MKE, ein in Heidenreichstein (NÖ) ansässiges Unternehmen, hat sich unter anderem auf modernste Automatisierungstechnik spezialisiert. Eine jüngst gefertigte Anlage baut in sekundenschnelle elektrische Stecker für die Kfz-Zulieferindustrie zusammen. Ein interessantes Beispiel für das mustergültige Zusammenspiel von Elektronik und Mechanik.

Alltägliche Gegenstände sind aus produktionstechnischer Sicht heute oft wahre Wunderwerke ? Hightech, wo man es auf den ersten Blick nie vermuten würde. Wer denkt schon auf Anhieb bei einem Kunststoffgehäuse für elektrische Kfz-Stecker an eine hochkomplexe Maschine zum Zusammenbau der Kleinteile? In der Praxis stehen solche Anlagen jedoch oft für größtes konstruktionstechnisches Know-how und jahrelange Erfahrung im Maschinen- und Anlagenbau. Beides ist bei MKE in Heidenreichstein zu finden.
Hervorgegangen ist das innovative Unternehmen 1980 aus der 1881 gegründeten Eisert AG. Die Firma beschäftigt 150 Mitarbeiter und ist seit 1989 zu 100 Prozent Tochter der Franz Haas Waffelmaschinen Industrie AG. Zum breit angelegten Angebot von MKE gehören Hydranten und Schwerarmaturen ebenso wie Design-Artikel, Medizintechnik oder Feuerzeuge. Dermaßen unterschiedliche Produkte stellten aber auch große Anforderungen an den hauseigenen Sondermaschinenbau, der sich, als Dienstleistung angeboten, im Laufe der Jahre zu einem eigenständigen Unternehmenssegment entwickelt hat. So reicht das Angebotsspektrum in der Automatisierungstechnik heute von der einfachen Kniehebelpresse bis zu vollautomatischen Montageanlagen mit Stellflächen bis zu 100 m2 oder mehr.

Automatisierung als Dienstleistung
Einer der Kunden aus dem Kfz-Zulieferbereich, die Firma Promotech, beheimatet in Schalchen bei Mattighofen, beauftragte MKE mit der Planung, Konstruktion, Fertigung und Inbetriebnahme einer Anlage zum Zusammensetzen von elektrischen Steckergehäusen aus Kunststoff für die Fahrzeugindustrie. Außerdem galt es im konkreten Fall vier Varianten von Steckern aus jeweils sieben Einzelteilen zu realisieren. Ein besonders aufwendiger Teil des Prozesses ist dabei die Prüfung der Teile zwischen den einzelnen Arbeitsschritten. Kontrolliert wird dabei mittels Kameraüberprüfung, mechanischer Kodierungsabfrage und maßlicher Erfassung sowie einer Kraft-/Wege-Überprüfung. Abschließend erfolgt dann eine Beschriftung der Gehäuse mit Hilfe eines Lasers. Ist dieser Vorgang beendet, werden die fertigen, überprüften und beschrifteten Teile als Schüttgut zu je 1.000 Stück in Kartons, welche auf einem Puffermagazin in Warteposition zugeführt und nach Befüllung abgeschoben werden, ausgegeben.

Kostenfaktor Konstruktion
Im Konstruktionsbüro von MKE finden sich modernste Computer, aber auch die althergebrachten, großen Zeichenbretter haben hier noch einen zentralen Platz. Andreas Grabenhofer, Leiter der Konstruktionsbüros bei MKE: “Für die Konstruktion sind in den letzten Jahren technische Hilfen unerlässlich geworden. Wir arbeiten zwar auch noch mit klassischen Konstruktionsmitteln, wie beispielweise dem Zeichenbrett, CAD ist aber nicht mehr wegzudenken. Sowohl im 2D- als auch im 3D-Bereich ist das zeit- und somit kostenoptimierte Arbeiten aber nur möglich, wenn die Lieferanten uns entsprechende elektronische Daten über ihre Komponenten und Systeme zur Verfügung stellen. Das ist ein Grund, warum wir gerne mit Festo zusammenarbeiten. Wir erhalten hier ausgezeichneten Support. Die Teile können in einem passenden Format direkt in unser Konstruktionsprogramm importiert werden. Solch ein Service ist nicht selbstverständlich und der Aufwand, diese Teile nachkonstruieren zu müssen, wäre enorm. Die Rentabilität der Konstruktionsabteilung wird so massiv gesteigert.”

Kompakt, schnell und kostenorientiert
Am Anfang der Konstruktion einer Maschine steht zunächst das Erstgespräch mit dem Kunden. Andreas Grabenhofer: “Der verantwortliche Projektleiter von Promotech hat Kontakt mit uns aufgenommen. Auf Basis eines gemeinsam erarbeiteten Konzepts wurde dann unsererseits ein Angebot erstellt. Wichtig ist dabei das genaue Festlegen der Anforderungen von Seiten des Auftraggebers, da diese maßgeblich die Anlagenkonstruktion und somit letztendlich auch die zu erwartenden Kosten beeinflussen. Die Herausforderung bei der Entwicklung dieser Anlage bestand besonders darin, eine möglichst kompakte als auch sehr schnelle Maschine für diese Montageaufgabe zu konzipieren. Dabei ist stets auf das Kostenoptimum im Sinne eines zufriedenen Kunden zu achten.” Die Konstruktion der Maschine wurde auf fünf Mitarbeiter aufgeteilt. Die Konstrukteure haben bei der Planung hinsichtlich der verwendeten Komponenten dabei verschiedenste Kriterien zu berücksichtigen. Beispielsweise sind die Größe und Arbeitsgeschwindigkeit, aber natürlich auch der Preis und besonders die Qualität der eingesetzten Produkte entscheidende Faktoren. Hinzu kommt, dass jedes einzelne Element viele andere Systemteile beeinflusst.

Elektronik und Mechanik verschmelzen
Komplexe mechanische Komponenten bedingen eine entsprechend ausgefeilte Elektronik. Grabenhofer: “Wir haben bei dieser Maschine erstmals die neue Generation der CPX Ventilterminals von Festo eingesetzt, da diese den großen Vorteil bieten, digitale E/A-Blöcke und Bussysteme direkt auf der Ventilinsel zu integrieren. Eine deutliche Verbesserung, da der Montageaufwand bei der Verdrahtung wesentlich reduziert werden konnte und auch die Programmierung deutlich vereinfacht wurde. Dem Programmierer ist nun eine rasche Zuordnung der digitalen Ein- und Ausgänge möglich. Der praktische Zeitgewinn in der Montage ist enorm. Sensorkabel und Pneumatikschläuche werden nun direkt zur Ventilinsel gezogen. Der aufwendige Installationsweg zum Schaltschrank konnte also eingespart werden.”
Das Steuerungskonzept rund um eine Siemens S7 wurde mit Profibus realisiert. Was von besonderem Vorteil war, weil dadurch die Möglichkeit zur nachträglichen Erweiterung der Anlage besteht. Außerdem war es bei dieser Maschine erwünscht, mittels Fernwartung auf die Anlage zugreifen zu können, so dass man mittels Internet Zustände abfragen und Softwareupdates durchführen kann. Der Bus vermittelt die Kommunikation der gesamten Maschine, und das mit wenigen, steckbar ausgeführten Kabeln. “Wir können die Anlage also bei uns in Betrieb nehmen, mit einigen Handgriffen in mehrere Teile zerlegen, zum Kunden transportieren und rasch wieder zusammenbauen. Die Summenzeiten der Montage reduzieren sich deutlich,” unterstreicht Grabenhofer die hohe Flexibilität.

Teamarbeit mit Nachwuchs
Die moderne Mechatronik erfordert nebst qualitativ hochwertigen Teilen auch ein besonders hohes Maß an fachlichem Know-how und handwerklichem Können. Andreas Grabenhofer: “Hervorheben möchte ich die Bedeutung der Erfahrung bei der Konstruktion und dem Bau solch komplexer Anlagen. Alfred Rauch, der federführende Konstrukteur der Steckergehäuse-Maschine, legt bei seiner Arbeit größten Wert auf die Involvierung unseres Techniker-Nachwuchses. Es ist ihm ein besonderes Anliegen, die Jugend zu fördern und das Wissen um einmal gefundene Problemlösungen weiterzugeben, denn nur das sichert den technischen Fortschritt. Die didaktischen Aus- und Weiterbildungsaktivitäten unterstreichen auch die Kompetenz des Partners Festo. Individuelle Problemlösungsvorschläge durch Herrn Leopold Hatsy, unserem Festo Fachberater, sind im Laufe der Konstruktion einer Anlage immer wieder gefragt. Diese persönliche Gesprächsbasis ist aus meiner Sicht bei einem wirklichen Partner unerlässlich.”

Festo
Tel. (01) 910 75-0
pneumatic@festo.at
http://www.festo.at

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