Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit durch industrielles Laserschneiden
Industrielles Laserschneiden gehört zu den wichtigsten Technologien zur Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit und der betrieblichen Effizienz in der Metallbearbeitung. Dank hoher Schnittgeschwindigkeiten, CNC-gesteuerter Bearbeitung, digitaler Programmierung und der Integration von Automatisierung können Bleche und Metallteile in kürzerer Zeit gefertigt werden.
Eine höhere Produktionsgeschwindigkeit bedeutet nicht nur, dass sich der Laserkopf schneller bewegt. Vielmehr müssen sämtliche Prozesse wie das Beladen der Bleche, die Vorbereitung des Schneidprogramms, Produktwechsel, das Entladen der Teile und der Beginn des nächsten Produktionszyklus gemeinsam optimiert werden. Daher kann industrielles Laserschneiden eine höhere Produktionskapazität ermöglichen, wenn die gesamte Produktionslinie bei der Planung berücksichtigt wird.
Wie steigert industrielles Laserschneiden die Produktionsgeschwindigkeit?
Hohe Schnittgeschwindigkeiten reduzieren die Zykluszeit
Mit einer geeigneten Laserleistung und korrekt eingestellten Schneidparametern können bei Metallblechen hohe Schnittgeschwindigkeiten erreicht werden. Insbesondere bei geeigneten Materialien mit geringer und mittlerer Dicke können Laserschneidsysteme erhebliche Geschwindigkeitsvorteile für die Serienproduktion bieten.
Die Schnittgeschwindigkeit hängt von der Materialart, der Materialdicke, der Laserleistung, dem Hilfsgas, der Fokuseinstellung und der Bauteilgeometrie ab. Daher sollte nicht nur die maximale Maschinengeschwindigkeit, sondern vor allem die gesamte Zykluszeit am tatsächlichen Produkt bewertet werden.
Mit den richtigen Prozesseinstellungen kann die Bearbeitungszeit pro Bauteil reduziert werden, ohne die Schnittqualität zu beeinträchtigen.
Die CNC-Steuerung reduziert die Rüstzeit
Da industrielle Laserschneidsysteme CNC-gesteuert arbeiten, können Bauteilgeometrien anhand digitaler Dateien vorbereitet werden. Die CAD-Daten des herzustellenden Produkts werden an die Schneidsoftware übertragen, die den Schneidpfad automatisch erstellen kann.
Während bei herkömmlichen Verfahren für unterschiedliche Produkte ein Werkzeug- oder Formenwechsel erforderlich sein kann, lassen sich beim Laserschneiden die meisten Geometrieänderungen über die Software vornehmen. Diese Eigenschaft verkürzt die Umrüstzeiten zwischen verschiedenen Produkten.
Insbesondere in Unternehmen, die eine große Vielfalt unterschiedlicher Produkte herstellen, ermöglicht die digitale Fertigungsstruktur erhebliche Zeiteinsparungen.
Automatische Be- und Entladesysteme erhöhen die Maschinenauslastung
Selbst wenn eine Laserschneidmaschine über eine hohe Schneidkapazität verfügt, kann die gesamte Produktionskapazität eingeschränkt werden, wenn das Beladen der Bleche und das Entladen der Teile zu viel Zeit in Anspruch nehmen. Automatische Be- und Entladesysteme können diese Wartezeiten reduzieren.
Bleche können automatisch auf den Schneidtisch transportiert werden. Nach Abschluss des Schneidvorgangs können die geschnittenen Teile und das verbleibende Material durch das System entladen werden. Dadurch verringert sich die Notwendigkeit, dass das Bedienpersonal bei jedem Zyklus Materialien manuell transportiert.
Insbesondere in der Schichtfertigung und bei hohen Produktionsstückzahlen trägt die Automatisierung dazu bei, die aktive Betriebszeit der Maschine zu erhöhen.
Durch Nesting kann die Schneidzeit optimiert werden
Nesting kann nicht nur zur Reduzierung des Materialverschnitts, sondern auch zur Verbesserung der Produktionszeiten eingesetzt werden. Eine geeignete Anordnung der Teile auf dem Blech kann unnötige Bewegungen des Schneidkopfes reduzieren.
Die Optimierung der Schneidreihenfolge, die Minimierung von Leerfahrten zwischen den Teilen und die Bearbeitung ähnlicher Geometrien in einer geeigneten Reihenfolge können die gesamte Zykluszeit verkürzen.
Daher spielen hochwertige Nesting- und Schneidsoftware für die Produktionseffizienz eine ebenso wichtige Rolle wie die physische Leistungsfähigkeit des Laserschneidsystems.
Schnelle Umrüstung zwischen verschiedenen Produkten
In Unternehmen mit einer großen Produktvielfalt ist die Rüstzeit der Maschine ein wichtiges Leistungskriterium. Bei Laserschneidsystemen können die für unterschiedliche Bauteile vorbereiteten Schneidprogramme gespeichert werden.
Wenn ein neues Produkt hergestellt werden soll, kann die entsprechende Datei aufgerufen und die Produktion gestartet werden. Da der Bedarf an einem physischen Wechsel von Schneidwerkzeugen oder Formen reduziert wird, können Produktwechsel schneller durchgeführt werden.
Diese Eigenschaft ermöglicht es, sowohl kundenspezifische Kleinserien als auch die Serienfertigung mit hohen Stückzahlen flexibler auf derselben Maschine zu verwalten.
Weniger Nachbearbeitung beschleunigt den gesamten Produktionsprozess
Die Produktionsgeschwindigkeit sollte nicht ausschließlich anhand der Bearbeitungszeit auf der Schneidmaschine bewertet werden. Auch nachfolgende Arbeitsschritte wie Entgraten, Schleifen oder Korrekturbearbeitungen beeinflussen die gesamte Produktionszeit.
Wenn durch geeignete Laserparameter kontrolliertere und sauberere Schnittkanten erzielt werden, kann bei bestimmten Bauteilen der Bedarf an zusätzlichen Bearbeitungsschritten reduziert werden. Dadurch können die Teile schneller an nachfolgende Biege-, Schweiß- oder Montageprozesse übergeben werden.
Dies kann dazu beitragen, die Durchlauf- und Lieferzeiten im gesamten Produktionsprozess zu verkürzen.
Hohe Wiederholgenauigkeit reduziert den Bedarf an erneuter Fertigung
Die erneute Herstellung von Teilen aufgrund von Maßabweichungen oder unzureichender Schnittqualität kann die Produktionskapazität erheblich verringern. CNC-gesteuerte Laserschneidsysteme können dasselbe Programm mit hoher Wiederholgenauigkeit ausführen.
Durch eine korrekte Kalibrierung und geeignete Prozesseinstellungen lassen sich innerhalb derselben Produktgruppe gleichmäßigere Abmessungen erzielen. Dadurch können fehlerhafte Teile und der Bedarf an erneuter Fertigung reduziert werden.
Eine höhere Erstteil-Erfolgsquote steigert unmittelbar die tatsächliche Produktionskapazität.
Digitale Produktionsplanung reduziert Wartezeiten
Wenn Laserschneidsysteme zusammen mit Produktionsplanungssoftware eingesetzt werden, können Fertigungsaufträge effizienter organisiert werden. Aufträge mit identischem Material und gleicher Materialdicke können gruppiert werden, um unnötige Materialwechsel zu reduzieren.
Durch die frühzeitige Vorbereitung des Produktionsplans kann die Maschine nach Abschluss eines Auftrags schneller zum nächsten Schneidprogramm wechseln.
Die digitale Planung kann den Produktionsablauf beschleunigen, indem sie die Notwendigkeit manueller Entscheidungen des Bedienpersonals darüber reduziert, welches Blech verwendet oder welcher Auftrag als Nächstes bearbeitet werden soll.
Worauf sollte bei der Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit geachtet werden?
Eine höhere Laserleistung allein führt nicht automatisch zu einer maximalen Produktionsgeschwindigkeit. Das System, die Software, die Automatisierung und die Produktionsplanung müssen gemeinsam optimiert werden.
- Die Laserleistung sollte entsprechend der Materialart und Materialdicke ausgewählt werden.
- Die Schneidparameter sollten korrekt optimiert werden.
- Die Nesting-Anordnung und die Schneidreihenfolge sollten verbessert werden.
- Die manuellen Beladezeiten sollten analysiert werden.
- Bei Bedarf sollten automatische Be- und Entladesysteme eingesetzt werden.
- Aufträge mit identischem Material sollten gemeinsam geplant werden.
- Die Zeiten für zusätzliche Bearbeitungsschritte nach dem Schneiden sollten überwacht werden.
- Der Anteil fehlerhafter Teile und die Häufigkeit erneuter Fertigungen sollten gemessen werden.
- Die Maschinenleistung sollte durch regelmäßige Wartung aufrechterhalten werden.
Die gemeinsame Bewertung dieser Kriterien trägt dazu bei, die Produktionskapazität nicht nur theoretisch, sondern auch unter realen Betriebsbedingungen zu steigern.
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Venox bietet Lösungen im Bereich Laserschneidsysteme für unterschiedliche Produktionskapazitäten und Anforderungen in der Metallbearbeitung. Durch die gemeinsame Bewertung von Materialart, Materialdicke, täglicher Produktionsmenge, Arbeitsbereich und Automatisierungsbedarf kann das für den jeweiligen Betrieb geeignete System ermittelt werden.
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Ein richtig konfiguriertes System für das industrielle Laserschneiden trägt durch hohe Schnittgeschwindigkeiten, Automatisierung, digitale Produktionsplanung und schnelle Produktwechsel dazu bei, die tatsächliche Produktionskapazität eines Unternehmens zu steigern. Die höchste Effizienz wird jedoch nicht allein durch die Optimierung der Schneidmaschine, sondern durch die Optimierung des gesamten Produktionsprozesses erreicht.
Häufig gestellte Fragen
Erhöht Laserschneiden die Produktionsgeschwindigkeit?
Mit einem geeigneten System und korrekt eingestellten Parametern kann Laserschneiden hohe Produktionsgeschwindigkeiten ermöglichen. Die gesamte Produktionskapazität hängt jedoch nicht nur von der Schnittgeschwindigkeit, sondern auch von den Be- und Entladezeiten sowie den Umrüstzeiten zwischen verschiedenen Produkten ab.
Bedeutet eine höhere Laserleistung automatisch eine schnellere Produktion?
Nicht immer. Die Laserleistung ist ein wichtiger Faktor, jedoch beeinflussen auch Materialart, Materialdicke, Bauteilgeometrie, Hilfsgas und die Dynamik des Systems die Produktionsgeschwindigkeit.
Erhöht eine automatische Beladung die Produktionskapazität?
Bei hohen Produktionsstückzahlen können automatische Be- und Entladesysteme die Maschinenauslastung erhöhen, indem sie Wartezeiten reduzieren.
Beeinflusst Nesting die Produktionsgeschwindigkeit?
Ja. Eine geeignete Nesting-Anordnung und Schneidreihenfolge können dazu beitragen, die gesamte Zykluszeit durch die Reduzierung unnötiger Bewegungen des Schneidkopfes zu verbessern.
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