Die Smart&Human Factory von SCM für den chinesischen Giganten Star River Bay Group
Schiffsbau und Automobilindustrie
Eine der modernsten Fertigungs-Zellen, die SCM in den letzten Jahren entwickelt hat, wurde an eines der größten Unternehmen im Bereich der Objekteinrichtung in China geliefert.
Die integrierte, flexible Anlage auf mehr als 2000m² Fertigungsfläche für die Produktion von Möbelelemente wurde in den ersten Monaten des Jahres 2021 für den Konzern Star River Bay Group in dessen neuer Fabrik YuFeng Factory in Conghua in der Provinz Guangdong installiert.
Insbesondere die technische Konfiguration dieser Anlage sorgt für eine hochmoderne Automatisierung und eine umfassende Produktionsflexibilität und liefert damit ein konkretes Beispiel für die von SCM entwickelte Smart&Human Factory, die den Anforderungen und kritischen Faktoren der flexibilisierten Massenproduktion gerecht wird. Ein System flexibler automatisierter Zellen, modular aufgebaut und leicht rekonfigurierbar, verbunden durch automatische Transportsysteme und ausgestattet mit anthropomorphen Industrierobotern, einem modernen Doppelsortierer am Ende der Anlage, sowie einer Überwachungssoftware sowohl für die gesamte Anlage als auch für jede einzelne Zelle, und einem ebenfalls von SCM bereitgestellten MES-System.
Darüber hinaus wurden alle Technologien von chinesischen Partnerunternehmen unter der Kontrolle und unter der Leitung des Teams Engineering von SCM integriert. Dieses Team hat mit seiner entsprechenden Struktur in der Vergangenheit bereits zahlreiche Projekte für komplette schlüsselfertige Fabriken nach den Vorgaben der modernsten Marktanforderungen in China durchgeführt.
Alles begann mit einer konkreten Anforderung. Der chinesische Konzern, ein Gigant mit einem Umsatz von 2 Milliarden Euro, stand vor der Notwendigkeit der Investition in neue Fabriken für die interne Herstellung von Produkten für die Objekteinrichtung eigener touristischer und gewerblicher Strukturen. So entstand das Projekt YuFeng Factory: Ein Projekt mit einer Gesamtfläche von 200.000m² für die Bearbeitung von Holzprodukten, mit elf Werkshallen auf drei Etagen, die jeweils auf einen bestimmten Produktionsbereich (Möbel, Halbfertigteile, Türen usw.) spezialisiert sind.
Im Rahmen dieses neuen ehrgeizigen Projekts hat SCM nicht nur eine integrierte flexible Anlage für die Herstellung von Schrankteilen geliefert, sondern auch fünf Lackieranlagen von Superfici für die Oberflächenbeschichtung und weitere 50 Einzel-Maschinen für verschiedene Anwendungsbereiche aus dem breiten und vielfältigen Sortiment von SCM.
DIE INTEGRIERTE FLEXIBLE ANLAGE FÜR DIE HERSTELLUNG VON SCHRANK-BAUTEILEN
Präzision, Automatisierungsgrad und Produktionsflexibilität auf höchstem Niveau sind die Stärken der von SCM entwickelten Smart&Human-Anlage für eine durchschnittliche Produktion von 1000/1.200 Werkstücke/Schicht.
Die Anlage umfasst Zellen für das Nesting, die Kantenbearbeitung und das Bohren, die allesamt über die Überwachungssoftware Maestro active watch gesteuert werden. Diese steuert und kontrolliert den Produktionsprozess anhand der Überwachung des Status der einzelnen Maschinen und der gesamten Anlage in Echtzeit und optimiert die Produktionsperformance. Maestro active watch stellt darüber hinaus eine bidirektionale Einbindung mit den betrieblichen IT-Systemen bereit. Auf diese Weise können per Fern-Upload Teileprogramme aus dem Büro in die Produktionshalle geladen werden, während die Produktion Produktionsberichte für die Analyse im Büro zurückschickt.
Auch das MES der Fabrik, das ein weiteres grundlegendes Element dieses Projekts darstellt, firmiert unter der Marke SCM.
BEREICH NESTING
Diese Zelle umfasst zwei Nesting-Bearbeitungszentren der neuesten Generation „morbidelli x200“, die hohe Fräsgeschwindigkeiten mit maximaler Flexibilität der Zuschnittmuster der Platte kombinieren. Beide sind mit Einlaufrollenbahnen und einem QR-Code-Etikettiersystem ausgestattet. Davor verfügt die Zelle über ein Brückensystem für die Beladung der Stapel der unbearbeiteten Platten, die eine Höhe von bis zu 800 mm aufweisen können.
Die Stapel werden stets automatisch mit Hilfe eines Gabelstaplers geladen.
Alle Daten und Informationen für die Etikettierer werden von der Optimierungssoftware über den Zellen-Supervisor bereitgestellt.
Nach der Ausführung des Nestings werden die fertigen Werkstücke zu den zwei Auslaufbändern befördert. Ein erster anthropomorpher Roboter entnimmt die Platten einzeln und entlädt diese mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 4,5 Stück pro Minute. Ein zweiter Roboter sortiert die Platten und leitet diese entweder in den Bereich der Kantenbearbeitung oder, im Falle von Reststücken, die nachfolgend wiederverwertet werden können, in ein Entlademagazin.
BEREICH KANTENBEARBEITUNG
In diesem Bereich übernimmt eine „stefani cell H+“, die für maximale Flexibilisierung, hohe Produktivität und hervorragende Verarbeitungsqualität steht, den weiteren Fertigungsprozess. Mit dieser hochflexiblen Zelle ist eine Änderung der verschiedenen Parameter der Platten (Dimensionen, Stärke, Kante, Verleimqualität usw.) ohne Unterbrechung des Produktionsablaufs möglich. Darüber hinaus können mit der Überwachungssoftware alle Prozessinformationen für jede einzelne Platte kontinuierlich und auch im Remote-Modus verfolgt werden.
Der „Stefani-Zelle H+“ ist ein vertikaler Speicher mit 30 Ebenen vorgelagert, der als Ablage für die aus dem Nesting-Bereich kommenden Platten dient. Dieser wird von einer Brückenstation „mahros brush“ für die Beladung und einer weiterer Station für die Entladung und Rückführung der Platten „mahros brush“ am Ausgang flankiert.
Das Verfahren wird so zu einem geschlossenen Bearbeitungszyklus: Nach dem Abschluss jeder einzelnen Kantenbearbeitung wird das Teil von der Anlage entladen, während andere Teile den Prozess abschließen. Auf diese Weise kann die Bearbeitung von Platten mit unterschiedlichen Kanten optimiert und beschleunigt werden.
Auch diese Zelle wird über eine Überwachungssoftware Maestro Active Watch gesteuert, die eine kontinuierliche Rundum-Kontrolle des Prozesses und jedes Bearbeitungsschritts durch das Scannen von QR-Codes gewährleistet.
BEREICH BOHRBEARBEITUNGUNG
Nach der Kantenbearbeitung werden die Platten in zwei vertikale Speicher mit 30 Ebenen (für die gleiche Anzahl an Teilen) geführt, die wiederum als „Puffer“ zwischen der Kantenverleimzelle und dem nachfolgenden Bohrbereich dienen. Um ein höheres Produktivitätsniveau zu gewährleisten, entschied sich der Kunde in diesem Falle für die Installation von zwei parallel arbeitenden Anlagen. Beide sind mit einem hochflexiblen automatischen Bohrzentrum, der „morbidelli ux200“, ausgestattet, die sich in idealer Weise für die Bearbeitung mit „Losgröße 1“ eignet. Die Transportgeschwindigkeit des im Speicher zwischengelagerten Materials wird automatisch an die Verfügbarkeit der Bohrmaschinen angepasst. Ermöglicht wird dies über die Software, die die Transportsysteme steuert.
Nach dem Bohren laufen die Platten auf einem einzigen Rollenförderer zusammen, der sie zu einer Maschine verbringt, die die Reinigung der Oberfläche vornimmt. Anschließend werden alle Teile zur Sortierstation transportiert.
SORTIER- UND ENTLADEBEREICH
Dieser Bereich ist für die von SCM entwickelte Anlage von strategischer Bedeutung. Bislang wurden die verschiedenen Arbeitsvorgänge des Zuschnitts, der Kantenverleimung und der Bohrung der Platte wie in der Serienproduktion optimiert, um den Aufwand im Hinblick auf Abfall, Ausschuss und Zeit für das Umrüsten der Maschinen bei Auftragswechsel zu reduzieren. In dieser vollautomatischen Sortierstation werden die einzelnen Aufträge auf der Grundlage der vom Werks-MES bereitgestellten Informationen wieder zusammengesetzt und damit die Personalisierung der Schrankbauteile abgeschlossen.
Dieses moderne Lagersystem besteht aus zwei anthropomorphen Robotern, die mit einer Geschwindigkeit von 3,5 Stück pro Minute arbeiten, zwei mehrstöckigen Magazinen und einem doppellagigen Rollenbahnsystem, mit dem die Teile von den Bohrmaschinen übernommen und gleichzeitig zum Entladebereich geschickt werden.
Sind alle Komponenten eines Auftrags im Magazin vorhanden, gibt die MES-Software den Befehl: Die Komponenten werden zum Entladebereich geschickt und dort von zwei weiteren Robotern in Verschiebewagen abgelegt. Diese wiederum werden manuell zur Verpackungsanlage transportiert, wo die MES-Software die Arbeit der Packer koordiniert, so dass jede Verpackung im Hinblick auf das Gewicht und die Endabmessungen über ein gutes Gleichgewicht verfügt.
In einem zweiten Sortierbereich findet die Vorbereitung der kleineren Platten statt, die in den Verpackungsprozess integriert werden.
Mit dieser Lösung hat SCM nicht nur die Anforderungen des Unternehmens Star River Bay Group erfüllt, sondern auch eine hoch innovative Anlage geliefert, die den modernsten Anforderungen des Marktes entspricht.
DIE ANLAGEN FÜR DIE OBERFLÄCHENBESCHICHTUNG
Star River Bay beabsichtigte die Installation von bis zu fünf Lackieranlagen in seiner neuen Fabrik, darunter zwei komplette Anlagen mit Spritzmaschine „magnum“, Vertikaltrocknern „contivert“ und UV-Polymerisierungssystem. Diese Anlagen sind für hohe Produktionskapazitäten ausgelegt und entsprechen den Anforderungen von Star River Bay.
Bei der Spritzmaschine „magnum“ ist der Farbwechsel direkt in die Software integriert, so dass ein Wechsel von einer Anwendung zur anderen einfach und in kürzester Zeit möglich ist. Den Abschluss der Anlage stellen der Vertikaltrockner „contivert“ dar, der die Heißlufttrocknung auch über längere Zeiträume gewährleistet, sowie ein UV-System für die abschließende Polymerisation der Platten.
Eine weitere Beschichtungsanlage umfasst den Spritzautomat mit rotierender Spritzpistole „rotomagnum“, der zusätzlich zu allen Vorteilen der „magnum“ über ein Karussell mit bis zu 20 Pistolen verfügt. Diese sind einzeln steuerbar und die Höhe des Karussells kann über eine aus einem Rezept abrufbare Variable eingestellt werden. Auf diese Weise kann eine optimale Auftragung insbesondere bei kritischen Produkten wie Farben gewährleistet werden, bei denen eine gleichmäßige Auftragung von wesentlicher Bedeutung ist. Nach Abschluss des Oberflächenbearbeitungszyklus werden die Teile im Vertikaltrockner „Contivert“ getrocknet.
Star River Bay hat sich auch für die beiden Paternoster-Anlagen für die Lackierung großformatiger Türen und Platten für die Technologie Superfici entschieden. Erstere wird für den Touch-up eingesetzt und umfasst zwei anthropomorphe Roboter, für die Optimierung und Beschleunigung des Lackiervorgangs auf beiden Seiten der Platte. Damit ein stets perfektes Produkt gewährleistet werden kann, wird die Kabine durch einen Trocknungsbereich und einen weiteren Bereich für die manuelle Ausbesserung ergänzt. Die andere Paternoster-Anlage dient der Oberflächenbearbeitung und verfügt über einen anthropomorphen Roboter, der den Spritzvorgang der Kanten und das Fräsen übernimmt, sowie über ein Wechselgerät für die Plattenoberfläche. Nach dem Auftragen des Lacks wird der Bearbeitungszyklus der Platte in einem spezifischen Trocknungsbereich fortgesetzt, bevor er dann mit der UV-Polymerisierung abgeschlossen wird.
Star River Bay ist achtet stark auf den Aspekt der ökologischen Nachhaltigkeit. Aus diesem Grunde hat Superfici ausschließlich Anlagen für Lacke auf Wasserbasis geliefert, um die Umwelt und die Gesundheit der Fabrikarbeiter zu schützen. Im Rahmen einer vertrauensvollen Zusammenarbeit hat Superfici dabei gemeinsam mit Star River Bay eine auf die Anforderungen des Unternehmens zugeschnittene Anlage entwickelt, die ausschließlich modernste Lösungen bietet und höchste Qualität für ein stets perfektes Oberflächenergebnis gewährleistet.
Star River Bay Group (China)
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