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Bestandsmaschinen automatisiert, Produktionskapazität verdreifacht

Rudolf Storz GmbH ersetzt in die Jahre gekommene Automationslösung durch ein neues Robotersystem mit RoboBuddy von ALLMATIC

Die medizintechnische Fertigung stellt besonders hohe Anforderungen an Präzision, Prozesssicherheit und Flexibilität. Bei der Rudolf Storz GmbH in Emmingen werden täglich chirurgische Instrumente gefertigt – ein Bereich, in dem Zuverlässigkeit und Wiederholgenauigkeit eine große Rolle spielen. Mit einem neuen Robotersystem in Kombination mit dem RoboBuddy von ALLMATIC automatisierte das Unternehmen zwei bestehende Maschinen, optimierte Durchlaufzeiten und erhöhte die Fertigungskapazität jeweils auf das Dreifache.

Kompetenzzentrum für chirurgische Instrumente

Seit mehr als 75 Jahren ist die Rudolf Storz GmbH als Lohnfertiger ein etablierter Premium-Hersteller von Medizintechnik Made in Germany. Mit über 160 Mitarbeitenden steht das Unternehmen am Standort Emmingen für technologische Kompetenz, High-Tech-Fertigung, gelebte Innovation und Nachhaltigkeit.

7.000 verschiedene Produkte stellt Rudolf Storz her. Mit modernster Technik und höchstem Qualitätsanspruch. Rudolf Storz vereinbart traditionelles Chirurgiehandwerk mit einem hochinnovativen, automatisierten, digitalisiertem Maschinenpark. Hier verbindet Rudolf Storz das Beste aus beiden Welten – menschliche Präzision mit vollautomatisierter Fertigung.

Die Kunden von Rudolf Storz sind weltweit aktiv und schätzen die Qualität und Lieferfähigkeit. Dass verlangt die beste Technik auch in der Produktion.

Aus einfachen Stahl-Rohlingen entstehen hochpräzise Werkstücke – dank RoboBuddy vollautomatisiert

Von einer veralteten Lösung zur intelligenten Automation

Bereits seit über zehn Jahren war eine der beiden Hermle C20 U mit einer einfachen Automationslösung ausgestattet. „Die bestehende Automation war schlichtweg nicht mehr zeitgemäß“, erklärt Andreas Lang, Verantwortlicher für die CNC-Fertigung bei Rudolf Storz. „Die Technik war in die Jahre gekommen und unseren heutigen Anforderungen einfach nicht mehr gewachsen – die Fertigung entwickelt sich ständig weiter, da müssen auch die Systeme mithalten.“
Im Zuge der geplanten Modernisierung wurde entschieden, nicht nur die bestehende Automation zu ersetzen, sondern gleichzeitig auch eine zweite Bestandsmaschine mit derselben Lösung auszustatten. Ziel war es, das umfangreiche Teileportfolio mit möglichst geringem Ressourceneinsatz wirtschaftlich und flexibel zu fertigen – und das ohne Investition in neue Maschinen oder verschiedene Spannmittel.

Die Integration ist ohne einen komplexen Umbau der Spannmittel realisierbar, lediglich zwei Zylinderstifte müssen zur Vorbereitung des manuellen Schraubstocks aufgenommen werden.

Automationslösung mit dem ALLMATIC-RoboBuddy

Die Wahl fiel auf eine Kombination aus dem SherpaLoader der Firma Sherpa Robotics und dem RoboBuddy von ALLMATIC.
Ein Werkstückgreifer legt das Werkstück ein und der RoboBuddy schließt den Schraubstock mit bis zu 100 Nm Anzugsmoment. Das Werkstück ist so durchgehend sicher gespannt und kann bearbeitet werden. Nach der Bearbeitung öffnet der RoboBuddy den Schraubstock mannlos, sodass das Werkstück entnommen werden kann. Die Position des Kurbelzapfens findet der RoboBuddy selbstständig. Die Stellung des Kurbelzapfens sowie die Spannweite und die Spannkraft kann er für bis zu 256 Schraubstöcke abspeichern und dann wieder abrufen, sodass dies nicht immer neu programmiert werden muss.
Die Schraubeinheit ist über eine DIN ISO 9409-1 Schnittstelle direkt am Roboterarm befestigt. Alternativ kann die Schraubeinheit auch über eine Linearführung bewegt werden.

Standard-Schnittstellen wie OPC-UA, IO-Link und Profinet machen die Integration und Kommunikation unkompliziert.  
Eine flexible Lösung, die sich optimal in bestehende Fertigungsanlagen integrieren lässt, ohne auf hydraulische oder pneumatische Spannmittel oder nachgerüstete Drehdurchführungen zurückgreifen zu müssen.

Ein großer Vorteil: Beide Maschinen konnten mit nur je einem Spannmittel, dem kleinen Zentrischspanner CentroLite von ALLMATIC, automatisiert werden. Dank zweier Backensätze werden damit über 500 verschiedene Bauteile aus Aluminium und Stahl zuverlässig gespannt. Das senkt nicht nur die Investitionskosten für zusätzliche Spannmittel erheblich, sondern bringt maximale Flexibilität in die Fertigung. „Wir wollten unbedingt ein Spannsystem, das viele Teile abdeckt und geringe Rüstzeiten mit sich bringt. Das haben wir mit dem CentroLite in Kombination mit der Automationsanlage perfekt erreicht.“, so Andreas Lang, zuständig für den Fertigungsbereich.

Der RoboBuddy übernimmt das automatische Öffnen und Schließen des Schraubstocks – prozesssicher und komplett mannlos.

Produktionskapazität verdreifacht – Arbeitsplätze verlagert, nicht ersetzt

Seit der Einführung der neuen Automation läuft die Produktion statt in einer 8-Stunden-Schicht nun im 3-Schicht-Betrieb – und das mit denselben personellen Ressourcen. Der entscheidende Unterschied: Während der mannlosen Nachtschicht übernimmt der Roboter das Handling und der RoboBuddy die Schraubstockbedienung – vollautomatisch und prozesssicher.

„Der Arbeitsplatz wird nicht ersetzt, sondern verlagert. Während die Maschine läuft, kann der Mitarbeiter an einer anderen Maschine weiterarbeiten – das steigert die Effizienz und Organisation im gesamten Team“, betont Lang. Ein klares Statement gegen den weit verbreiteten Mythos, dass Automatisierung Arbeitsplätze gefährdet.

Zugleich ermöglicht die Automatisierung dem Unternehmen, trotz wachsendem Auftragseingang und zunehmender Teilevielfalt wirtschaftlich zu produzieren. Bestehende Fachkräfte können gezielter eingesetzt werden.

„Die Automation hilft uns nicht nur dabei, effizienter zu fertigen – sie unterstützt auch unser Wachstum. Ohne die neue Lösung könnten wir die heutigen Mengen mit unserem Team gar nicht wirtschaftlich bewältigen“, erklärt Teamleiter Kamper.

Der RoboBuddy kann über eine Linearführung oder direkt am Roboterarm befestigt werden – Die Drehmomentstütze ist für eine bessere Zugänglichkeit in 45°-Schritten individuell montierbar

Schneller, flexibler, zuverlässiger

Ein weiterer großer Vorteil liegt in den deutlich verkürzten Rüstzeiten. Die zentrale Spannlösung mit dem CentroLite ermöglicht ein schnelles Umrüsten bei gleichzeitig hoher Prozesssicherheit. Der RoboBuddy spannt Werkstücke mit vordefiniertem Drehmoment, ohne manuelle Eingriffe – wiederholgenau und prozesssicher.

Die Zusammenarbeit mit ALLMATIC und Sherpa Robotics verlief reibungslos und partnerschaftlich. „Wir sind mit der Lösung absolut zufrieden und planen bereits, weitere Maschinen zu automatisieren“, erklärt Kamper. „Der Ablauf ist heute schneller, besser – und wir haben mehr Zeit für andere wertschöpfende Tätigkeiten.“

Erfolgreiche Umsetzung durch starke Partnerschaft: Bernd Kamper (Teamleiter), Vincenzo Lo Bue von ALLMATIC und Andreas Lang (CNC-Fertigung) betreuten das Projekt gemeinsam.

Fazit: Automatisierung ohne Kompromisse

Mit der Kombination aus RoboBuddy und CentroLite setzt die Rudolf Storz GmbH auf eine zukunftsfähige Lösung, die Bestandsmaschinen effizient automatisiert, ohne zwingend in neue Anlagen oder Spannmittel investieren zu müssen. Das Ergebnis: eine Verdreifachung der Produktionsleistung, optimierte Durchlaufzeiten und ein flexibles Spannkonzept, das eine enorme Teilevielfalt abdeckt – bei möglichst geringen Investitionskosten.

ALLMATIC liefert mit dem RoboBuddy eine zentrale Automationserweiterung zwischen Roboter und Werkstück – als entscheidendes Element in der automatisierten Fertigung der Zukunft.

Weitere Informationen zum RoboBuddy finden Sie hier: 

Manuelle Spannmittel nachträglich automatisieren

Elektronikhersteller Schienle profitiert von kurzen Rüstzeiten mit Spannsystemen von Allmatic

Moderne Bearbeitungszentren bedeuten eine große finanzielle Investition für Unternehmen. Ihre optimale Auslastung ist daher die Basis für eine wirtschaftliche Produktion. Kurze Rüstzeiten und ein schnelles Spannen der zu fertigenden Teile sind hier wesentliche Kriterien. Das Unternehmen Schienle am Bodensee setzt hierfür auf Spanntürme von Allmatic. Diese bieten viele Vorteile und ermöglichen so eine effiziente wie wirtschaftliche Produktion. 

Die Auslastung von Maschinen ist ein wesentliches Kriterium in der Fertigung. Rationalisierungspotentiale sind permanent zu identifizieren und auszuschöpfen. Bearbeitungsmaschinen sollten deshalb möglichst unterbrechungsfrei laufen. Das Hauptaugenmerk liegt hier vor allem auf den Rüstzeiten und dem Spannvorgang. Hier sind Präzision und Tempo wichtig, schließlich sind sie ausschlaggebend für die Zeitdauer des Beladens mit Werkstücken, während die Maschinen stillstehen und die Produktion unterbrochen ist.

Welche Rolle Spannsysteme in der Produktionsplanung und damit auch für eine wirtschaftliche Fertigung spielen, zeigen die Erfahrungen der Schienle Magnettechnik + Elektronik GmbH. Das Unternehmen am Bodensee setzt seit jeher auf eine große Fertigungstiefe, um sowohl eine Kontrolle über die Qualität als auch die Kosten und Verfügbarkeit von Teilen zu haben. Das Badische Unternehmen entwickelt und produziert seit 44 Jahren elektromagnetische Linearantriebe für Anwendungen mit hohem technischem und qualitativem Lösungsanspruch. Seit 1998 gehört es zu der Unternehmensgruppe HAWE Hydraulik. Die Elektromagnete und Sensoren von Schienle kommen weltweit in einer Vielzahl von Anwendungen wie Rohstoff/Energieträgergewinnung, Hydraulik, Pneumatik, Medizintechnik oder Nahrungsmittelerzeugung zum Einsatz. Im stark wachsenden Bereich Explosionsschutz hat sich Schienle aufgrund seiner langjährigen Erfahrung und weltweiten Zulassungen sogar eine führende Marktposition erarbeitet. Mit mehr als 120 Mitarbeitern am Standort Salem sind die Baden Württemberger außerdem auch ein wichtiger Zulieferer und Entwicklungspartner für die Muttergesellschaft HAWE mit weltweit 2.500 Mitarbeitern.

Gehäuse in Serienfertigung

Ein wichtiges Basisprodukt von Schienle sind Magnetgehäuse, die jährlich hunderttausendfach in Hydraulikaggregaten verbaut werden. „Früher haben wir diese für einen relativ hohen Preis eingekauft. Da wir die Fertigungskompetenz sowie Bearbeitungsmaschinen im Haus hatten, fiel im Rahmen wirtschaftlicher Überlegungen die Entscheidung, auch diese Teile selbst zu fertigen“, erinnert sich Geschäftsführer Jürgen Malz. Er ist seit mehr als 30 Jahren im Unternehmen und für die Produktion verantwortlich.

Schienle startete die Produktion im Jahr 2002 versuchsweise mit kleinen Stückzahlen auf relativ alten Maschinen. Schon bald kristallisierte sich heraus, dass die eigene Fertigung der Teile durchaus Sinn machte. Allerdings reichte die Zahl der produzierten Teile auf den alten Maschinen bei weitem nicht aus. „Wir planten und kalkulierten neu mit einer modernen CNC-Maschine und sprachen mit Allmatic, um die richtige Lösung für das Einspannen der Teile zu finden“, sagt Malz und ergänzt: „Allmatic präsentierte uns schon damals eine sehr effiziente Lösung mit Spanntürmen, die wir noch heute einsetzen und die uns eine sehr wirtschaftliche Fertigung der Magnetgehäuse ermöglicht.“

Dieses Konzept hat sich inzwischen über viele Jahre bewährt, denn Schienle ist ein Auftragsfertiger, der nicht auf Lager produziert. Auch kleine Losgrößen von 200 Teilen sind so wirtschaftlich umsetzbar. „So können wir flexibel auf Kundenanfragen reagieren“, sagt Malz.

Rüstzeiten deutlich verkürzt

Das Konzept von Allmatic sah zwei Duo Spanntürme mit kraftverstärkten Spindeln vor, die mit der Ergänzung „schwimmender“ Spannbacken 16 Werkstücke (4 x 4 Teile) gleichzeitig spannen können. Die Spanntürme erlauben das Beladen und sichere Spannen von Werkstücken im Wechsel – während ein Spannturm neu bestückt wird, bearbeitet die Maschine die Teile am anderen Spannturm. Dies ermöglicht einen effizienten und wirtschaftlichen Betrieb der CNC-Maschinen im Drei-Schicht-Betrieb.

Wie effizient der Einsatz der Duo Spanntürme seit 2006 ist, zeigt das Beispiel der Bearbeitung von Ventilgehäusen: Wurden mit den alten, mechanischen Spannern rund zehn Minuten für ein Teil benötigt, konnte die Rüstzeit der Spanntürme auf 70 Sekunden für 16 Teile deutlich verkürzt werden. Die Bearbeitungszeit der 16 Teile nimmt rund 18 Minuten in Anspruch. Währenddessen ist also immer genug Zeit, um den zweiten Spannturm mit Rohlingen zu bestücken.

Flexibel Fertigen

Dank der hohen Nachfrage nach Schienle-Produkten musste der Fertigungsbereich weiter ausgebaut werden. Im Jahr 2020 wurde hierzu eine weitere moderne CNC-Maschine angeschafft. Aufgrund der guten Erfahrung mit den Spanntürmen von Allmatic, wurde auch diese Bearbeitungsmaschine mit den Duo Spanntürmen ausgestattet. „Wir sind mit diesem Spannsystem nach wie vor auf der sicheren Seite, denn die Rüstzeiten sind deutlich kürzer als die Zeit, die die Maschinen für die Bearbeitung der Teile benötigen“, sagt Malz. Inzwischen werden jährlich rund 200.000 Magnetgehäuse auf den zwei CNC-Maschinen gefertigt. Da Schienle nicht auf Lager produziert, ist auch eine gewisse Flexibilität in der Produktion notwendig. „Wir haben auf den CNC-Maschinen immer genug Puffer für diese Flexibilität. Und für die Fertigung anderer Teile sind die Maschinen auch in kürzester Zeit umgerüstet“, fasst Malz die bisherigen Erfahrungen zusammen.

Auch der Service zählt

Die Effizienz von Spannsystemen ist die eine Sache. Wichtig ist für Fertiger aber auch die Verfügbarkeit von Produkten, Ersatzteilen und ein guter Service. Nur so lässt sich eine CNC-Maschine im Drei-Schicht-Betrieb permanent auslasten. „Wenn wir die Maschine nicht rüsten können oder das Spannen nicht funktioniert, dann steht die Maschine still“, betont Christian Machwitz, der für die Arbeitsvorbereitung und Prozessoptimierung verantwortlich ist. Der langjährige Mitarbeiter bei Schienle kennt die Technik in- und auswendig. Er schätzt an den Allmatic-Schraubstöcken, dass diese präzise, wartungs- und verschleißarm sowie extrem robust und langlebig sind.

„Sehr wichtig ist für uns außerdem, dass Verschleißteile nicht nur für neue Spannsysteme schnell verfügbar sind und Reparaturen in kürzester Zeit ausgeführt werden. Wir bekommen außerdem selbst für unsere fast 20 Jahre alten Spanntürme noch alle Ersatzteile bei Allmatic“, sagt er und ergänzt: „Auch die Kompatibilität ist wichtig! Die alten Spannbacken passen auch auf die neuen Spanntürme und umgekehrt.“

Investitionssicherheit

Für Geschäftsführer Malz sind dies wichtige Argumente, die sich auf die Investitionssicherheit auswirken: „Wir arbeiten sehr gerne mit am Markt etablierten Anbietern zusammen, die uns auch über einen sehr langen Zeitraum hinweg mit Ersatzteilen versorgen können und ihre Produkte ständig weiterentwickeln.“ Das trifft auch für die Spanntürme zu, für die mit kraftverstärkten Spindeln ausgestatten Spanntürme ist inzwischen eine weitere Variante verfügbar: hydraulische Schraubstöcke. Sie erlauben ein Fixieren der Werkstücke in kürzester Zeit mit großer Kraft. Das ständige Wiederholen dieser Spannvorgänge kann zudem immer mit genau der gleichen Kraft erfolgen. Eine Innovation, die sowohl Varianten- als auch Serienfertigern große Vorteile bringt. Damit könnte Schienle in Zukunft seine Spanntürme optimieren und die Rüstzeiten weiter verkürzen.

Sowohl die Aufträge für das Mutterunternehmen HAWE als auch für andere Kunden haben sich in den letzten Jahren so gut entwickelt, dass nun eine weitere Expansion ansteht. Schienle wird die inzwischen beengten Betriebsflächen deutlich vergrößern und auch weiter in einen modernen Maschinenpark investieren. Für den Bereich Arbeitsvorbereitung und Bearbeitung von Teilen haben sich die Spannsysteme von Allmatic auch für den Einsatz in weitere CNC-Maschinen empfohlen.