26. Sep. 2022 | 08:00 Uhr | von Sabine Königl
Multifunktionales Drehfräsen
Mit der CLX TC ist bei DMG Mori eine neue Maschinengeneration entstanden, die im Vergleich zu den herkömmlichen Universaldrehmaschinen mit Werkzeugrevolver bei höherer Wirtschaftlichkeit erheblich mehr Bearbeitungsflexibilität bietet.
Die CLX 450 TC bietet die Kombination einer Dreh- und Fräsmaschine mit dem Einsatz einer B-Achse mit flexiblem Werkzeugeinsatz. (Bild: Neugebauer/DMG Mori)
Inhalte des Maschinen-Checks
- Maschinenaufbau
- Automatisierung
- Bearbeitung
- Steuerung
- Service/TCO
- Zahlen+Fakten
- Maschinen-Check Ergebnisse
Basierend auf einer umfassenden Markt-, Wettbewerbs- und Kosten-, Nutzenanalyse wurde die Maschine punktgenau auf den Bedarf bei den Kunden konzeptioniert. Die Vorteile der CLX 450 TC liegen bei der Ausstattung mit praxiserprobten DMG-Mori-Baugruppen, dem schwingungsstabilen, steifen Bettaufbau, einer leistungsstarken B-Achse zum Fräsen und Drehen, der vielfältigen Werkzeugauswahl und dem auf ein Kosten-Nutzen-Optimum getrimmten Maschinengesamtumfang.
Maschinenaufbau
Die CLX 450 TC (TC: Tool Change) wurde im Jahr 2021 im Markt eingeführt. Vorausgegangen war eine detaillierte Marktanalyse mit Innovations-Workshops zur Definition eines Lastenhefts für das neue Produkt. Ziel war die Entwicklung und der Bau einer Maschine, die in den einzelnen Baugruppen so ausgelegt ist, dass sie exakt auf den Bedarf im Hauptkundensegment abgestimmt ist.
Entstanden ist eine Maschine, bei der das getätigte Invest zum wirtschaftlichen Nutzen im Betrieb in einem optimalen Verhältnis liegt.
Im Unterschied zur CLX-Baureihe bei DMG Mori ist die CLX TC nicht mit Werkzeugrevolvern ausgerüstet, sondern mit einer Arbeitsspindel, die an einer B-Achse schwenkbar ausgeführt ist.
DMG Mori setzt bei den Maschinenbetten, wie bei allen Baureihen in dieser Baugröße, auf ein Gussbett (EN-GJL-300), um Schwingungsdämpfung und Steifigkeit zu vereinen und zu gewährleisten. Dies spiegelt sich auch in der Ausführung des Gesamtbauteils wider. Es ist FEM-gerechnet, hat im Inneren eine im Kraftfluss liegende Verrippung, mit massiver Anbindung an die Führungen.
Schon hier zeigt sich die starke Fokussierung in der Auslegung der Maschine auf ein kostennutzenoptimales Konzept, wo der Materialeinsatz mit dem dadurch zu erzielenden Nutzen im Verhältnis betrachtet wurde. In Grauguss ausgeführt und FEM-gerechnet, sind auch durchgängig weitere Hauptbaugruppen wie Spindelgehäuse, Ständereinheit, das Traggestell für das Werkzeugmagazin und den Reitstock.
Auf dem Maschinenbett sind in Schräganordnung die feste Hauptspindel und verfahrbar die Gegenspindel, der Reitstock oder Lünetten platziert. Diese Baugruppen kommen aus dem umfangreichen Systembaukasten aus dem Hause DMG Mori. Horizontal aufgesetzt auf das Maschinenbett und verfahrbar ist die Ständereinheit mit den Linearachsen (X, Y, Z). Der breite Abstand der Führungsleisten und die robuste Führung bis Größe 45 ergeben einen stabilen Lauf der bewegten Einheiten. Für Thermostabilität sorgt eine Flüssigkeitskühlung aller relevanten Komponenten wie Spindelmotoren und X-, Y- und Z-Achs-Antrieben.
Beim Betrieb der Maschine werden etliche Maßnahmen zur Energieeffizienz eingeleitet. Seit 2021 werden alle DMG-Mori-Maschinen klimaneutral hergestellt.
Mit der Ständereinheit verfährt die Compactmaster-Spindel, eine DMG-Mori-Bearbeitungseinheit, die im Bereich von ±120° schwenkbar ist (B-Achse), und im verfügbaren Arbeitsraum ideal angestellt werden kann. Mit der stufenlosen Verstellbarkeit von 0,001°, dem Torque-Antrieb, der leistungsstarken Hochgeschwindigkeitsspindel und der großen Werkzeuganzahl hat die B-Achse mit dem Einsatz der verfügbaren Werkzeuge ein erheblich größeres Einsatzspektrum als vergleichsweise Revolvereinheiten mit angetriebenen Werkzeugen, die teilweise noch über weniger leistungsstarke Winkeltriebe gefahren werden.
Der Wirtschaftlichkeitsvorteil im Einsatz zu Revolvereinheiten besteht hauptsächlich in der geringeren Rüstzeit bei der Jobgenerierung, denn die Maschine ist ‚auf Knopfdruck‘ einsatzbereit. In spezifischen Vergleichen von definierten Arbeitsprogrammen ergibt sich laut DMG Mori ein Einsparpotenzial von zirka 20 Prozent.
Die B-Achse mit Direktantrieb bringt Dynamik und Steifigkeit im Einsatz. Die kompakte Bauform erlaubt im Arbeitsraum jegliche Anfahrposition für die Werkzeuge an die Werkstücke, sowohl in der Haupt- als auch in der Gegenspindel. Somit ist der Kunde, was Einsatzvarianz betrifft und auch beim Kostenvolumen der benötigten Werkzeuge, mit der CLX TC erheblich besser aufgestellt als mit einer Revolvermaschine.
Die CLX 450 TC wird in drei Ausstattungspaketen geliefert, vom Einstiegspaket Basic über die Variante mit Gegenspindel Complete bis zur Complete plus Ausstattung, wo mehr Werkzeuge und mehr Technologie geboten wird. Die Marktanalyse hatte ergeben, dass der Großteil der Kunden ihren Aufgabenumfang mit einer vierachsigen simultanen Bearbeitung voll bewältigen kann, dies wurde dann auch so realisiert. Die Einbindung der Drehachsen an Haupt- und Gegenspindel (fünfachsig) in einen Simultanbetrieb war nicht gefragt.
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Automatisierung
Die Werkzeugversorgung der Maschine wird über ein Kettenmagazin vorgenommen, das in zwei Größen verfügbar ist (30, 60 Werkzeuge). Im Magazin ist die variable Werkzeug-Platzcodierung für maximale Platzbelegung verifiziert. Der Trägerrahmen für das Werkzeugmagazin ist mit dem Bett der Maschine mit verschraubt. Der Träger ist stabil ausgelegt, denn er trägt einen Querbalken, an dem die komplette Außenumhausung der Maschine angehängt ist, die bei der Montage nur angehängt wird. Dies reduziert Montagezeit und Kosten.
Die Werkstückbeschickung der Maschine ist über verschiedene Einheiten möglich, etwa Roboter, Stangenlader und Portaleinheiten. Mit der ‚Robo2Go‘-Schnittstelle ist die Maschine perfekt auf die automatisierte Beladung ausgelegt.
Der Roboter wird auf eine vor der Maschine vorbereitete Fläche mit fixer Position aufgesetzt. Danach wird über Drag-and-Drop die Implementierung in die Steuerung über ein vorhandenes Menü vorgenommen. Die Automation ist minutenschnell startklar. Der Eintritt in den Gefahrenbereich des Roboters wird mittels Bodenlaser überwacht. Schnittstellen zur Anbindung jeglicher Automation sind auf der Steuerung optional verfügbar.
Steuerung
Als Steuerung wird ausschließlich die Siemens 840D sl eingesetzt. Die Bedienung erfolgt über einen 19-Zoll-Touch-Bildschirm mit den für Drehen/Fräsen vorhandenen DMG-Mori-Zyklen. Die erweiterte Steuerungsoberfläche Celos ist auf dieser Steuerungsarchitektur aktuell nicht verfügbar.
DMG Mori ist bei der durchgängigen Digitalisierung im Werkzeugmaschinenbau mit als Wegbereiter zu sehen. Die angebotenen Software-Produkte und Lösungen für die Planung, Vorbereitung und Produktion sowie für das Monitoring, die Instandhaltung und den Service sehen als Ziel die Realisierung der Digitalen Fabrik.
Service/TCO
Im Service ist die Hotline bei DMG Mori 24 Stunden am Tag über die gesamte Woche erreichbar. Besser geht es nicht! Dies wird erreicht durch ein engmaschiges Netz von Service- und Vertriebsstandorten, 136 sind es weltweit in 86 Ländern. Das Ersatzteillager ist umfangreich, regionale Spare-Parts-Hubs geben Verfügbarkeitsversprechen, gängige Ersatzteile können im Service-Shop über das Internet bestellt werden.
Bei Service-Einsätzen werden Daten über einen web-access direkt ins ERP-System (SAP) eingegeben. Die Analysen und Datenauswertungen dazu sind sehr detailliert und umfassend.
Beim Maschinen-Check wurden einige erläutert und gezeigt und der Eindruck dazu war äußerst positiv. Gezeigt wurden im PPR (Product Problem Report): Abfragen der Kundenzufriedenheit, Qualitätskostenauswertungen, Ausfallhäufigkeit von Bauteilen. Im System werden Zuständigkeiten festgeschrieben, Fristen gesetzt und Reaktionen abgefragt. Qualitätszirkel und Jour-fixe-Termine von Produkt Management, Konstruktion, Service und Montage laufen in wöchentlichem Turnus.
Aussagen zu anfallenden Kosten im Lifecycle der Maschinen können aus dem vorhandenen und verdichteten Datenvolumen gemacht werden (TCO-Angaben).
Meine Meinung
Mit der neuen Maschinengeneration CLX 450 TC hat DMG Mori ein Produkt am Markt, das beim Drehfräsen flexibel, multifunktional einsetzbar ist und dem Kunden Wirtschaftlichkeit im Prozess garantiert. Hier ist eine Maschine entstanden, die für den Kunden ein Optimum darstellt in Betrachtung der getätigten Investition und den damit erbrachten Nutzen im Betrieb. Der Gussaufbau in den Hauptgruppen, die kompakte, dynamische B-Achse, die große Werkzeugauswahl und die vielfältigen Automatisierungen stehen für Qualität in der Bearbeitung und Effizienz im Output. Automationssysteme sind einfach adaptierbar, speziell der Robo2Go lässt sich ideal in den Prozess einbinden. Auf dem Weg zur digitalen Fabrik ist DMG Mori Wegbereiter und bringt dem Kunden substantielle Unterstützung. Die Servicebereitschaft ist vorbildlich. Im Serviceeinsatz und zusammen mit dem Kunden werden vielfältige Daten erfasst, die Produkt- und Prozessverbesserungen bringen.
Edwin Neugebauer
Zahlen+Fakten
Maschinendaten DMG Mori Universaldrehmaschine CLX 450 TC | |
---|---|
Dreh-Durchmesser, maximal | 400 Millimeter |
Spindelabstand | 1.435 Millimeter |
Drehlänge, maximal | 1.100 Millimeter | Verfahrwege: X,Z,Y | 750 / ±100 / 1.100 Millimeter | Hauptspindel/Gegenspindel | Drehzahl | 5.000 U/min |
Drehmoment | 345 Newtonmeter |
Leistung | 17 Kilowatt |
Spindelanschluss | Kurzkegel A8 |
Schlitten Gegenspindel (z-A) | 1.200 Millimeter | B-Achse |
Aufnahme | HSK 63, Capto C6 |
Werkzeugplätze | 30 / 60 |
Spindeldrehzahl | 12.000 U/min | Leistung / Drehmoment | 10,5 Kilowatt / 90 Newtonmeter | Eilgang X/YZ | 40/40/40 m/min |
Steuerung | Siemens 840D sl |
Grundfläche | 7,1 Quadratmeter |
Gewicht | Neun Tonnen |
Preis Grundmaschine/m.Reitstock | < 200.000 Euro |
Auf einen Blick: Universaldrehmaschine CLX 450 TC von DMG Mori
Stärken:
- langjährige Kompetenz beim Drehen/Fräsen
- steifer Gussaufbau Maschinenbett/Ständer/Baugruppen
- flexibler Einsatz durch B-Achse
- umfangreiche Werkzeugauswahl
- kompakte Arbeitsspindel
- gute Arbeitsraumnutzung
- vielfältige Automatisierung
- Maschine im Kosten-Nutzen-Optimum
- vorbildliche Digitalisierung
- ‚Digital Factory‘
- Servicebereitschaft 24/7
- detaillierte Datenerfassung/Analyse/Darstellung im Service
Maschinen-Check Ergebnisse, Punktezahl
maximale Punktezahl | erreichte Punktezahl DMG Mori CLX 450 TC | |
---|---|---|
Maschineninbetriebnahme | 25,00 | 22,50 |
Zeitaufwand bis Job 1 | 12,50 | 10,00 |
Nachweis - Bearbeitungsqualität | 2,50 | 2,50 |
Achsenvermessung | 2,50 | 2,50 |
Einweisung Anwender | 7,50 | 7,50 |
Wartungsfreundlichkeit | 100,00 | 92,00 |
Zugänglichkeit bei Wartungsarbeiten | 25,00 | 20,00 |
Zugänglichkeit bei Störungen | 35,00 | 35,00 |
Hauptspindel-Austauschzeit | 15,00 | 15,00 |
Austauschzeit-Vorschubkomponenten | 15,00 | 12,00 |
automatische Überwachungsfunktionen | 10,00 | 10,00 |
Automatisierung | 100,00 | 100,00 |
Maschinenstart/Referenzfahren | 40,00 | 40,00 |
Bedienung - Maschine /Teilehandling | 30,00 | 30,00 |
Werkstückspannung/Werkzeugspannung | 30,00 | 30,00 |
Steuerung | 50,00 | 43,00 |
Steuerung/Komfortfunktionen | 30,00 | 27,00 |
Kollisionsbetrachtungen | 20,00 | 16,00 |
Umrüstfreundlichkeit | 50,00 | 50,00 |
Werkstückspannung/Werkzeugspannung | 25,00 | 25,00 |
Einrichteaufwand | 15,00 | 15,00 |
Teilebeschickung/-entnahme | 10,00 | 10,00 |
Service | 75,00 | 75,00 |
Verfügbarkeit Servicepersonal | 30,00 | 30,00 |
Ersatzteillager/Anfertigung von Ersatzteilen | 22,50 | 22,50 |
Teilezeichnungen-Archiv; Internetverfügbarkeit | 15,00 | 15,00 |
Wartungsverträge | 7,50 | 7,50 |
TCO | 85,00 | 81,60 |
Analyse - Kostentreiber vorhanden | 34,00 | 34,00 |
Bewertung/Zahlen f. Ausfallzeiten/Reparaturzeit | 34,00 | 30,60 |
KVP-Maschinenlieferant bei Ausfallmeldung | 17,00 | 17,00 |
Vertragsgestaltung | 15,00 | 12,00 |
Garantiezeit | 5,00 | 4,00 |
Zahlungsbedingungen | 5,00 | 4,00 |
TCO-Prozess fixiert | 5,00 | 4,00 |
Summe | 500,00 | 476,10 |
Maschinen-Check Ergebnisse
Maschinenlieferant: DMG Mori, CLX 450 TC
MASCHINENINBETRIEBNAHME | ||
Zeitaufwand bis job1 | Sehr kurze Maschinenaufstellzeiten mit umgehener vollständiger Inbetriebnahme inklusive aller kundenspezifischer Optionen. Die Maschine ist nach drei Tagen voll produktionsbereit. | |
Nachweis - Bearbeitungsqualität | Im Lieferwerk werden alle relevanten Nachweise erbracht inklusive Abnahmeteil und dem Kunden übergeben. Im Rahmen der IBN werden einzelne Bestandteile vorgeführt und wiederholt. | |
Achsenvermessung | Komplette Laservermessung der Maschine mit Dokumentation im Rahmen der Inbetriebnahme im Lieferwerk je Maschine. | |
Einweisung Anwender | Grundumfang der IBN ist eine vollständige Einweisung durch den aufstellenden Servicetechniker. Weitergehend besteht ein großes Schulungsangebot über die DMG Mori Academy. | |
WARTUNGSFREUNDLICHKEIT | ||
Austauschbarkeit von Verschleissteilen | Sehr einfacher Zugang und Austausch, da dies im Rahmen der Qualitätsüberwachung bei der Produktentwicklung berücksichtigt wird. Im Hause DMG Mori: eigene Abnahme der Maschinen; Bewertung, Zugänglichkeiten etc. Global Service dabei. | |
Zugänglichkeit bei Störungen | Erster Zugang zur Kundenmaschine via Remote-Zugriff durch den Service. An der Maschine: Zugang zur Maschine gut und sehr platzsparend, aber nicht werkzeuglos durch Hängebleche rund um die Maschine. | |
Hauptspindel-Austauschzeit | Mittels Kartuschen-Bauweise und integrierter Spindelmotoren sehr schneller Wechsel der Gesamteinheit. Lebensdauer der Spindeln aber > 20.000 Stunden. Austauschzeit-Frässpindel: 2-3 Stunden; Drehspindel: 1 Sunde, 3 Stunden-Einfahren. | |
Austauschzeit ¬- Vorschubkomponenten | Sehr einfacher Zugang und Austausch, da dies im Rahmen der Qualitätsüberwachung bei der Produktentwicklung berücksichtigt wird. Austauschzeit: KGTs: 1 Schicht; Antriebe: 1 Stdunde. | |
Automatische Überwachungsfunktionen | Alle üblichen Überwachungsfunktionen für Spindeln im Standard. Optional auch für Werkzeuge oder Crash möglich mittels eigener Zyklen und zustätzlicher Sensoren. Für MPC (Maitainance Planing Control) sind mehrere Sensoren vorhanden; beispielsweise Beschelunigungsaufnehmer i. Spindel | |
AUTOMATISIERUNG | ||
Auslegung - Werkstückspannung/Werkzeugspannung/Wendeeinrichtung | Im Standard manuelle Spanndruckverstellung, optional per NC-Programm. Werkzeugwechsel immer vollautomatisch. Übergabe an Gegenspindel, für Komplettbearbeitung, immer automatisch. | |
Bedienung-Maschine/Teilehandling | Einfache Automation mittels Fangschale und Transportband innerhalb der Maschine möglich. Weiterhin ist die Maschine frei zugänglich für externe Automationen durch die entsprechenden optionalen Schnittstellen. Die Bedieung kann dabei über die eigene Maschinensteuerung erfolgen, wie zum Beispiel beim Robo2Go. | |
Maschinenstart/Referenzfahren | Referenzieren von Maschine und Automation bei Maschinenstart, nachträgliches Refernzfahren nicht notwendig. | |
STEUERUNG | ||
Steuerung/Komfortfunktionen | Alle Funktionen der Siemens 840D sl inklusive (Fullliner). Steuerungserweiterung Celos von DMG Mori für diese Maschine nicht verfügbar. DMG Mori-Zyklen für Turning/Milling. | |
Kollisionsbetrachtungen | Programmsimulation von Siemens vollständig gegeben. Wird im Pre-process gemacht. | |
UMRÜSTFREUNDLICHKEIT | ||
Flexibilität - Werkstückspannung/Werkzeugspannung | Schnelles Rüsten der Spannmittel durch selbstzentrierende Kurzkegelaufnahme. Werkzeugwechsel in das Magazin werkzeug- und schraubenlos möglich. Werkzeugwechsel in der Maschine vollautomatisch. Bis zu 60 Werkzeuge bieten viel Flexibilität. | Einrichteaufwand | Geringer Aufwand bei Nutzung von Shopturn im Shopfloor resp. externem CAD/CAM-System bei externer Programmierung. |
Teile-Zuführung/-entnahme/Werkzeugmagazin | Großzügige Türen zum Magazin und Arbeitsraum, optional auch automatisch öffnend. Automatisierung der Werkzeug- und Werkstückzufürung möglich. | |
SERVICE | ||
Verfügbarkeit Servicepersonal | Hotline: 24/7 erreichbar; Ticket-Generierung, Eskalationsstufen, 136 Sales&Service Gesellschaften in 86 Ländern, in Deuschland: vier Produktionswerke und 13 Sales&Service Locations. Kontakt über MyDMG Mori besonders einfach, eigene Eingaben möglich. | |
Ersatzteillager/Anfertigung von Ersatzteilen | ||
Teilezeichnungen-Archiv, Internetverfügbarkeit | Maschine voll vernetzbar dank IoT-Connector. Service hat vollen Zugriff auf Maschinenstammdaten. Kunde kann das Kundenportal MyDMG Mori nutzen und zum Beispiel die Maschinenhistorie vollständig sehen. | |
Wartungsverträge | In jeglicher Form, bis hin zum Full-Service inklusive Crash-Versicherung für bis zu drei Jahre (Allianz). | |
TCO | ||
Analyse - Kostentreiber vorhanden | Vollständige qualitative Auswertung vorhanden. | |
Bewertung/Zahlen für Ausfallzeiten/Reparaturzeiten | Maschinenverfügbarkeit liegt bei 96 Prozent. | |
KVP-Maschinenlieferant bei Ausfallmeldung | Vollständiges Lieferantenmanagement inklusive regelmäßiger Lieferantenaudits und KVP- & Claim-Management. | |
VERTRAGSGESTALTUNG | ||
Garantiezeit | 18 Monate, optional 24 Monate möglich. 36 Monate auf alle Master-Spindeln. Mittels Fullservice auf 36 Monate erweiterbar. | |
Zahlungsbedingungen | Nach Abst. Kunde; Standard: 60/30/10 | |
TCO-Prozess fixiert | Mittels PAYZR als Pay-per-Use-Modell 100 prozent Transparenz für den Kunden. | |