Kategorien: Application News (deutsch) News vom 18.04.2005

KUKA Roboter GmbH - Just-in-time: automatisierte Produktion individueller Bürostühle

Als international etablierter Hersteller von Büro- und Sitzmöbeln weiß man bei der Schweizer Firma SITAG AG ganz genau, was Kunden wünschen. Hochwertiges Design und hohe Qualität zu günstigen Preisen.

Just-in-time: automatisierte Produktion individueller Bürostühle

Als international etablierter Hersteller von Büro- und Sitzmöbeln weiß man bei der Schweizer Firma SITAG AG ganz genau, was Kunden wünschen. Hochwertiges Design und hohe Qualität zu günstigen Preisen. Um dies zu erreichen, hat sich SITAG auf die Fahnen geschrieben, bereits ab der Entwicklung alle herstellungsrelevanten Aspekte gebührend zu berücksichtigen, durch die Auftrags- und JIT-gesteuerte Produktion sowohl das umlaufende Kapital als auch die Lagerhaltung in Form von Fertigware auf ein Minimum zu reduzieren und darüber hinaus die Qualität zu sichern.

Ausgangslage / Aufgabenstellung

In Hinblick auf Funktionalität und Qualität für mehr Arbeitseffizienz kommt heute Büromöbeln - und hier vor allem Bürostühlen - eine ganz entscheidende Rolle zu, zumal die meisten Arbeiten im Sitzen erledigt werden. Einfache Bedienung und ansprechendes Design sind gefragt, denn das Ambiente im Büro oder am Arbeitsplatz soll stimmen und die Motivation der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter gesteigert werden.

Gleichzeitig wird immer besseres Design und höhere Qualität zu einem immer besseren Preis-/Leistungsverhältnis erwartet. Aus diesem Grund wurde am Standort Sennwald mit einem hohen Automatisierungsgrad unter anderem die Produktion von Bürostühlen für die gesamte SITAG International konzentriert. Heute stellen auf dieser Basis 170 Mitarbeiter/innen auf einer Produktionsfläche von rund 30.000 m² pro Jahr sowohl Tausende von Büromöbeln als auch rund 120.000 Bürostühle her.

Der Roboter als Effizienz-Pusher

Im Rahmen der anstehenden Produktion des neu entwickelten und vielversprechenden Stuhlmodells DL 200 galt es, aufgrund von materialtechnischen Anforderungen einige Produktions- und Qualitätsprobleme zu lösen. Schwierig gestaltete sich dies besonders in Bezug auf die Verbindung des Rückenlehnen-Gewebes durch die Applikation von Klebstoff mit dem Rückenlehnen-Rahmen. Die Verantwortlichen erstellten deshalb ein Pflichtenheft und legten darin alle Prozessschritte sowie die notwendigen Parameter für eine qualitativ hochwertige Klebstoff-Applikation.

Dies umfasste das präzise Beschneiden des eingelegten Gewebes, die vorherige Erwärmung des Rahmens und des Deckels sowie das Zeitfenster für den Press- und Aushärtevorgang. Die Analyse und Bewertung der einzelnen Prozessschritte ergab, dass für diese Applikation im manuellen Herstellungsprozess sehr viel und vor allem qualifiziertes Personal notwendig sein würde, oder eben eine automatisierte Lösung zu realisieren ist.

Der Roboter übernimmt alle kritische Arbeiten

Die Entscheidung fiel letztendlich zugunsten einer automatisierten Lösung. Aus gutem Grunde, denn

• der Klebeauftrag muss präzise und exakt reproduzierbar erfolgen
• das Schneiden des Rückenlehnengewebes muss exakt und fehlerfrei durchgeführt werden sowie frei von
• Beschädigungen des Rahmens sein
• für zusätzliche Verbindungsschrauben müssen außerdem diverse Bohrungen eingebracht werden
• und gleichzeitig wird der Produktqualität höchste Priorität eingeräumt

In der Konsequenz bedeutete dies das Investment in hoch leistungsfähige und gleichzeitig hoch flexible Produktions-Einrichtungen.

Realisation

In enger Zusammenarbeit der SITAG AG mit der Firma Sonderer GmbH aus der Schweiz, einem erfahrenen Sondermaschinen-Hersteller sowie dem Roboter-Hersteller KUKA, entstand eine integrierte Roboterzelle für die komplette Applikation und Vormontage der Baugruppe Rückenlehne der Bürostuhlserie DL 200. Die Stuhlfamilie DL 200 existiert dabei in verschiedenen Farb-Varianten des Rücklehnenrahmens und des Rückenlehnen-Gewebes. Um höchste Flexibilität in der Produktion zu gewährleisten, war es nötig, alle diese Varianten in der Roboterzelle "chaotisch" fertigen zu können. In der Praxis sollte Stückzahl 1 realisierbar sein.

Die gemeinsam entwickelte Roboterzelle war in einer ersten Version wie folgt aufgebaut:

Um den zentral angeordneten Sechsachs-Knickarmroboter KUKA KR 6 wurden anfangs zwei Schiebetisch-Stationen und drei Werkzeug-Wechselstationen mit Handbedien-Paneel gruppiert. Außerhalb der Zelle befinden sich die zugeordnete Peripherie in Form einer Heizkammer zum Vorwärmen von Rückenlehnen-Rahmen und Deckel, einer Rüststation zum Vorbereiten des Spann- und Aufsetzrahmens mit dem Rückenlehnen-Gewebe, einer Pump- und Dosieranlage für den Klebstoff, einer Station zum manuellen Verschrauben von Rahmen, Gewebe und Deckel sowie der zugehörigen Schrauben-Zuführeinrichtung.

Der Arbeitsablauf gestaltet sich dabei wie folgt:

Der Werker entnimmt den vorgewärmten Rahmen aus einer Heizkammer und legt ihn auf die Werkstückaufnahme des ersten (linken) Schiebetisches auf. Der Schiebetisch fährt automatisch in die Zelle ein. Der Knickarmroboter hat über den Werkzeug-Wechselflansch bereits die Kleber-Dosierpistole aufgenommen und appliziert den Klebstoff exakt und wiederholgenau auf den Rahmen. Der Schiebetisch fährt wieder nach draußen und der Werker setzt den Spannrahmen mit dem eingelegten Gewebe aun diesem Modell DL 200 an die 20.000 verschiedene Stühle bzw. Rückenlehnen hergestellt, was je nach Auftragseingang mittels der Roboterzelle und 1 oder 2 Bedienpersonen problemlos im 1- oder 2-Schichtbetrieb zu bewältigen ist. Die Kombination aus manuellem Teilehandling und manueller Bearbeitung plus robotergestütztem Werkzeughandling und somit automatischer Bearbeitung erweist sich laut Paul Brunner als ideal, weil kritische Arbeiten reproduzierbar genau ausgeführt werden und der Roboter während dem manuellen Handling sämtliche Verrichtungen vornehmen kann, weshalb so gut wie keine Stillstand-Zeiten zu verzeichnen sind.

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Weitere Informationen:

KUKA Roboter GmbH, Hery-Park 3000, D-86368 Gersthofen
Herr Rüdiger Sonntag, Tel.: (+49) 0821/4533-3456, Fax: (+49) 0821/4533-2934
E-Mail: ruedigersonntag @ kuka-roboter.de
Webseite: www.kuka-roboter.de

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