des Unternehmens zu optimieren. „Dank der Möglichkeit, mit dem Tube Cutter-Schneidkopf der LT7 bei höchster Genauigkeit Schrägschnitte auszuführen, können wir Prozessschritte in das Rohlaserschneiden übernehmen, die wir früher separat ausführen mussten. Zum Beispiel das Senken oder das Bearbeiten von Fasen waren mit herkömmlicher Technik ausgesprochen mühsam und zeitaufwendig. Deshalb vermied sie unsere Konstruktion überall dort, wo das möglich war“, blickt Haser zurück. „Mit der LT7 hat sie in der Gestaltung unserer Produkte völlig neue Freiheiten gewonnen. Gleichzeitig ist der Produktionsprozess gestrafft.“ Dabei kommen verschiedene Module der Software-Suite BLMelements zum Einsatz. In ihr hat die BLM Group leistungsstarke Software-Werkzeuge für die Programmierung, die Simulation, die Planung und die Überwachung ihrer Technik zu einem Gesamtpaket integriert, das im Laserschneiden von Rohren und Blech sowie im Biegen von Rohren und Draht praktisch alle Anforderungen des Marktes abdeckt. Ein Highlight ist die CAD/CAM-Software Artube für das Zeichnen, Verändern und Entwerfen von Werkstücken aus Rohren. Bei ihr handelt es sich um eine voll parametrische Entwicklungsumgebung mit umfassender Funktionsbibliothek, die vielfältige Möglichkeiten bietet, den Arbeitsprozess zu optimieren und beste Schnittqualität zu erzielen.

So werden bei Langmatz die von der Konstruktionsabteilung erstellten STEP-Dateien mit wenigen Klicks in Artube importiert und in Teileprogramme für die LT7 umgewandelt. Bei Bedarf kann das Unternehmen die importierten 3D-Modelle in Artube bearbeiten und zum Beispiel Anschnitte noch einmal anpassen. Haser: „Auch das Zeichnen von 3D-Rohrkomponenten ist in Artube sehr einfach, weshalb unsere Konstruktionsabteilung diese Möglichkeit zunehmend nutzt. Häufig exportiert sie die Daten der mit Artube entworfenen Teile anschließend in Solid Works, um sie hier für andere Baugruppen zu verwenden.“ In der Vergangenheit arbeitete die Konstruktion des Unternehmens ausschließlich in Solid Works.

„Zum Beispiel Knickrohre, Hakenverbindungen, Klickverbindungen oder Nasenverbindungen lassen sich in Artube aber erheblich schneller konstruieren. Deshalb war von Anfang an eines unserer Ziele, die Entwicklung solcher Rohrkomponenten in Artube zu verlagern“, erinnert sich Haser. Inzwischen schneidet Langmatz mit der LT7 etwa 200 unterschiedliche Teile, von denen es jeweils viele verschiedene Varianten gibt. Das unterstreicht die Notwendigkeit schneller Auftragswechsel und hoher Flexibilität, was die LT7 gewährleistet.

Mit den Active Tools bietet die BLM Group für ihre Rohrlaser eine Reihe von Optionen an, mit denen Kunden bei verschiedenen Prozessparametern noch bessere Ergebnisse erzielen, ihre Fehlerquote verringern, den Materialabfall weiter reduzieren sowie in der Produktion Zeit und Kosten sparen können. So korrigiert das optische Messsystem Active Scan in Echtzeit axiale Fehler der zu bearbeitenden Rohre und Profile – ohne dabei die Produktivität der LT7 zu beeinträchtigen. Die Abweichungen werden von Lasersensoren gemessen und in Bruchteilen von Sekunden ausgeglichen. Das Messsystem übergibt die erforderlichen Korrekturen in Echtzeit an die Maschinenprogramme, womit die LT7 im Laserschneiden trotz der axialen Fehler der Stangen die gewünschte Präzision erreicht. Das heißt, die Werkstücke werden exakt nach den vorgegebenen Spezifikationen produziert. „Gerade auch bei Materialien mit Ungenauigkeiten wie zum Beispiel Verdrehungen oder Maßabweichungen spielt Active Scan seine Möglichkeiten aus“, berichtet Haser aus der Praxis. „Zum Beispiel bei Bohrungen können wir uns darauf verlassen, dass Bolzen perfekt hineinpassen.“ Active Weld erkennt in der LT7 automatisch die Schweißnähte und richtet die Rohre beim Laserschneiden so aus, dass die Schweißnähte bei den herzustellenden Werkstücken an den programmierten Stellen sitzen. Bei Langmatz begrüßt man insbesondere die Sicherheit, die Active Weld beim Positionieren von Bohrungen gibt. Die Funktion Active Tilt wiederum erhöht die Geschwindigkeit im Rohrlaserschneiden, indem sie die oszillierende Bewegung des Schneidkopfs mit der linearen Bewegung der Rohre kombiniert.

So zeichnet sich der Produktionsprozess mit der LT7 durch einen besonders hohen Automatisierungsgrad aus. Angefangen bei der Anpassung der universellen Stützvorrichtungen und der Einstellung der Backen in der Lünette über das gesamte Durchmesserspektrum der Rohre hinweg bis zur Entladung – die LT7 richtet alle Parameter eigenständig so ein, dass eine optimale Verarbeitung der Materialien ermöglicht wird. „Unsere Maschinenführer müssen an der Maschine praktisch nichts mehr manuell einstellen“, lobt Haser den hohen Bedienkomfort des Rohrlasers. Die Rüstzeiten sind verkürzt, gleichzeitig ist die Produktionssicherheit erhöht, da manuelle Fehler im Einstellprozess nahezu ausgeschlossen sind. Gleichzeitig bietet die BLM Group ihren Kunden vielfältige Möglichkeiten, den Laserschneideprozess direkt über die Bedienkonsole der Maschine flexibel zu steuern. Auch das Nesting führt Langmatz unmittelbar an der Bedienkonsole der LT7 aus. Dabei ordnet die Software die zu schneidenden Teile so auf den Stangen an, dass die Materialien bestmöglich ausgenutzt werden. Haser: „Die Möglichkeiten an der Maschine sind enorm.“

Noch in diesem Jahr soll die LT7 über das OPC UA-Modul der BLM Group mit dem neuen ERP-System von Langmatz verbunden werden. Dann wird bei dem Unternehmen auch das MES-System Protube der BLM Group Bedeutung gewinnen. Diese leistungsstarke Software bietet weitergehende Möglichkeiten für die Überwachung der Produktion und die Analyse der Maschinendaten für Prozessoptimierungen wie zum Beispiel die Minimierung des Abfalls. Neben der LT7 will das Unternehmen in seiner Metallverarbeitung eine Stanze an sein ERP-System anbinden. Die Vernetzung der beiden Maschinen mit dem ERP-System treibt die Digitalisierung im Produktionsbereich Metall voran. „In der Metallverarbeitung sind die Prozesse etwas komplexer als in der Kunststoffverarbeitung, in der wir mit der Vernetzung schon einen Schritt weiter sind“, verrät Haser. Ein weiteres Argument bei der Entscheidung für die Maschine der BLM Group war ihre kompakte Bauweise. Haser: „Der Arbeitsbereich der LT7 ist vollständig geschlossen. Wir brauchten ihn nicht mit Lichtschranken abzusichern. Hinzu kommt das platzsparende Konzept der Bündelbeladung.“ Über die Bewegungsfreiheit der Maschinenführer hinaus habe das Unternehmen in der Halle dank der Kompaktheit der Maschine ausreichend Raum für eine weitere Maschine.

Langmatz hat seinen Umsatz seit der Jahrtausendwende stetig gesteigert. Das Schachtgeschäft ist dabei der Umsatztreiber. Mit ihrer hohen Produktivität in der Produktion der Hohlprofile für die Kabelschächte wird die LT7 das weitere Wachstum des Unternehmens gut unterstützen können. Aktuell arbeitet man noch an verschiedenen Stellen an der Optimierung des Prozesses, die letztlich dazu führen wird, dass Langmatz die Potenziale seines Rohrlasers voll ausschöpfen kann. Inzwischen produziert die LT7 bereits in zwei Schichten, je nachdem auch schon in drei Schichten. Laut Planung soll sie später kontinuierlich im 3-Schicht-Betrieb arbeiten. „Die BLM Group hat uns mit ihrer Maschinentechnik überzeugt. Ihr Service war für uns die einzige Unbekannte. Er hat uns von Anfang an engagiert, kompetent und zuverlässig unterstützt“, meint Haser. So beanspruchten die Installation und Inbetriebnahme der Maschine lediglich zwei Wochen. Dabei wurde ein Sonderlayout realisiert, das die Schaltschränke, die Absaugung und die Kühlung so positionierte, dass rund um die Maschine möglichst viel Platz zur Verfügung steht.

von Johannes Maruschzik