15.04.2024

25 Jahre HOMAG Fensterfertigung - Konzepte für eine automatisierte Fertigung seit 1999

HOMAG ist der Pionier der automatisierten Fensterfertigung mit CNC-Technik und hat hier seit den 1990er Jahren nachweislich seine Spuren hinterlassen. Auslöser war die damals beginnende Anforderung die Vielfalt im Fensterbau ohne aufwändigen manuelle Werkzeugwechsel bewältigen zu können.

Das Fenster und die Fenstertüren bilden in einem Gebäude eine Trennlinie von außen nach innen. Sie realisieren eine Reihe von Funktionen, die sich, neben der Belüftung und dem Durchtritt, auf die Punkte Wärme-, Kälte-, Witterungs-, Schall- und Einbruchschutz, sowie die Gebäudebelichtung zusammenfassen lassen. Die Reduzierung der weiteren Arbeitsschritte, wie z. B. Umfälzen, Beschläge anbringen mittels Schablonen, oder Griffoliven bohren, war das Ziel. Alle Bearbeitungsschritte auf einer Maschine, an einem Werkstattstandort zu erledigen, war die Maßgabe.

Nach und nach hat sich die Wahrnehmung und Akzeptanz so verschoben, dass eine Komplettbearbeitung der Fensterteile mit CNC-Technik wirtschaftlicher ist, insbesondere wenn die Variantenvielfalt steigt. Hinzu gekommen ist noch der Trend, dass die Maschine weitestgehend autonom, also ohne Personal laufen soll.
Vom Start weg war bei HOMAG eine komplette Tischbelegung, mit bis zu einer halben Stunde autarker Fertigung umsetzbar. Möglich gemacht mittels integriertem HOMAG- Softwaremodul zur Schnittstelle der Fensterbausoftware des Kunden.

 Die Anfänge – Schritt für Schritt

Die erste HOMAG Maschine für die Fenster Einzelteilefertigung, in diesem Fall insbesondere für Holz-Alu-Fenster, war eine profiLine BOF 311/40/PM. 4,80 m Maschinenlänge legten die Grundlage, um mehrere Paare gemeinsam aufspannen zu können. Sie konnte bereits mit einem sehr hohen Automatisierungsgrad aufwarten. Eine automatisierte einzelne Konsolenpositionierung, der Deckenlaser für eine dynamisch korrekte Ausrichtung der Werkstücke, oder ein 18-fach Tellerwechsler für eine hohe Flexibilität bei der Werkzeugauswahl waren hier verfügbar. Auch eine erste Anbindung an ein Office-Softwareprogramm, KLAES, wurde umgesetzt.

Ergänzend dazu waren viele Anwendungen im Rahmen der Produktion automatisiert, wie die Profilbearbeitungen, die  Bohrungen für Griffolivenlöcher, Eck- und Scherenlagerbohrungen, Dübellochbohrungen, oder Fräsungen für Schließbleche und Schere. Dies generierte eine hohe Wirtschaftlichkeit der Maschine, dank automatisierter Komplettbearbeitung. Nebenzeiten dieser Bearbeitung konnten durch den Bediener für andere wertschöpfende Tätigkeiten verwendet werden. Die profiLine BOF 311/40/PM im Jahr 1999 war somit das erste komplette CNC-Fensterfertigungszentrum. Der erste powerProfiler wurde 2008 installiert. Auf der HOLZ-HANDWERK 2008 feierte die Maschine Premiere – und schon dort bezeichneten die CNC-Experten von HOMAG den Allrounder als eine Maschine, die „Fit für die Zukunft und flexibel im Alltag“ ist und die Fensterfertigung mit der neuen Spanntechnik „im Griff“ hat.

Blick in die heutige Zeit – Der Kunde hat die Wahl 

Auch heute noch wird bei kleineren Betrieben/Mischbetrieben das CNC-Bearbeitungszentrum CENTATEQ P-310 oder P-510 Baureihe, mit verschiedenen Spannsystemen (halbautomatisch/automatisch), je nach Bedarf für manuelle Fertigungsschritte eingesetzt. Automatische Lösungen werden mit dem seit 2014 auf dem Markt befindlichen powerProfiler BMB 800/900 (heute CNC-Bearbeitungszentrum CENTATEQ S-800 und CENTATEQ S-900) der 3. Generation bedient. Neue Spanntechnik für schmale Profile, der große Werkzeugspeicher „Tooltower“, oder die skalierbare Leistung, sind nur einige Dinge, die hinzugekommen sind. So kann man, je nach Ausstattung, von einer einmotorigen Maschine bis hin zu einer 5-motorigen Maschine für jeden Kunden und jede Anforderung alles anbieten. 

Für die zu erreichende Leistung ist es unabdingbar, mit dem Kunden das Produktspektrum im Vorfeld detailliert abzuklären und zu besprechen. Alle am Projekt Beteiligten, wie Werkzeughersteller oder Branchensoftwareanbieter, sind zu involvieren. Die leistungsbeeinflussenden Größen wie Werkzeugaufteilung, oder auch die neuartigen Eckverbindungen sind aufzuarbeiten und dann in detaillierte Zeichnungen und Bearbeitungsabfolgen zu fixieren. Sollten größere Fensterlose pro Fertigungsschicht benötigt werden, setzt HOMAG hier auf die Redundanz, sprich auf die sinnvolle flexible Verkettung von mehreren Maschinen miteinander. 

Das Resultat ist ein für jeden Kunden individuell abgestimmtes Paket von Fensterprofilen in Kombination mit der passenden Leistung für den jeweiligen Betrieb. HOMAG Maschinen sind von der kleinsten Leistungsklasse bis hinauf zu maximaler Leistung punktgenau auf seine Bedürfnisse abgestimmt. Bei hohen Leistungsanforderungen pro Schicht, setzt HOMAG auf die Kombination von mehreren Maschinen um eine Redundanz zu erhalten. Voluminöse Maschinen, wie früher bekannt bei Durchlaufanlagen, gehören aufgrund der geforderten Flexibilität und Verfügbarkeit der Vergangenheit an.

Von der Einzelmaschine bis zur verketteten Zelle

HOMAG bietet kleinen und mittleren Fensterbaubetrieben die Möglichkeit, weiterhin mit einer schlanken Stammmannschaft Fenster individuell zu fertigen und ihre Kunden zufrieden zu stellen. Die CENTATEQ S-800 mit einer skalierbaren Leistung von bis zu 40 Fenstereinheiten wird für jede Kundenanforderung passend zusammengestellt. Die CENTATEQ S-900 mit bis zu 70 Fenstereinheiten auf einer Maschine steht für größere Leistungseinheiten bereit.
Die CENTATEQ S-900 mit maximaler Ausstattung ist eine sehr leistungsfähige und flexibelste Fenstermaschine. Sie verfügt über zwei Bearbeitungstische und unabhängige Aggregate auf beiden Portalseiten. Die Basis bilden die Bearbeitungstische und -einheiten der CENTATEQ S-800 – jedoch gleich doppelt: Das bedeutet, dass zwei komplett unterschiedliche Teile unabhängig voneinander gleichzeitig bearbeitet werden können. Zusätzlich ist auf der Maschine die Doppelspindeltechnik zu finden: Eine Profilsplittingeinheit mit zwei Frässpindeln, die über Achsen zueinander in Y und Z verstellbar sind. So ist es möglich, in einem Längsfräsdurchgang gleichzeitig zwei Profilfräser an einem Werkstück einzusetzen. 
Damit ist die Aufrechterhaltung der Produktion immer gewährleistet, was bei unflexibleren, verketteten Anlagen nicht der Fall ist. Durch die Kombination von standardisierten Einzelanlagen bleibt die Anlagentechnik überschaubar und beherrschbar! Selbstverständlich können die Anlagen auch kombiniert installiert werden. Angefangen von einer reinen Konsolenmaschine, mit dem powerProfiler CENTATEQ S-800 und / oder mit der CENTATEQ S-900, je nach Anforderung an das zu produzierende Variantenspektrum.

Eine Erhöhung der mannarmen Laufzeit der Maschine kann in der großen oder in der kleinen Lösung kostengünstig durch eine simple Verlängerung des Werkstückpuffers realisiert werden. Im weiteren Fall durch automatische Beschickung mittels Hordenwagen oder Verkettungen verschiedener Art. Bei derartigen leistungsstarken Anlagen muss die Laufzeit optimiert, deshalb u.a. die Standzeit der Werkzeuge konserviert und damit die Qualität der gefertigten Teile gesichert werden. Dies geschieht über Softwarefeatures, von der Leitsteuerung bis hin zur Werkzeugstandweg-Überwachung. Außerdem können in der Maschine integrierten Werkzeugreinigungssysteme eingesetzt werden. Deren Nutzen hängt im Wesentlichen von den zu bearbeitenden Holzarten ab. 

Flexible Steuerung vereinfacht die Abbildung von Eckverbindungen

Nicht nur die Fensterkanteln verändern sich, sondern auch die Ausprägungen der Eckverbindungen. Der klassischen Schlitz- und Zapfen-Verbindung nachempfunden, sind die neuartigen, sogenannten „gestemmten Eckverbindungen“. PlugTec, Prüller-Ecke, Hybrid-Ecke oder auch die Konnex-Ecke, sind am Markt bekannte und erfolgreich verwendete Eckverbindungen für die Fensterproduktion. Nahezu all diese wurden auf HOMAG Maschinen entwickelt und getestet, da HOMAG mit seiner flexiblen durchgängigen Steuerung dieses am einfachsten abbilden kann. Ob diese komplett auf das ganze Fenster verwendet werden, oder nur für Flügel, muss von Fall zu Fall entschieden werden. 

Die aufwändig zu programmierenden Eckverbindungen lassen sich über die Fenstersoftware woodWOP einfach erzeugen. Hier hat HOMAG mit seiner eigen entwickelten „Fensterschnittstelle“ für die Kommunikation ihrer Maschine zu den Branchensoftwarehäusern einen absoluten Vorteil und somit die passende Antwort. Sie ist einfach in der Anbindung und es bedarf auch zu den Branchenprogrammen keinerlei weitere Schnittstellen außer der HOMAG Fensterschnittstelle. Einzelteile oder Sonderteile, können auf allen Maschinen von HOMAG, über woodWOP, durch den Kunden einfach selbst programmiert und erzeugt werden. 

Digitalisierung und ihre Tools

Die Entwicklungen in der Holzbearbeitungsindustrie sind heute massiv von Megatrends wie der Automatisierung und Digitalisierung geprägt. Dies spiegelt sich besonders in der Steuerungs- und Computer-Technik wider, die als Schlüsseltechnologien den Ausbau der gesamten Fertigung wie auch einzelner Bearbeitungsverfahren bestimmen. Wie kaum ein anderes Unternehmen hat dies HOMAG früh erkannt und kontinuierlich Lösungen vorgelegt. So führte das Unternehmen 1985 unter der Bezeichnung Homatic eine neuartige Steuerung ein, gefolgt von der Entwicklung einer Produktionsliniensteuerung, mit der sich Werkstücke über mehrere, im Verbund arbeitende Maschinen verfolgen ließen. Seit 2005 dominierte dann der Nachfolger, die „powerControl“-Steuerung, mit der eine Dezentralisierung der Steuerungen und Schaltschränke einhergeht. Auf der Ligna 2013 präsentierte HOMAG schließlich mit powerTouch ein Touchscreen-Bedienkonzept, das Design und Funktion vereinte und in Kombination mit der Steuerung powerControl einen hohen Kundennutzen bot. Einheitliche Bedienelemente und Softwarebausteine sorgten dafür, dass sich damit seither alle HOMAG-Maschinen auf gleiche Weise bedienen lassen. Die nächste Generation – powerTouch2 – folgte dann 2019.

 

Meilensteine auf einen Blick
1999	Vorstellung der ersten Maschine BOF 311/40/PM mit einem spezifischen Spannsystem für Fensterkanteln
2004	Das Flex5-Aggregats zum Sägen, Fräsen und Bohren im beliebigen Winkel und der Kettenwechsler für einen schnellen Werkzeugtausch kommen auf den Markt
2008	Einführung des automatischen Tisches (MA-Tisch) zum automatischen Umspannen und Launch des ersten automatischen Bearbeitungszentrums BOF 700 – powerProfiler
2011	Vorstellung des powerProfiler 2, die automatisierte Fensteranlage in neuer Bauweise
2014	Die neue Generation powerProfiler mit den erweiterten Funktionen wie z.B. der 3D-Spanntechnik kommt auf den Markt. Ergänzt um die Einführung des Werkzeugspeicher „Tooltower“, der für kurze Wechselzeiten sorgt
2018	Designänderung und eine neue Produktbezeichnung machen aus dem powerProfiler die CENTATQ S-800/900

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