Nächste Generation der Abisoliermaschinen

Jörg Rychener, Schleuniger Gruppe, Schweiz

Die Trends und ihre Auswirkungen auf die Maschinenanforderungen sind als vernetztes, abhängiges System zu sehen. So beeinflusst zum Beispiel eine neue Technologie sowohl den (End-)Produkt-Mix am Markt als auch das Konzept oder die Prozesse der Abisoliermaschine.

Dem steigenden globalen Wachstum der Wirtschaft stehen begrenzte Ressourcen gegenüber. In der Kabelindustrie zeigen sich die Auswirkungen in gestiegenen Kupferpreisen von 3.500 US Dollat pro Tonne im Jahr 2008 auf gegen erwartete 10.000 US Dollar im Jahr 2011. Die höheren Kosten führen aktuell zu der Verwendung von anderen Materialien als Leiter, prominent Aluminium, oder in einer zweiten Stossrichtung zu kleineren Leiter-Querschnitten, wo das möglich ist. Ein ande-res Beispiel ist die sich rasch verbreitende drahtlose Kommunikation bei gleichzeitig steigenden Datenraten. Dies setzt immer höhere Anforderungen an die Antennenleistung, aber auch an die Abschirmungen der in Koexistenz stehenden Daten- oder Powerleitungen. Die Folge sind sich ändernde, neue Anwendungen aufgrund Material, Kabelaufbau und Steckerelemente.

Für die Maschinenauslegung heisst dies neue Lösungen, die neben den bestehenden auch die neuen Anforderungen abzudecken fähig sind. Dies bedeutet veränderte und neuartige Prozesse auf der Maschine. Um dazu gute Rahmenbedingungen zu bieten, muss über das Maschinenkonzept nachgedacht werden. Es sollte in einer offenen, ausbaufähigen Systemarchitektur ausgebildet sein, um Anpassungen zu ermöglichen.

Man könnte diesen Faktor auch mit „Sicherheit in Qualität“ formulieren. Der wasserdichte Qualitätsnachweis im Sinne der Erfüllung der Anforderungen des Erzeugnisses als auch der Fähigkeit des Erzeugungsprozesses selbst, ist heute eine selbstverständliche Erwartung in der gesamten Herstell- und Verwendungskette. Zu hoch sind die Risiken und Kosten für die Logistik und aus allfälligen Produkthaftpflichtansprüchen. Die Absicherung der Qualitätsansprüche kann heute vom Nachweis wie z.B. von statistischen Prozessfähigkeitsnachweisen und Stichprobenprotokollen aus der Produktion, hin zu Lösungen in der Überwachung der Maschine selber gehen. Das Entstehen eines Fehlers schon bei der Programmierung zum vornherein zu verhindern, ist die Maxime.

Das User-Interface-Design und Software sind entscheidende Elemente dazu. Dank bezahlbarer Rechnerleistung und hoch auflösenden Touch-Screens ist man heute einen beachtlichen Schritt weiter. Der Bediener kann in der Navigation und Eingabe der Parameter bei der Programmierung aktiv unterstützt werden. Die Bearbeitungsoperationen können aus vordefinierten Menus gewählt, und ebenfalls unterstützend grafisch angezeigt werden. Prozessparameter können vermehrt in flexiblen, kundenspezifischen Datenbanken hinterlegt und abgerufen werden. Die Software kann dabei auch eine Kontrollfunktion übernehmen, das heisst falsche oder kritische Eingaben frühzeitig abfangen. Ein zweiter Bereich ist die Verwendung von verschiedenartigen Sensorien in der Maschine, die direkte Messungen vornehmen, aber auch relevante Indikatoren überwachen. Wichtig ist, was mit den gemessenen und detektierten Dateninformationen geschieht. Das Potential, den Bediener aktiv zu unterstützen, reicht von der Ausgabe einfacher Hinweise bis zum geschlossenen, sich verriegelnden oder selber korrigierenden System.

Der Trend der Verfügbarkeit von qualifiziertem Personal für den Betrieb der Produktionsmittel ist sinkend gegenüber dem angestrebten Wachstum. Demographische Verschiebungen sind der eine Grund. Potentielle, negative Treiber sind Verschiebungen der anwachsenden Generation in den Ausbildungsbereichen zu primär höheren Abschlüssen oder solchen im tertiären Bereich. Das klassische Mittelfeld als Grundlage für gut ausgebildete Fachkräfte könnte teilweise weg brechen. Periodisch weiter verschärfend sind je nach wirtschaftlicher Situation die höheren Fluktuationsraten. Die Verweilzeit des Mitarbeiters mit dem technisch anspruchsvollen System wird dadurch kürzer. Zieht man nun die Entwicklung zu neuen und teils komplexeren Anwendungen aus Umwelt und Technologie und die steigenden Qualitätsanforderungen in die Betrachtung mit ein, dann zeigt sich eine sich öffnende Lücke zwischen Anforderungen und Abdeckung mit dem Profil des Maschinenbedieners. Die Anforderungen steigen durch diese Treiber gegenüber einem sinkenden, bestenfalls stagnierenden Profil.

Diese Lücke hat die Bedienerfreundlichkeit des gesamten Systems zu füllen. Die Anstrengungen liegen einerseits, wie unter Qualität und Sicherheit in der Ausgestaltung des User-Interfaces und Programmiersoftware. Entscheidend ist die Möglichkeit zu einer sehr einfachen, klar und schlüssig gehaltenen Interaktion des Bedieners während des gesamten Programmierprozesses der Maschine. Weiter sind ebenfalls die mechanischen Bedien- und Umrüstelemente einfach und eindeutig zu halten. Einstellungen, die ein hohes Gefühl und Praxis erfordern, sind immer mehr als schlechte Lösung zu betrachten.

Die Globalisierung öffnet mit Import/Export zu einem breiteren Markt-Produkte-Mix. Die Produktpositionierung im Produkt-Preis-Mix wird in den (zunehmend transparenteren) Märkten wichtiger und bildet einen Treiber für die Variantenvielfalt. Die steigende Variantenvielfalt drückt die Auftragsgrössen umgekehrt proportional zu kleineren Volumen. Auf der anderen Seite wirkt sich Fortschritt und Differenzierung auf kürzere Produktlebenszyklen aus. Diese Faktoren fordern einen höheren Grad der Flexibilität. Einerseits eine Systemflexibilität für eine spätere Veränderung, andererseits eine höhere Operationsflexibilität mit kurzen Umrüstprozeduren für minimale Stillstandszeiten. Die potentielle Fehlerquelle beim Umrüsten führt wiederum zu den Überlegungen unter Qualität und Sicherheit als auch Human Resources.

Der PowerStrip 9550 von Schleuniger ist eine vollautomatische Abisoliermaschine. Das Maschinenkonzept besteht aus einem modularen Baukasten von Funktions- und verschiedenen Verarbeitungsmodulen. Entsprechend den Kundenanforderungen kann jede Maschine mit einer Auswahl von Verarbeitungsmodulen zusammen gestellt werden. Damit können die Investitionskosten und Nutzen optimiert werden. Ein späterer Ausbau mit erweiternden Modulen macht die Investition nachhaltig bzw. lässt je nach Budget auch ein Investitionssplitting zu. Der modulare Aufbau zeigt nebenbei auch Vorteile im Service- und Reparaturmanagement.

Das Verarbeitungsmodul Mehrmesserkopf mit SmartBlade bietet höchste Flexibilität. Bis zu drei verschiedene Messer und Werkzeuge können auf einer Achse angeordnet und voll programmierbar eingesetzt werden. SmartBlade ermöglicht die Vormontage von verschiedenen Werkzeugkombinationen als Set auf einer Kassette, die an der Maschine rasch eingewechselt werden kann. Alle Werkzeugdaten wie z.B. Messertypen und Nullpunkte können in einer Datenbank hinterlegt und per Knopfdruck abgerufen werden. Zudem ermöglicht SmartBlade die Aufnahme von kundenspezifischen Messern oder Werkzeugen für spezielle, zukünftige und neue Anwendungen.

Ein weiteres Prozess-Highlight ist das pro- grammierbare, rotative Schneidemodul. Mit ihm können insbesondere Schirmgeflechte präzise geschnitten werden. Die Technologie basiert auf der langjährigen Praxis von Schleuniger als weltweit führender Anbieter von Koax-Applikationen. Zudem bietet das Modul maximale Flexibilität für kritische Radius-Einschnitte – das Modul kann sofort an Stelle der (ev. gerade nicht verfügbaren) Radiusmesser verwendet werden.

Die Maschine kann dank des Verarbeitungsmoduls grundsätzlich ohne Werkzeuge umgerüstet werden. Alle Bedienelemente sind übersichtlich und gut zugänglich angeordnet. Eingebaute, doppelt geführte Sicherheitskreise gewährleisten hohen Schutz des Mitarbeiters.

Die Programmierung kann direkt an der Maschine oder extern mit der langjährig erprobten Kabelverarbeitungssoftware Cayman vorbereitet werden. An der Maschine erfolgen die Eingaben mit einem farbigen 10“ Touch Screen. Das Panel ist für Links- oder Rechtshänder frei beweglich. Die Navigation ist intuitiv, logisch und übersichtlich ausgestaltet. Selbsterklärende, klare Icons helfen dem Bediener, auf Anhieb die richtigen Wege einzuschlagen.

Die Software ist mit Datenbanken für das Rohmaterial und die Prozesse zielführend aufgebaut. Ebenfalls können die Daten der SmartBlade-Kassetten hinterlegt werden. Auf Kabel- und Applikationsebene werden dem Bediener viele typische Anwendungen mit Grafikunterstützung zur Auswahl angeboten. Der Bediener kann sich so für einen neuen, auch komplexeren Auftrag rasch und einfach alle Einstellungen zusammenklicken.

Die Kabelbearbeitung sieht sich neben den technischen Anforderungen auch Rahmenbedingungen ausgesetzt, die aus allgemeinen Trends resultieren. Die neue Generation Abisoliermaschinen löst aktuelle Problemstellungen in der Kabelproduktion und richtet sich auch nach den Konsequenzen aus diesen Trends aus. Das aktuelle Bedürfnis und die zukünftigen Erwartungen des Kabelkonfektionärs mit sei-nen Mitarbeitern gilt es, mit einer ganzheitlich und langfristig wirtschaftlichen Lösung abzudecken. Divergierende Entwicklungen im Umfeld sind frühzeitig erkannt worden, womit sich auch die Chance zu einer Lösungsfindung mit höchstem Nutzen bietet.