Yaskawa Die Revolution im Kunststoffspritzguss: Wie Variobotic die Produktion neu definiert

In der Welt des Kunststoffspritzgusses, in der Effizienz und Flexibilität über den Erfolg eines Unternehmens entscheiden, stehen viele Kunststoffspritzgussbetriebe vor großen Herausforderungen. Die Suche nach qualifiziertem Personal, die Bewältigung von Low-Volume-High-Mix-Produktionen und die Optimierung der bestehenden Spritzgussmaschinenanlage sind nur einige der Hürden, die es zu überwinden gilt. Genau hier setzt die Variobotic GmbH mit einer intelligenten, kostengünstigen und modularen Lösung an.

Die Herausforderungen: Von Fachkräftemangel bis zur Flexibilität
Traditionelle Automatisierungslösungen im Spritzguss sind oft unflexibel und teuer. Der Markt verlangt immer kostengünstigere, anpassbare Systeme. In modernen Spritzgussmaschinen (SGM) erfordert die manuelle Bestückung und Entnahme schwer zu findendes Personal, was ineffizient und teuer ist. Lange Zykluszeiten, schwankende Qualität und begrenzte Flexibilität erschweren die Produktion und zwingen Unternehmen zu kostspieligen Entscheidungen.

Ein kurzer Blick in die Praxis: Das Bernd-Richter-Beispiel
Sebastian Granzow, Leiter des Process Engineerings bei Bernd Richter GmbH, war auf der Suche nach einer Automatisierungslösung für einen Prozess, in dem Bauteile von Hand in die SGM eingelegt und nach dem Umspritzen mit Kunststoff wieder manuell entnommen werden. Der Hersteller von kundenspezifischen, hochwertigen Kabelsystemen im Medizin-, Defense- und Industriesektor und Teil der weltweit agierenden Amphenol-Gruppe, hat schon in vorheriger Zeit flexible Zuführ- und Entnahme-Automatisierungslösungen mit der Variobotic GmbH umsetzen können. Die Anforderungen waren klar. Der bestehende Spritzgussprozess für ein Bestandteil eines elektronischen Gerätes sollte optimiert werden. Höhere Stückzahlen und Taktzeit, Prozessstabilität sowie -qualität steigern, Fehlerquote verringern und eine bessere Kontrolle über den gesamten Prozess waren die Hürden.

Variobotic und das Baukastenprinzip
Die Variobotic GmbH hat die Herausforderungen des Spritzgusses erkannt und eine innovative Lösung entwickelt. Diese basiert auf einem modularen Baukastenprinzip und muss somit nicht wie eine Sondermaschine jedes Mal von Null auf neu konzipiert werden. Durch eine individuell angepasste Automatisierung wird die Anlage genau auf den Prozess zugeschnitten, ohne überflüssiges Zubehör. Kosten werden gesenkt und die Amortisation ist bei kleineren Anlagen innerhalb eines Jahres erreicht.

„Eine Automatisierung für jeden möglich machen. Oft wird der KMU vergessen. Sie sollen automatisieren, können es aber oft nicht, da die Kosten und Herausforderungen zu anspruchsvoll sind. Genau hier setze ich und die Variobotic GmbH an“, so Peter Klement, CEO des Unternehmens.



Die Umsetzung des Bernd-Richter-Beispiels
Das Herzstück der Lösung bildet die Soft SPS mit ihrem Betriebssystem Variobotic OS. Die gemeinsame Steuerung von Schnittstellen, wie in diesem Fall zur EuroMap 67 und 78, sowie allen individuellen Modulen vereinfacht die zentrale Bedienung der Anlage. Eine nahtlose Integrierung in ein bestehendes System ist hierdurch vereinfacht.

Das Rohbauteil wird durch den Bauteilvereinzeler VarioShaker 540 flexibel vereinzelt und bereitgestellt. Das Kamerasystem SensoPart V50 Robotic sendet dem Industrieroboter, welcher das Teil aufnimmt und in den Spritzgussautomat einlegt, über eine vorgefertigte Schnittstelle die Koordinaten der form- und lagerichtigen Bauteile. Anschließend pickt der MOTOMAN GP4 von Yaskawa das Werkstück aus dem Spritzgießautomat BOY 35 EVH, welches umspritzt wurde. Durch eine immer exakt gleichbleibende Offen-, Bestückungs- und Entnahmezeit minimiert sich die Taktzeit und die Zykluszeit kann eingehalten werden.

Zuvor erfolgte die Qualitätsprüfung von Hand, was die Fehlerquote erhöhte. Die BOY-Anlage führt selbstständig eine Qualitätsprüfung durch. Das spart Zeit und Kosten.

Ist die SGM geöffnet, entnimmt der MOTOMAN GP4 das fertige Bauteil und legt durch einen Dreifachgreifer direkt ein neues wieder ein. So entsteht ein immer gleichbleibender Rhythmus, welcher die Qualität und die Parameter des Kunststoffes konstant hält. Der Prozessschritt ermöglichte eine Vereinheitlichung der Taktzeit sowie eine Stabilisierung der Qualitätsleistung.

Im Anschluss wird in der Trennstation das Bauteil vom Anguss separiert und in Gut-/Schlecht-Behälter für eine reibungslose Weiterverarbeitung sortiert. Die Kontrolle über den gesamten Prozess wurde effizienter gestaltet, indem die eigen definierten Prozessparameter wie beispielsweise Taktzeit, einem Gut-/Schlechtzähler und der automatischen Erkennung von Ausschussteilen angepasst wurden.

Ist der Produktionsauftrag abgeschlossen wird die Anlage umgerüstet und das fertige Bauteil wird zum neuen Rohling. Daraufhin durchläuft es einen zweiten, identischen Zyklus mit einer anderen Form der Spritzung. Die schnelle Umrüstung der Anlage auf die neue Anforderung bringt die Effizienz, unterschiedliche Prozesse innerhalb einer Lösung umzusetzen. Die Bernd Richter GmbH profitiert von hoher Flexibilität bei geringen Zusatzkosten.

Bei solch einer großen Anlage liegt die Amortisationszeit in der Regel bei 2-3 Jahren. Für das Unternehmen konnten wir die Lösung so gestalten, dass sich die Investition in weniger als zwei Jahren vollständig amortisiert.

Mehr als nur Kunststoffspritzguss
Die Variobotic-Lösung ist mehr als nur eine Automatisierungslösung für den Kunststoffspritzguss. Dank des modularen Ansatzes und der leistungsstarken Soft SPS mit dem eigens entwickelten Betriebssystem Variobotic-OS können auch andere Automatisierungsaufgaben wie Baugruppenmontage, Kommissionierung oder weitere Bereiche effizient gelöst werden.

Fazit: Zukunftssichere Produktion mit Variobotic
Automatisierung muss nicht kompliziert oder unflexibel sein. Variobotic zeigt, dass eine smarte, modulare Lösung den Kunststoffspritzguss revolutionieren kann. Unternehmen, die auf diese Technologie setzen, profitieren von maximaler Effizienz, geringeren Kosten und einer deutlich reduzierten Abhängigkeit von schwer verfügbarem Personal. Die Zukunft der Produktion ist flexibel – und Variobotic liefert die passende Lösung dafür.

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