Tunglastroboten KR titan hos Rosenbauer

En mycket stor tunglastrobot, ett toppmodernt bearbetningscenter och en skräddarsydd automationslösning Hur brandkårsleverantören Rosenbauer lyckades framtidssäkra sin produktion med hjälp av KUKA, Promot och Hermle.

I sitt inkapslade arbetsutrymme verkar den gigantiska roboten nästan ännu större. Omgiven av en palettpool hämtar roboten KR titan enskilda spännpaletter med komponenter, sätter in dem i en fleroperationsmaskin och tar sedan ut de färdiga delarna. Här bearbetas till exempel mycket komplexa pumpdelar och chassidelar. Under tiden ändrar KR titan ordningsföljden på paletterna så att det ska passa produktionen. Trots sin enorma storlek utför roboten alla arbetsmoment förvånansvärt snabbt och tyst. Och helt automatiserat: Roboten hos brandkårsleverantören Rosenbauer i Leonding fortsätter att producera när den övriga personalen gått hem. Att anläggningen nu producerar utan störningar sedan ett par veckor beror på ett optimalt samarbete mellan flera företag.

Stora planer, litet utrymme

Tidigare stod en fräs- och svarvmaskin på samma plats. Vi var tvungna att byta ut den, berättar Michael Schöftner, chef för mekanisk produktion hos Rosenbauer. Efter 14 år hade maskinens ”åkommor” bara blivit fler och reparationerna avlöste varandra. ”Vi hade nått vår kapacitets- och produktivitetsgräns, vilket i mina ögon gjorde det nödvändigt att införa ett obemannat tredje skift. Samtidigt hade vårt komponentspektrum breddats, särskilt med chassidelar som var svåra att tillverka på den gamla maskinen.”

Att lägga ut produktionen på entreprenad var inget alternativ: Många av de komplexa delarna är absoluta kunskapsbärare vars tillverkning Rosenbauer inte kunde överlåta till någon annan. Tvärtom: Det tillkom komponenter, t.ex. till den nya serien med räddningsfordon, RT, men även andra delar som på grund av sin storlek tidigare hade bearbetats externt, skulle nu börja tillverkas internt.
Att utrymmet skulle bli ett problem stod klart från början: En maximal uppställningsyta på cirka sex gånger sex meter stod i vägen för de planer som växte sig allt större i Michael Schöftners huvud: Han ville ha en maskin som även kunde hantera stora komponenter, och han ville ha en automatiserad kombination bestående av en robot och en palettpool med 15 spännpaletter i två olika storlekar. Bara på detta sätt kunde ett obemannat tredje skift bli verklighet. Inköpslistan växte alltså.

Produktionens nya hjärta

Beslutet att välja en fleroperationsmaskin från Hermle fattades relativt snabbt. ”Jag har velat skaffa en Hermle i tio år”, berättar Michael Schöftner. ”Maskinens storlek och typ är som gjord för vår produktion.” Dessutom fick han positiv feedback från underleverantörer, vilket bara stärkte honom i sitt val.
I slutändan blev det en C52U-MT, en fleroperationsmaskin som kan bearbeta komponenter upp till 1 000 x 1 100 x 750 mm och som enligt Schöftner ger företaget ”högsta möjliga måttnoggrannhet och ytkvalitet”.

Maskinen är utrustad med en verktygsspindel som roterar med 14 000 varv per minut, ett verktygsmagasin med 302 verktyg med HSK100-fästen, en intern kylmedelsförsörjning som tillhandahåller kylsmörjmedel med 10–80 bar som kan programmeras steglöst, mätgivare samt programvara FormControl från Blum. Maskinen är dessutom utrustad med Hermles programvarusystem för maskinstatusövervakning som säkerställer kontinuerlig kommunikation och avfrågning av alla maskinstatusar.

Michael Schöftner fick ägna mycket tid åt att övertyga Rosenbauers styrelse. Det handlade ändå om den största investeringen i mekanisk produktion som företaget hittills gjort. Han fyllde flera pärmar med beräkningar rörande ROI och deras Business Case och det uppdelat på varje enskild komponent. Och han fick till slut grönt ljus att beställa ett skräddarsytt automationssystem.

Ett dylikt system, såsom jag såg det framför mig, hade ingen byggt tidigare, i alla fall inte på ett så begränsat utrymme. Jag tog mig därför friheten att själv designa en skräddarsydd automationslösning som skulle passa oss.

Michael Schöftner, chef för mekanisk produktion hos Rosenbauer

En titan i barnrummet

För nu behövdes en automationslösning. Det sätt han gjorde det på kommer nog att bli en liten Rosenbauer-legend: Tillsammans med sin son, en ”entusiastisk Lego Technic-byggare”, satte han sig i barnrummet och gjorde en design med hjälp av Lego, en KUKA-robotmodell och några små modellpaletter. Detta blev grunden till de första skisserna. Dessa skulle visa sig vara förvånansvärt lika slutresultatet.
Att en KUKA-robot skulle bli hjärtat i anläggningen stod också klart relativt tidigt. I sitt sökande efter en robot som kunde flytta paletter på upp till 900 kg – och det inom ett begränsat utrymme och med avstånd på flera meter – gjorde att Michael Schöftner snabbt fick ögonen på KUKA:s största robotmodell KR titan. KR titan 1000 är den första sexaxlade tunglastroboten med öppen kinematik som kan hantera bärlaster på upp till 1 300 kg.

Inget ”off-the-shelf”-system

Nästa steg ledde Schöftner till specialisterna hos Promot. Här fanns det en gemensam historia: Rosenbauer hade redan lärt sig att uppskatta de individuella lösningar som företaget i Oberösterreich kan realisera och det i flera projekt. Med tanke på de komplicerade kraven var en standardiserad automationslösning inget alternativ. Efter flera samordningsmöten med Hermle, KUKA och Promot arbetade man alltså fram den lösning som idag är i drift i Leonding.

I mitten står en KR 1000 titan från KUKA i standardutförande med sex axlar. På grund av palettstorleken har tunglastroboten en bärlast på ”endast” 850 kg och en räckvidd på upp till 4 meter. Den gigantiska tunglastroboten fungerar alltså som central transportanordning för Promot Palmaster som kan mellanlagra upp till 15 paletter samtidigt. Och viktigt att betona: paletter i två olika storlekar, vilket var ett huvudkriterium. Den tredje delen i systemet är en Hermle C52-UMT. Komponenterna som är fastspända på paletterna tillförs Palmaster via en riggningsstation. KR titan tar emot komponenterna och sätter in dem i fleroperationsmaskinen – ett arbetsmoment där robotens långa räckvidd behövs. Efter avslutad bearbetning hämtar roboten paletten igen och lyfter den till stationen för upp-, om- eller avriggning. Roboten hämtar alltså komponenterna gång på gång i prioritetsordning, ser till att de bearbetas i maskinen och lägger ner dem på rätt plats igen.

Alla processer styrs med med programvaran Prosys 3.1, en programvara som Promot utvecklat själva under många år. Förutom systemets processer hanterar programvaran även alla NC-program, beräknar maskinens utnyttjandegrad och verktygsstatus, samt hanterar spänndonen i systemet. ”Det tredje skiftet”, berättar Michael Schöftner, ”kan vi idag alltså köra obemannat. Vi kan då hantera produktionstoppar och på kort tid jobba undan flaskhalsar i monteringslinjen. Jag behövde inte övertyga någon om fördelarna med automation och robotteknik, men det var storleken på investeringen som behövde analyseras. Att företaget till slut gav mig förtroendet att investera den här summan är allt annat än en självklarhet.”

Samarbete mellan Rosenbauer, KUKA, Hermle och Promot

Work in progress

Michael Schöftner betonar att företaget ännu inte har utnyttjat systemets, robotens och maskinens möjligheter till fullo, ”men det innebär ju att vi är rustade för framtiden”. Det finns fler områden att effektivisera och Schöftner har därför två till projekt i åtanke. ”Och jag kommer självklart att vända mig till samma samarbetspartner igen”.