Heinz Knöpfle GmbH - Verdrievoudiging van het aantal draaiuren

4 juni 2021

Duurzaam succes door consequente automatisering

Als er één middelgrote onderneming is die het potentieel van automatisering heeft ingezien en weet te benutten, dan is het wel Heinz Knöpfle GmbH in Schwabmünden, ongeveer 30 kilometer ten zuidwesten van Augsburg. In de afgelopen twee jaar heeft het bedrijf alleen al in vijf robotcellen van HALTER CNC Automation geïnvesteerd.

Als loonproducent is Heinz Knöpfle gespecialiseerd in draaien, draaien-frezen en frezen. Het bedrijf produceert onder andere nauwkeurige en verfijnde gedraaide onderdelen, van afzonderlijke onderdelen tot kleine en grote series, voor een breed scala aan industrieën, waaronder machinebouw, medische technologie, aandrijftechniek, kunststoftechniek, luchtvaart en de voedingsmiddelenindustrie, om maar een kleine selectie te noemen.

Halter_Knoepfle_06Bijna  alle machines geautomatiseerd
Ongeveer 16 jaar geleden kocht het bedrijf zijn eerste machine van Mazak, die een jaar later werd geautomatiseerd met een staafaanvoer. Directeur Christian Knöpfle, die in 2009 samen met zijn broer en zus, Suzanne en Andreas, het bedrijf in de tweede generatie overnam, is de machinefabrikant tot op de dag van vandaag trouw gebleven, en ook aan de automatisering.

Gemeten naar het aantal werknemers, 5, beschikt het bedrijf over een aanzienlijk machinepark, want op een productieoppervlak van ongeveer 1500 vierkante meter staan in totaal 22 Mazak-machines - allemaal geautomatiseerd, bijvoorbeeld met pallet- en shuttlesystemen of staafbeladers.

De instap van het bedrijf in robotgestuurde automatisering begon in 2018, toen Christian Knöpfle via een Mazak-verkoopmanager kennismaakte met Halter CNC Automation. Korte tijd later werd het eerste draai-/freescentrum, een Mazak Integrex i-200ST, gekoppeld aan een HALTER Universal Premium.

Halter_Knoepfle_03

Compacte, zeer veelzijdige robotcel
De oplossingen van Halter CNC Automation  zijn compacte, uiterst veelzijdige robotcellen in de meest uiteenlopende uitvoeringen voor CNC-draaibanken en CNC-freesmachines, ontwikkeld voor het geautomatiseerd laden en ontladen van rotatiesymmetrische en rechthoekige werkstukken, alsook lange assen. Voor dit doel is een grote verscheidenheid aan werkstukhouders beschikbaar, waaronder bijvoorbeeld zogenaamde roosterplaten als werkstukbuffers met verschillende capaciteiten in de HALTER Universal Premium. Terwijl de robot aan de voorzijde een CNC-draai-/freescentrum laadt of afgewerkte stukken verwijdert, kan een medewerker aan de achterzijde het systeem laden met nieuwe blanks, zonder de lopende productie te hoeven onderbreken. De robotcel is snel geïnstalleerd en kan, als mobiele oplossing, indien nodig ook van de ene machine naar de andere worden verplaatst.

Vier nieuwe robotsystemen in zeer korte tijd
De voordelen van de eerste robotcel waren duidelijk overtuigend, want alleen al in de afgelopen twee jaar heeft het bedrijf geïnvesteerd in vier verdere automatiseringsoplossingen van HALTER CNC Automation: twee extra HALTER Universal Premiums voor een CNC-draai-/freescentrum en een 3-assig bewerkingscentrum, een HALTER Big voor een Mazak i-200S CNC-draai-/freescentrum en een Turnstacker Compact 12 voor een Mazak Quickturn Nexus 250-II MSY.

De Halter Big is een laadsysteem speciaal ontworpen voor zware werkstukken en dus lange assen tot 800mm. De even compacte als robuuste oplossing integreert een robot met een draagvermogen tot 70 kg.

De Halter Turnstacker Compact daarentegen heeft in totaal 12 stapelstations voor een hoge werkstuk- en eindstukbuffer met een maximale capaciteit tot 385 werkstukken.

Nog meer focus op veilige processen
Volgens Christian Knöpfle heeft de end-to-end automatisering hem gedwongen nog zorgvuldiger na te denken over de betrokken processen. Er moet onder andere aandacht worden besteed aan de temperaturen in de machine met het oog op een constant hoge precisie tijdens de bewerking van het werkstuk, de slijtage en beschikbaarheid van het gereedschap, een adequate toevoer van koelvloeistof en, last but not least, een zeer efficiënte spaanafvoer, om maar een paar factoren voor een hoge procesbetrouwbaarheid te noemen.

Als deze en vele andere eisen en uitdagingen op een betrouwbare manier worden beheerd, leidt dit uiteindelijk tot een constant hoge en dus stabiele productiekwaliteit met een merkbare stijging van de productiviteit als gevolg van een aanzienlijke toename van de onbemande productietijden, wat op zijn beurt potentieel creëert voor nieuwe productiecapaciteiten.

Omzet binnen twee jaar verdubbeld
Halter_Knoepfle_04Heinz Knöpfle GmbH lijkt hierin zeer goed geslaagd te zijn, want de productie vindt 24 uur per dag plaats in drie ploegen met bemande dagploegen en onbemande late- en nachtploegen. Ook in het weekend draaien de machines, grotendeels onbemand - met navenant indrukwekkende resultaten.

Zo konden bijvoorbeeld de spiltijden van sommige machines in combinatie met robotcellen worden verdrievoudigd. En met een geautomatiseerde machine tot 6.000 spiluren per jaar. Op dezelfde manier is de omzet van het bedrijf in slechts twee jaar tijd verdubbeld, dankzij een consequente en vooruitziende automatisering.

Ondanks alle economische successen heeft Christian Knöpfle ook oog voor duurzaamheid. Want wie de automatiseringsprocessen en hun randapparatuur onder de loep neemt, ontdekt vaak nog meer optimalisatiemogelijkheden. Zo wordt bijvoorbeeld de warmte van de afzuiginstallatie teruggewonnen om de productiehallen in de koude maanden te verwarmen. Een geklokte spanentransporteur maakt het op zijn beurt mogelijk om de gebruikte koelvloeistoffen op te vangen, te behandelen en terug te voeren naar de productieprocessen. Dit bespaart waardevolle hulpbronnen en natuurlijk kosten.

Aanzienlijke toename van orders ook door nieuwe klanten
Met een gerichte automatiseringsstrategie kon Heinz Knöpfle GmbH zich als loonproducent herpositioneren en niet in de laatste plaats zijn concurrentievermogen vergroten en consolideren. Dankzij de automatisering kan de gehele productieorganisatie, in de eerste plaats de productie, beter worden gepland, wat tot uiting komt in een duidelijk hogere leverbetrouwbaarheid en een constant hoge productiekwaliteit bij aantrekkelijke prijzen.

Het hoge aandeel onbemande produktie-uren verhoogt de produktiviteit en uiteindelijk ook de produktiecapaciteit. Daardoor kon de onderneming in de afgelopen jaren niet alleen nog meer orders van bestaande klanten vervullen, maar ook een aantal nieuwe klanten binnenhalen.

Wie succes heeft, kan plannen maken voor de toekomst. In mei 2021 werd nog een Mazak (HCN8800) geïnstalleerd. En ook deze machine is uiteraard gekoppeld aan een palletsysteem en dus geautomatiseerd.