Automatisierung des Walzenwechsels mittels Hubautomatik

Herausforderung

Als Produzent verschiedenster Garn- und Zwirntypen mit einer großen Brandbreite an Herstellungstechnologien steht die Wagenfelder Spinnereien GmbH für größtmögliche Flexibilität bei der Beantwortung von Kundenanfragen. Repetitive Aufgaben insbesondere beim Wechsel der Walzen an den Ring-Spinnmaschinen binden derzeit Zeit und Mitarbeiter. Diese Prozesse sollen mittels Automatisierung effizienter gestaltet werden.

Lösung

Im Zwei-Stunden-Takt wechseln Mitarbeiter händisch 16 Walzen an sechs Ring-Spinnmaschinen, die jeweils 15 Kilogramm wiegen und sich in mehr als zwei Meter Höhe befinden. Letztlich müssen pro Schicht 384 Walzen ausgetauscht werden. Mittels Automatisierung lassen sich sowohl die für die Walzenwechsel benötigte Zeit einsparen als auch die Arbeitsbedingungen für die Mitarbeiter verbessern. Das Sächsische Textilforschungsinstitut (STFI) führt hierzu eine Machbarkeitsstudie durch.

Umsetzung

In einem Unternehmensrundgang haben die Kollegen vom STFI die Produktionsumgebung aufgenommen. Diese wird in einer 3D-Design-Software nachgebildet und anschließend in eine Simulationssoftware überführt. Anschließend überprüfen die Kollegen, welche Roboter- oder Achssysteme sinnvoll zum Einsatz kommen können. Die Machbarkeitsstudie wird dem Unternehmen als Animation mit entsprechenden Empfehlungen zur Verfügung gestellt.


Dokumentation des Umsetzungsprojektes:

Erfahren Sie mehr: Wie kamen die Projektpartner und Unternehmer zusammen? Worin lag der Schwerpunkt bei den folgenden Gesprächen, Workshops, etc.? Und wo steht das Unternehmen Wagenfelder heute?

Projektflyer zum Download

Laden Sie sich den Projektflyer herunter und erhalten Sie die komplette Erfolgsgeschichte auf einem Blick.

Das Unternehmen
Die Wagenfelder Spinnereien GmbH ist ein Produzent verschiedenster Garn- und Zwirntypen. Das Unternehmen steht mit einer Vielzahl an Spinntechnologien mit einer große Bandbreite an einsetzbaren Faserarten und Garncharakteristiken für Kundenwünsche und Individualentwicklungen im Markt.

Herausforderung
Repetitive Aufgaben wie der Wechsel der Walzen an den Ring-Spinnmaschinen binden aktuell viel Zeit der Mitarbeiter. Daher hat es sich die Wagenfelder Spinnereien GmbH zur Aufgabe gemacht, ihre Prozesse mithilfe der Automatisierung effizienter zu gestalten. Bis dato wechseln die Mitarbeiter alle zwei Stunden die 16 Walzen an sechs Ring-Spinnmaschinen per Hand. Diese Walzen sind mit jeweils 15 Kilogramm nicht nur extrem schwer, sie befinden sich zudem in über zwei Meter Höhe. Das bedeutet, täglich müssen pro Schicht 384 Walzen ausgetauscht werden, was zeit- und kraftintensiv für die Mitarbeiter ist.

Lösung
Im Mittelpunkt des gemeinsamen Projekts des Textil vernetzt-Teams des Sächsischen Textilforschungsinstituts (STFI) mit der Wagenfelder Spinnereien GmbH steht die Frage, wie sich die Zeit für den Walzenwechsel einsparen und die Arbeitsbedingungen für die Mitarbeiter mittels Automatisierung verbessern lassen.

Umsetzung
Das STFI führte in einem ersten Schritt eine Machbarkeitsstudie mittels Animation durch. Dazu haben die Kollegen vom STFI in einem Unternehmensrundgang die Produktionsumgebung in der 3D-Software Google SketchUp aufgenommen, mit den originalen Abmessungen dreidimensional nachgebildet und in eine Simulationssoftware überführt. Anschließend wurde geprüft, welche Roboter- oder Achssysteme zum Einsatz kommen könnten. Die Krux lag in der Sicherstellung, dass der Roboter sowohl die 15 Kilogramm schweren Walzen als auch den Austausch in einer Höhe von über zwei Metern an den Ringspinnmaschinen bewältigen kann. Dazu stand den Kollegen ein großer Katalog von Robotern und zusätzlichen Peripheriegeräten zur Verfügung. Im nächsten Schritt wurden die Vor- und Nachteile eines Roboterpositionierers und eines fahrerlosen Transportsystems unter die Lupe genommen. Letztlich wurde ein U-förmiger Greifer entwickelt, der die menschliche Hand beim Wechsel der Walzen ersetzt und gleichzeitig Schnittstelle zwischen Roboter und Werkstück ist.

Wie geht es weiter?
Im nächsten Schritt werden die Ergebnisse den Wagenfelder Spinnereien übergeben. Das Unternehmen wird sich für eine konkrete Implementierung des Systems erneut mit den Kollegen von Textil vernetzt in Verbindung setzen.

Stichworte

  • Produktionsplanung/-steuerung
  • Retrofitting
  • Simulation
  • Visualisierung

Ansprechpartner
Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI)
Falko Schubert
E-Mail:

O-Ton
„Anhand zweier alternativen Videosimulationen ist die Umsetzbarkeit der Roboterlösungen in unserem Betrieb dank Textil vernetzt sehr anschaulich geworden.“
Dietmar Weber
Geschäftsführer Wagenfelder Spinnereien GmbH

Zeit einsparen und Mitarbeiter entlasten: Wagenfelder Spinnereien GmbH setzt auf Automatisierung

Mithilfe der Automatisierung von Prozessen lassen sich Planzeiten verkürzen und Mitarbeiter entlasten, insbesondere bei körperlich anspruchsvollen Tätigkeiten, die wiederholt erfolgen. Wie der Einsatz von Robotik beim Wechsel von Walzen an einer Ringspinnmaschine gelingen kann, haben das STFI mit der Wagenfelder Spinnereien GmbH untersucht.

Projekt mit Wagenfelder Spinnereien: Visualisierung der Produktionsumgebung

Das gemeinsame Projekt des Textil vernetzt-Teams des Sächsischen Textilforschungsinstituts (STFI) mit der Wagenfelder Spinnereien GmbH schreitet voran: In einem Vor-Ort-Termin am Produktionsstandort im niedersächsischen Wagenfeld haben die Kollegen die Produktionsumgebung dokumentiert, um auf deren Basis eine Spinnmaschine in einer Simulationsumgebung zu visualisieren. Das Unternehmen ist an einer Lösung des automatisierten Einlegens der Walzen an dieser Maschine interessiert.

Neues Projekt zur Automatisierung der Walzenwechsel an Spinnmaschinen

Mit dem Unternehmen Wagenfelder Spinnereien GmbH sind die Kollegen vom Sächsischen Forschungsinstitut (STFI) im Austausch, um den Walzenwechsel an den Ring-Spinnmaschinen im Unternehmen mittels Hubtechnik zu automatisieren.

Mikroprojekt in Vorbereitung bei Wagenfelder Spinnereien GmbH

Das Sächsische Textilforschungsinstitut (STFI) ist mit der Wagenfelder Spinnereien GmbH im Austausch und plant die Umsetzung eines gemeinsamen Projekts. Der erste Kontakt zum Unternehmen kam Anfang 2019 über eine Veranstaltung am STFI zustande, in der sich Textil vernetzt vorgestellt hat und die Mehrwerte eines gemeinsamen Mikroprojekts empfohlen wurde.


Nach oben