Die 10 größten Herausforderungen für Werkzeugmaschinennutzer. Und wie man ihnen begegnet

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Monica Lorentz
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2 Die Umfrage KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 2

3 1. Die Qualitätsanforderungen steigen 1950 Spaltmaß > 10cm 2012 Spaltmaß < 1 mm KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 3

4 1. Die Qualitätsanforderungen steigen KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 4

5 1. Die Qualitätsanforderungen steigen KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 5

6 1. Die Qualitätsanforderungen steigen KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 6

7 2. Geforderte Lieferzeiten werden kürzer Aspekt 1: höhere Verfügbarkeit Während der deutsche Maschinenbediener zwischen 63% und 84% seiner Anwesenheitszeit produktiv ist (GEO/Fabrik des Jahres 2010), ist der Roboter je nach Applikation zwischen 98% und 99,995% produktiv. Während der deutsche Mitarbeiter durchschnittlich 3.3% seiner Arbeitstage krank fehlt (DAK Gesundheitsreport 2011), fehlt der Roboter nur alle Stunden und dann auch nur für durchschnittlich 2 Stunden (Auswertung eines großen deutschen Automobilherstellers über mehrere 100 Roboter) Output on 8 hour shift with 90sec per part 350 parts per 8 hour shift theoretical output at 100% robot output at % robot output at 98% manual output best case manual output worst case KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 7

8 2. Geforderte Lieferzeiten werden kürzer Aspekt 2: Kürzere Spindellaufzeiten durch Verlagerung von nicht funktionsentscheidenden Tätigkeiten auf den Roboter Beispiel KUKA: Verkürzung der Spindellaufzeiten von 18min auf 13min durch Verlagerung von Entgraten, Sacklochbohrung und Gewindeschneiden auf den Roboter Produktivitätssteigerung um 28% = Verkürzung der Lieferzeit um 28% KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 8

9 2. Geforderte Lieferzeiten werden kürzer Aspekt 3: zusätzliche Schichten Mannlose 3te Schicht = Verkürzung der Lieferzeiten um 33% Promot Palmaster RL KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 9

10 3. Die zu bearbeitenden Bauteile werden komplexer Komplexere Bauteile = mehr Fehlermöglichkeiten KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 10

11 3. Die zu bearbeitenden Bauteile werden komplexer Beispiel Auftragsfertiger: Rohteilkosten (vom Auftraggeber) = 5 Euro Marge auf dem fertig bearbeiteten Teil = 0,30 Euro Jedes falsch bearbeitete Teil vernichtet die Marge von 16 Gutteilen Bei einer Bearbeitungszeit von 90sec muss 25min gearbeitet werden, um das eine falsch bearbeitete Teil zu finanzieren manuell Ausschuss automatisch Gewinnsteigerung 1,00% 0,50% 10,73% 0,50% 0,25% 4,84% 0,10% 0,05% 0,90% KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 11

12 3. Die zu bearbeitenden Bauteile werden komplexer Mean time between failure MTBF eines Roboters = Stunden Mit überwachtem Greifer werden auch Vorbereitungsfehler erkannt Mit Kraft-Momenten-Sensor werden Einlegefehler erkannt Mit nachgelagerter Qualitätssicherung werden auch Maschinenfehler erkannt KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 12

13 3. Die zu bearbeitenden Bauteile werden komplexer KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 13

14 4. Die Preise für die gleichen Leistungen sinken Mitarbeiter im prod. Gewerbe in Deutschland (VDMA 2008) Bruttolohn: Euro Lohnnebenkosten: Euro Lohnkosten: Euro Automationszelle (z. B. DMG Automation): Einmalig ca Euro Steigerung Lohnstückkosten 2011: 1,1% Lohnkosten laufen auch in Stillstands Zeiten KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 14

15 5. Die erzielte Qualität ist wichtiger als der Preis KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 15

16 6. Die Einhaltung des Liefertermins ist wichtiger als der Preis Verfügbarkeit und Planbarkeit Während der deutsche Maschinenbediener zwischen 63% und 84% seiner Anwesenheitszeit produktiv ist (GEO/Fabrik des Jahres 2010), ist der Roboter je nach Applikation zwischen 98% und 99,995% produktiv. Während der deutsche Mitarbeiter durchschnittlich 3.3% seiner Arbeitstage krank fehlt (DAK Gesundheitsreport 2011), fehlt der Roboter nur alle Stunden und dann auch nur für durchschnittlich 2 Stunden (Auswertung eines großen deutschen Automobilherstellers über mehrere 100 Roboter) Output on 8 hour shift with 90sec per part 350 parts per 8 hour shift theoretical output at 100% robot output at % robot output at 98% manual output best case manual output worst case KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 16

17 7. Weiterführende Arbeiten werden wichtiger Roboter mit 6-Achs-Kinematik notwendige Flexibilität für weiterführende Arbeiten ist bereits im Lieferumfang enthalten KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 17

18 7. Weiterführende Arbeiten werden wichtiger Roboter können neben Be- und Entladen: Sortieren In-situ Qualitäts-Kontrolle / Messung Beschriften Entgraten Bürsten Bohren Gewindeschneiden Fräsen Reinigen / Freiblasen KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 18

19 8. Der Wettbewerbsdruck aus dem Inland wächst Wer in hoher Qualität zu guten Preisen rechtzeitig liefern kann, muss sich vor der Konkurrenz nicht fürchten. Produktivität = Eurogewinn pro Jahr Produktivitätssteigerung = mehr Eurogewinn pro Jahr Produktivitätssteigerung mit Roboter durch Verringerte Kosten Höhere Verfügbarkeit Verringerung des Ausschusses Kürzere Zykluszeit KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 19

20 9. Auftragsvolumen für Zerspanung sinkt generell Beispiel: Wandel durch Elektrofahrzeuge Professor Dr.-Ing. Achim Kampker vom Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen: Durch die bevorstehenden Technologieveränderungen am Antriebsstrang sinken nach verschiedenen Untersuchungen die Zerspanungshauptzeiten um bis zu zwei Drittel. Während beim Drehen die Reduktion rund einer Halbierung gleichkommt, sinkt der Bedarf beim Fräsen sogar um rund zwei Drittel sowie beim Bohren und Schleifen sogar um rund 80 Prozent. Automobil- und Zulieferindustrie generieren ca. 45% der Zerspanaufträge in Deutschland! KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 20

21 (10.) Energieeffizienz Untersuchung des iwb 2009: Grundleistung Heller MCH 250: 10kW Leistung während der Aluminiumbearbeitung: 30kW Maschinenstillstand = Energieverschwendung Bei einem Drei-Schichtbetrieb mit 7500 Stunden im Jahr, einem Verhältnis der Hauptzeit zur Nebenzeit von 80:20 Prozent, einer Prozesslast von durchschnittlich 25 kw und einem Grundleistungsbedarf von 10 kw entspricht das einem Energiebedarf von kwh pro Jahr und Maschine. Wird ein Strompreis von 8 ct/kwh zugrunde gelegt (laut BMWi 2009), entstehen Energiekosten von Euro pro Jahr und Maschine Davon entfallen Euro auf unproduktive Zeit. KUKA Roboter GmbH R62 - KTM Andreas Schuhbauer April 2012 Seite 21

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