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CONCEPT Laser GmbH
 

M LINE FACTORY: Vom Prototyping zur Serienproduktion dank modularem Anlagenkonzept

 

Die additive Fertigung befindet sich derzeit auf dem Weg vom Prototyping zur Produktion. Branchenübergreifend stehen Unternehmen vor der Frage, wie sie den erhöhten Bedarf in diesem Bereich zufriedenstellend decken können. Mehr Maschinen sind nötig, der Platz in Produktionshallen ist häufig limitiert, das Pulvermanagement ist bei steigender Anzahl der Baujobs nicht mehr handhabbar, und für alle Produktionsschritte sind zu viele Bediener erforderlich.

Die bestehenden Maschinenkonzepte, in Form von "Stand alone"-Lösungen, lassen eine wirtschaftliche Serienproduktion unter den veränderten Rahmenbedingungen kaum noch zu. Als Technologie-Trendsetter hat Concept Laser die Herausforderung angenommen und innovative Lösungen entwickelt: Die M LINE FACTORY bietet eine neuartige modulare Maschinenarchitektur, mit der die industrielle wirtschaftliche Serienproduktion realisierbar ist.

Erstmals werden Bauteilproduktion sowie Auf- und Abrüstvorgänge in zwei unabhängigen Maschineneinheiten stattfinden (M LINE FACTORY PRD, M LINE FACTORY PCG), sodass diese räumlich getrennt voneinander betrieben werden können und beliebig kombinierbar sind. Dies ermöglicht es, Produktionsabläufe nun parallel statt sequentiell ablaufen zu lassen, sodass Stillstandzeiten deutlich reduziert werden und somit die Verfügbarkeit und Ausbringungsmenge der Prozesskette erhöht wird.

 
 

M LINE FACTORY PCG                   M LINE FACTORY PRD

 

 

 

 

Beliebig kombinierbar: Beispielhaft eine M LINE FACTORY PCG und zwei M LINE FACTORY PRD Units.

Die M LINE FACTORY PRD als Production Unit verfügt über einen max. Bauraum von 400 x 400 x bis zu 425 mm³ (x,y,z) und ist wahlweise mit 1 bis 4 Laserquellen mit je 400W oder 1.000W Laserleistung ausgestattet. Das Herzstück bilden drei voneinander unabhängige Module, das Dosiermodul, das Baumodul und das Überlaufmodul, welche erstmals einzeln angesteuert werden können und somit keine zusammenhängende Einheit bilden. Dabei werden die einzelnen Module über ein Tunnelsystem im Inneren der Anlage bewegt. So kann z.B. bei der Zufuhr von neuem Pulver das leere Modul der Pulverbevorratung durch ein neues Modul sofort automatisiert ersetzt werden, ohne dass der Bauvorgang, wie bisher üblich, zwingend unterbrochen werden muss. Auch fertige Baujobs können nun mit dem eigenen Modul aus der Maschine gefahren werden und direkt durch ein neues vorbereitetes Baumodul ersetzt werden, sodass der Produktionsbetrieb sofort wieder aufgenommen werden kann.

Des Weiteren wurde ein neuer 2-Achsen-Beschichtungsprozess realisiert, welcher es erlaubt, die Rückfahrt des Beschichters parallel zur Belichtung durchzuführen, ohne die heute marktüblichen Probleme mit Schweißspritzern von Systemen, die in beide Richtungen beschichten. Dies führt zu einer wesentlichen Zeitersparnis beim Beschichtungsprozess in Verbindung mit höchstem Qualitätsstreben. In Vorbereitung befindet sich zudem die Integration eines automatisierten Werkzeugwechselsystems, vergleichbar zur CNC-Maschinentechnik, welches Flexibilität sowie Zeitvorteile beim Rüsten der Maschine verspricht und den manuellen Eingriff des Bedieners weiter reduziert.

 

 

Für Aufrüst- und Abrüstvorgänge steht die räumlich getrennte, autarke M LINE FACTORY PCG als Processing Unit zur Verfügung. Dies ermöglicht „optimale Nutzfenster“ bis hin zum Ideal einer 24/7-Verfügbarkeit der Anlagentechnik. Die neue Processing Unit verfügt über eine integrierte Siebstation und ein Pulver-Management. Es werden nun keine Container mehr für den Transport zwischen Maschine und Siebstation benötigt. Entpacken, Vorbereitungen für den nächsten Baujob sowie Sieben finden somit in einem geschlossenen System statt, ohne dass der Bediener in Kontakt mit dem Pulver gerät. Ebenso ist ein automatisierter Materialfluss ein weiteres Alleinstellungsmerkmal. So kommen geschlossene Module für Transport und Materialbereitstellung zum Einsatz.

 


Elemente der CL WRX 3.0 Software Suite


Die dazugehörige modular aufgebaute Software-Suite CL WRX 3.0 beinhaltet verschieden Benutzerrollen mit unterschiedlichen Berechtigungsstufen, die eine bedienerspezifische, transparente Kontrolle und Steuerung aller Prozessabläufe ermöglicht. Zudem handelt es sich um eine offene Struktur mit Schnittstellen zu CLS, ERP, Maschinen- und Automationstechnik. Das System soll Ferndiagnose, Service-Monitoring und später auch Diagnosegeräte einbinden können. Einen weiteren Vorteil bietet die Konnektivität zu verschiedenen Ausgabemedien wie Panel, PC, Laptop oder Smartphone, die ein Mitarbeiter einsetzen kann, um auf dem Stand der Dinge zu bleiben.

 

 Das Konzept der „AM Factory of Tomorrow“


Die modulare Anlagentechnik der M LINE FACTORY bildet das Herzstück des Konzeptes der „AM Factory of Tomorrow“ von Concept Laser, welches auch vor- und nachgelagerte Stufen des Produktionsprozesses sowie die Anbindung konventioneller Fertigungsmethoden vorsieht. Diese "Smart Factory" ist ein flexibel erweiterbares, hochgradig automatisiertes und zentral steuerbares Meta-Produktionssystem, welches sich maximal an den Produktionsaufgaben ausrichtet und so die wirtschaftliche Serienproduktion additver Metallbauteile ermöglicht. Das Konzept setzt den „Industrie 4.0“-Leitgedanken in Form von Automatisierung, Vernetzung und Digitalisierung konsequent um.