Fügeprozesse im TCO-Check

Winterthur, August 2017 – Das Prinzip der Total Cost of Ownership (TCO) ist industrieübergreifend ein ausschlaggebender Faktor bei Entscheidungen für Neuanschaffungen von Maschinen oder Anlagen. Wer langfristig wettbewerbsfähig produzieren möchte, sollte nicht nur die Anschaffungskosten im Blick haben. Vielmehr sollten auch alle direkten und indirekten Kosten, die vor, während und nach der Anschaffung anfallen, in die Betrachtung einbezogen werden. So lassen sich die kostengünstigsten und wirtschaftlichsten Lösungen identifizieren – das gilt auch für die industrielle Fertigung bei Füge- und Einpressaufgaben: Hier kann sich die Investition in elektromechanische Fügesysteme in Bezug auf Energiebilanz, Wartungskosten sowie Produktausschusskosten auf lange Sicht lohnen.

Im Mai 2012 veröffentlichte die Universität Kassel eine Studie, die hydraulische, pneumatische und elektromechanische Verfahren in ihrer Energieeffizienz vergleicht. Die Ergebnisse untermauern vor allem die Sparpotenziale elektromechanischer Fügesysteme. Bei klassischen Hydraulikanwendungen ist ein 4,4-mal höherer Energieeinsatz nötig als bei der Elektromechanik, während die Pneumatik sogar einen zehnfachen Einsatz erfordert. Bei einer elektromechanischen Lösung ist aufgrund des höheren Wirkungsgrades eine Ersparnis von 77 Prozent gegenüber hydraulischen Systemen, im Vergleich zu pneumatischen Anwendungen sogar bis zu 90 Prozent möglich.

Kostenvorteil im Betrieb

Der Wartungs- und Instandhaltungsaufwand ist bei elektromechanischen Fügesystemen minimal. Der Grund: Weil der Ölwechsel und die Entsorgung des Hydrauliköls entfallen, besteht kein Risiko möglicher Leckagen wie bei pneumatischen Vorgängen, die bei Druckluftanwendungen hohe Zusatzkostenverursachen können. Auch die Kosten für Öl und Druckluft entfallen bei elektromechanischen Fügesystemen. Die geringen Wartungs- und Folgekosten erhöhen die Produktionszeit und Produktivität der Anlagen und führen zu einer raschen Amortisation – je nach Anwendungsfall von weniger als zwei Jahren.

Erhöhte Produktionseffizienz

Dank des Servoverstärkers lässt sich der Prozess sehr genau regeln – exaktes Positionieren, konstante und genaue Geschwindigkeiten sowie exakt definierbare Einpresskräfte machen den Prozess mess- und reproduzierbar. Dies erhöht die Sicherheit und kann die Ausschussquote deutlich verringern. Die elektromechanischen Systeme visualisieren und werten die Produktionsprozesse aus und dienen der konsequenten, prozessintegrierten Qualitätssicherung. Dadurch werden Fehler frühzeitig erkannt und entsprechende Produktteile rechtzeitig aussortiert und nicht weiterverarbeitet. Übergreifend erhöhen elektromechanische Systeme so die Produktionseffizienz.

Zusätzliche Investitionskosten vermeiden

Hersteller sind immer stärker auf Fügesysteme angewiesen, die in der Lage sind, unterschiedliche Fügeschritte auf derselben Anlage durchzuführen. Auch hier weisen elektromechanische Anwendungen erhebliche Vorteile auf: Sie lassen sich schnell einrichten und flexibel an unterschiedliche Messbereiche anpassen. So können verschiedene Bauteile auf einer Maschine produziert werden. Das reduziert die Anzahl benötigter Montagemaschinen und spart Investitionskosten für weitere Maschinen.

Fit für die Zukunft

Damit Hersteller die Einsparpotenziale voll ausschöpfen können, bieten elektromechanische NC-Fügesysteme von Kistler abgestimmte Systeme mit integrierter Kraftsensorik und eine leistungsfähige Kraft-Weg-Auswertung zur lückenlosen Überwachung und Dokumentation aller Messwerte. Die nutzerfreundliche Visualisierung und intuitive Bedienung erlauben es dem Hersteller, Fehlteile frühzeitig zu erkennen und so die Produktion zu optimieren. Das Überwachungssystem maXYmos NC bewertet und dokumentiert XY-Verläufe von Füge- und Einpressvorgängen in Verbindung mit den NC-Fügemodulen und dem passenden Servoverstärker IndraDrive. Durch den hohen Steuerungsgrad lassen sich mit Hilfe der Prozessüberwachung optimale Zykluszeiten herleiten und höchste Wiederholbarkeit der Prozesse erzielen. Die exakte Positionierbarkeit sorgt für konstant präzise Ergebnisse.