Industrie 4.0 ist gelebte Realität

„Bereits 1980 begann Engel mit dem Bau von Linearrobotern und im Jahr 2010 startete die Kooperation mit Stäubli Robotics, womit die vollständige Integration von Sechsachsrobotern in unsere Spritzgießmaschinen ihren Anfang nahm“, so Jörg Fuhrmann, Leiter Automatisierungssysteme beim österreichischen Spritzgießmaschinenhersteller Engel.

Jörg Fuhrmann
Leiter Automatisierungssysteme beim österreichischen Spritzgießmaschinenhersteller Engel

„Bereits 1980 begann Engel mit dem Bau von Linearrobotern und im Jahr 2010 startete die Kooperation mit Stäubli Robotics, womit die vollständige Integration von Sechsachsrobotern in unsere Spritzgießmaschinen ihren Anfang nahm.“

Herr Fuhrmann, wie hat sich der Automatisierungsgrad von Engel-Spritzgussmaschinen in den vergangenen Jahren entwickelt?

Der Anteil an Systemlösungen, die wir einschließlich Automatisierung, Verfahrenstechnik und weiterer Peripherie liefern, steigt weltweit kontinuierlich an. Engel hat diesen Trend früh erkannt und sich konsequent vom Spritzgussmaschinenhersteller zum Systemexperten entwickelt. Bereits 1980 begannen wir mit dem Bau von Linearrobotern und im Jahr 2010 startete die Kooperation mit Stäubli Robotics. Damit nahm die vollständige Integration von Sechsachsrobotern in unsere Spritzgießmaschinen ihren Anfang.

Zukunftsweisende Engel-Spritzgießzelle mit voll integriertem Stäubli Roboter im Einsatz bei Bond Laminates. (Bildquelle: Engel)

Was sind aus Ihrer Sicht die größten Treiber für den Automatisierungsboom beim Spritzgießen?

Eine Komplettbearbeitung mit immer mehr integrierten Prozessen ist ohne Automatisierung nicht zu realisieren. Die Automation ermöglicht neue Prozesse sowie die Integration von Bauteilfunktionen. Das erlaubt die Herstellung komplexer Produkte in höchster Qualität. So können Kunststoffverarbeiter ihre Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig steigern.

Vier Stäubli Sechsachser übernehmen bei Schneegans Freudenberg Silicon die Automation innerhalb einer Spritzgießzelle, deren Mittelpunkt eine holmlose Engel Victory 400 bildet. (Quelle: Engel)

Mit einem Exportanteil von rund 95 % ist Engel in allen Märkten rund um den Globus aktiv. Wie unterscheiden sich die regionalen Märkte im Hinblick auf den Automatisierungsgrad und die nachgefragten Lösungen?

Technologie- und Innovationstreiber ist Europa und hier insbesondere Deutschland. Aber auch in Amerika und Asien gehören Roboter immer öfter zum festen Bestandteil einer Spritzgießmaschine. China ist in Asien der Vorreiter. Dort sind die Treiber der steigende Qualitätsanspruch und das rasante Ansteigen der Lohnkosten. Es sind vor allem die anspruchsvollen Anwendungen mit hohen Qualitätsanforderungen, für die verstärkt europäische Technologien eingesetzt werden.

Der barrierefreie Zugang zum Werkzeugraum der Engel Maschine ermöglicht eine besonders platzsparende Automatisierung mit einem Stäubli Sechsachser. (Quelle: Engel)

Welche Anforderungen stellen Kunden heute an die Roboterautomation einer Spritzgießmaschine und für welche Anwendungen und Branchen greifen Sie bevorzugt auf Robotiklösungen von Stäubli zurück?

Automatisierungslösungen müssen einfach zu bedienen, sehr flexibel und absolut zuverlässig sein. Deshalb haben wir uns für eine Kooperation mit Stäubli entschieden. Wir setzen Stäubli Sechsachser und SCARA-Roboter zudem überall dort ein, wo es auf kurze Taktzeiten und/oder hohe Präzision ankommt. Für unsere Anlagen in den Bereichen Medical und Life Sciences sind die Stäubli-Maschinen mit ihrem reinraumtauglichen Hygienedesign ohnehin alternativlos.

Engel und Stäubli haben wesentliche Entwicklungen für die Automation von SGM in engem Schulterschluss vollzogen. Wegweisend war u. a. die Entwicklung der offenen Schnittstelle uniVAL drive, dank derer sich Stäubli Roboter in die Engel-Maschinensteuerung integrieren lassen. Welche Vorteile gingen mit dieser Innovation einher?

Mit diesem Entwicklungsprojekt ist es uns gemeinsam gelungen, die Sechsachs-Roboter von Stäubli komplett in die Engel-Maschinensteuerung zu integrieren. Für die Betreiber unserer Maschinen ist das ein gewaltiger Fortschritt. Erstmals können Maschinenbediener Aufgaben, für die zuvor ein Programmierer herangezogen werden musste, selbst erledigen. Dies erhöht signifikant die Verfügbarkeit der Fertigungszelle. Zudem lassen sich die Zykluszeiten erheblich reduzieren, da Roboter und SGM eine gemeinsame Datenbasis nutzen. Die anwenderspezifische Menüdarstellung reduziert das Risiko von Anwenderfehlern und erhöht damit die Sicherheit in der Steuerung.

Wenn wir heute über Automation sprechen, geht es auch um die spannende Thematik Quick Mould Change. Welches Potenzial sehen Sie in dieser Technologie?

In der Automatisierung der Rüstvorgänge liegt ein enormes Potenzial zur Verbesserung der Auslastung von Spritzgießmaschinen. Mit vollautomatischen Wechselsystemen sind wir heute in der Lage, den gesamten Werkzeugwechsel, gerechnet von Schuss zu Schuss, innerhalb nur einer Minute zu realisieren. Damit verlieren häufige Werkzeugwechsel aufgrund kleinerer Losgrößen ihren Schrecken.

Stäubli Connectors bietet schlüsselfertige Lösungen für Energieverbindungen über die komplette Werkzeugzuführung bis hin zu allen möglichen Spanntechnologien für Werkzeuge. Welche Verbesserungen lassen sich damit in SMED-Prozessen erreichen?

Wir haben sowohl mit den Medienkupplungen als auch mit den Spannsystemen von Connectors beste Erfahrungen gemacht. Insbesondere die Multikupplungssysteme, die den gleichzeitigen Anschluss aller Medienkreisläufe eines Spritzgießwerkzeuges über ein Kupplungssystem ermöglichen, sind perfekt für SMED-Prozesse geeignet. Aber auch beim schnellen und sicheren Spannen der Werkzeuge setzen die magnetischen und hydraulischen Spannsysteme von Stäubli Maßstäbe.

Stäubli Connectors und Robotics können die komplette Automationskette an Spritzgießmaschinen darstellen. Ein entscheidender Vorteil für Sie als Maschinenhersteller?

Selbstverständlich ist das ganzheitliche Angebot für uns ein großer Vorteil. Wir können auf einen zuverlässigen Projektpartner in diesem Bereich vertrauen und die Anzahl der Lieferanten reduzieren. Generell sind wir bestrebt, Schnittstellen zu reduzieren, nicht nur bei den Fertigungszellen, sondern auch in der Zusammenarbeit mit Partnern. Das minimiert den Abstimmungsaufwand und beschleunigt die Projektabwicklung. Stäubli ist daher schon seit vielen Jahren ein starker Partner.

Mit dem Thema Industrie 4.0 stehen jetzt erneut zukunftsweisende Entwicklungen ins Haus. Finden sich I4.0-Lösungen bereits heute in Ihren Maschinen- und Automatisierungskonzepten wieder und wie stark wird dieses Thema derzeit kundenseitig nachgefragt?

Industrie 4.0 ist längst nicht mehr nur ein Schlagwort, sondern ein Trend, der bei vielen unserer Kunden bereits gelebte Realität ist. Immer mehr Anwender begreifen Industrie 4.0 als Chance, Prozesse weiter zu optimieren. Bei Engel befassen wir uns seit vielen Jahren mit der Steuerungs- und Prozessintegration und haben angefangen, Maschinen zu vernetzen und Prozessdaten zu analysieren, noch bevor sich der Begriff Industrie 4.0 etabliert hatte. Inzwischen ist inject 4.0, wie wir unsere Antwort auf die vierte industrielle Revolution nennen, längst ein wichtiger Teil unserer Systemphilosophie. Welche zukunftsweisenden Lösungen wir den Anwendern damit zur Verfügung stellen können, werden wir auch auf der K in Düsseldorf demonstrieren.

Stäubli wird auf der Leitmesse K eine voll automatisierte I4.0-Spritzgießzelle mit Vorwärmstation, automatischem Werkzeugtransport und -wechsel, automatischem Spannsystem, Multikupplungssystem zum vollautomatisierten Anschluss aller Energiekreisläufe sowie robotergestützten Handhabungsprozessen präsentieren. Bilden diese hochentwickelten Systeme die Lösung für die künftigen Aufgabenstellungen von Spritzgießern?

Diese Frage ist mit einem eindeutigen Ja zu beantworten. Vollautomatisierte Komplettlösungen dieser Art liefern wir seit Jahren an unsere Kunden. Sie sind eindeutig die Zukunft im Spritzgießen und perfekt geeignet, den Anforderungen einer immer variantenreicheren Fertigung mit sinkenden Losgrößen gerecht zu werden.

Herr Fuhrmann, besten Dank für das interessante Gespräch!