Méér spindeluren beschikbaar dankzij automatisering met een robotcel

Als er steeds minder vakkrachten beschikbaar zijn, de jonge generatie liever niet meer dan 30 uur in de week werkt en de markt uurprijzen van drie bemande ploegen niet accepteert, dan is automatisering de enige oplossing. Machinebouwer Brinke + Breuer heeft die stap gezet. Een 5-assig bewerkingscentrum draait ’s nachts en in het weekend onbemand, beladen door een BMO Titanium 180 robotcel. Overdag heeft de ervaren frezer de machine tot zijn beschikking om complexe enkelstuks te frezen, waarin hij z’n vakmanschap kwijt kan. Het spindelrendement is tot 80% omhoog gegaan.

Bij hightech industrie denken velen meestal aan Zuid-Duitsland maar niet aan Rheinland Pfalz. “Toch vind je hier in een cirkel van 100 kilometer toptechnologie bedrijven, zoals grote pompenfabrikanten, producenten van gasdruk veersystemen, aerospace toeleveranciers en zelfs tandenborstelfabrikanten”, steekt Michael Breuer, directeur en co-vennoot van Brinke + Breuer van wal. Hier, dat is Staudt, een dorp op steenworp afstand van Montabaur halverwege Keulen en Frankfurt. Brinke + Breuer levert complexe en nauwkeurige onderdelen maar ook compleet gemonteerde modules voor de machinebouw, meet- en testopstellingen, spuitgietmatrijzen en lasconstructies. “Daarmee zijn we breed georiënteerd en kunnen we klanten een compleet programma aanbieden.” Naast de standaard materialen bewerkt de toeleverancier ook gereedschapstaal tot hardheid 64 HRC, verschillende nonferro metalen en kunststoffen.

Spindeluren winnen met nieuwe robotcel

Veelal gaat het om kleine series. Of om repeat orders, onderdelen die door het jaar heen vaker terug komen. Voor enkele klanten houdt Brinke + Breuer een consignatievoorraad aan, zodat de klant altijd direct beleverd kan worden. De productiemedewerkers werken in twee ploegen, waarbij Michael Breuer enkele jaren geleden heeft besloten om in de dagploeg alle medewerkers voor de enkelstuks productie in te zetten en voor het voorbereiden van de robotcel. In de avondploeg werkt er een kleiner team, om het hele machinepark draaiende te houden. “We merkten dat medewerkers in de avonddienst minder geconcentreerd waren dan overdag. Zoals we nu werken, zorgt voor meer rust; medewerkers draaien maar ongeveer eens in de drie weken een avonddienst. Dat willen ze graag. En sinds we deze verandering hebben doorgevoerd, draaien we aan het eind van de maand 20% meer spindeluren.”

Automatisering logische stap

Brinke + Breuer beschikt over een jong en goed opgeleid team CNC frezers. Het bedrijf leidt zelf elk jaar vakmensen op. Toch merkt ook Michael Breuer dat het lastig is om aan goede vakmensen te komen. “De overheid doet te weinig om overuren attractief te maken. Bovendien wil, als we de media geloven, niemand meer langer dan 30 uren in de week werken. Meer dan twee ploegen wordt door het personeel niet geaccepteerd.”

Tel daarbij op dat de kostprijzen steeds verder stijgen en hogere machineuurprijzen in de markt niet te verkopen zijn, dan is het logisch dat je als ondernemer een andere oplossing moet zoeken. De toeleverancier, met zo’n 30 medewerkers, heeft daarom geïnvesteerd in een BMO Titanium 180 robotcel, die geplaatst is bij een DMG Mori DMU 60 eVo 5-assig bewerkingscentrum. Deze robotcel is geschikt voor zowel pallet- als producthandling en multibatch automatisering. Dat betekent dat verschillende kleine series onbemand na elkaar bewerkt kunnen worden. Michael Breuer: “Wij maken kleine series; soms lopen producten tot twee uur op de machine, vaak echter ook veel korter. In dat laatste geval komt in het weekend iemand terug om de cel opnieuw te vullen.”

Waarom BMO Automation?

De software is de belangrijkste reden geweest om voor BMO Automation te kiezen. Daarnaast wijst hij op de verschillende grijpers die beschikbaar zijn en die de robot automatisch wisselt. Afhankelijk van de beschikbare tijd vullen de medewerkers van de dag- en de avondploeg de robotcel met materiaal voor de volgende nacht. Doordat Brinke + Breuer in het CAM programma hyperMill meetcycli tijdens de bewerking mee programmeert, kan het onbemand ’s nachts en in het weekend precisiedelen frezen.

“Bij een nauwe tolerantie controleren we in de machine na het ruwen de maat; er wordt een correctie voor het gereedschap gedaan en dan wordt de passing nagefreesd. Dat gebeurt zo nauwkeurig dat we ook onze kwaliteitscontrole op de CMM verkorten.” Hoewel de BMO Titanium 180 cel geschikt is voor zowel product- als pallethandling, gebruikt Brinke + Breuer zo’n 90 procent van de tijd product handling. “Het grijpersysteem is simpelweg geniaal”, geeft Michael Breuer als reden op. De toeleverancier beschikt over een eigen waterstraalsnijmachine. Is er een ander type raster nodig in de robotcel, snijdt men dit simpelweg zelf. “In de BMO software kun je dat eveneens eenvoudig aanpassen. Zo kun je de indeling van de productladen gemakkelijk zelf veranderen.” De medewerkers, die innovatief zijn, hebben zelfs een afleg- en opspansysteem voor ronde delen ontwikkeld.

Robotcel maakt het werk lichter

De robotcel is ondertussen volledig geïntegreerd in de workflow van de toeleverancier. Michael Breuer: “Jonge mensen hebben geen probleem met automatisering. We leiden zelf verspaners met als richting frezen op en al in het derde jaar kunnen ze zelfstandig het 5-assig bewerkingscentrum met de robotcel bedienen. Zij hebben geen angst voor de robot noch zijn ze bang hun baan kwijt te raken. Zij zien dat de robot hun werk gemakkelijker maakt.” Hij ziet dan ook steeds meer werk richting de BMO cel gaan.

De sta-in-de-weg is soms het feit dat Brinke + Breuer de spanen per materiaalsoort moet scheiden. “Dat beperkt je qua automatisering. Een handvol koperen spanen in een grote bak staal brengt de kwaliteit van de hele spanenbak om zeep.” Daar zouden automatiseerders nog wel een oplossing voor mogen bedenken, oppert hij. “Tot dan proberen we zo goed en zo kwaad werk qua materiaal samen te laten komen. Enkele dagen dit materiaal frezen, dan een ander materiaal. Door krappe levertijden lukt dat echter niet altijd.”

Veel meer uren beschikbaar

In principe heeft Brinke + Breuer door de robotcel door de week 5 keer 8 uur extra spindeluren tot z’n beschikking gekregen en in het weekend nog eens 2 keer 24 extra uren. Ze worden nog niet allemaal benut, maar het aantal spindeluren op de DMG 60 eVO is alles bij elkaar genomen tot wel 80% verhoogd. BMO Automation hanteert hiervoor zelf de Operator Performance Ratio, een kengetal dat de verhouding weergeeft tussen het aantal uren dat de CNC-operator werkt en het aantal uren dat de spindel van de machine draait.

Michael Breuer: “Het aantal spindeluren kan met zo’n robotcel enorm vergroot worden. Vooral in het weekend maken we graag kleine en middelgrote series, die de operators eerder die week al klaar zetten en instellen.” Doet zich een storing voor, dan stuurt de celbesturing automatisch een SMS-bericht naar de productieleider. “Die beoordeelt of in het weekend iemand beschikbaar is de storing te verhelpen; of dat de volgende dagdienst dit kan doen.” Zeker als er meerdere orders met krappe levertijd lopen, probeert men de cel in het weekend optimaal te benutten dor tussendoor nog eens opnieuw te beladen.

Nieuwe ideeën opdoen

Hoewel de BMO robotcel alweer enkele jaren draait en vrij eenvoudig in gebruik is, heeft Michael Breuer een aantal medewerkers recent laten nascholen door de Nederlandse automatiseerder. Het ging met name om de software-update voor de Titanium 180 cel, die nieuwe mogelijkheden bevat. “Je moet je medewerkers nascholen en regelmatig scholing aanbieden. Ze willen meer dan alleen aan de machine staan”, zegt de directeur-eigenaar over deze stap. Of Brinke + Breuer overstapt op de nieuwe software is nog niet beslist. Dat maakt de scholing niet minder zinvol, vindt Michael Breuer. “We wisten dat BMO Automation een eigen productiebedrijf heeft. Doel van de nascholing was om het proces in de eigen productie van in Nederland te bekijken en eventueel nieuwe ideeën op te doen. Waarom zou je geen werkwijze van anderen overnemen als deze zich in de praktijk bewezen hebben?”