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Ein Muss für die mannlose Fertigung: Automatisierte Integrationslösung mit NextasTech Zentrischspanner + Roboterarm + Nullpunktspannsystem

Erfahren Sie, wie die integrierte Lösung von NextasTech aus Zentrischspanner, Roboterarm und Nullpunktspannsystem Lang'an Precision half, die Produktionseffizienz um über 30 % zu steigern.

Veröffentlicht am 09. September 20253 Min. Lesezeit
Bild der NextasTech-Automatisierungslösung mit Roboterarm, Zentrischspanner und Nullpunktspannsystem.
Die NextasTech-Automatisierungslösung, integriert mit Roboterarm, Zentrischspanner und Nullpunktspannsystem.

Die Herausforderungen von Lang'an Precision vor der Transformation

Lang'an Precision ist auf die Herstellung von Hochpräzisionskomponenten für Fahrzeugmotoren und Luftfahrtanwendungen spezialisiert. Vor der Partnerschaft mit NextasTech wurden die Automatisierungsbemühungen durch veraltete Spanntechnik behindert, was zu drei kritischen Herausforderungen führte:

  • Engpässe bei manueller Be- und Entladung: Die Fabrik verließ sich auf die manuelle Bedienung herkömmlicher Schraubstöcke zum Spannen der Werkstücke. Jedes Werkstück erforderte 3? Minuten für manuelles Ausrichten, Spannen und Werkzeugeinrichten. Ein einzelner Bediener konnte nur 2? Bearbeitungszentren verwalten. Dies machte eine mannlose 24/7-Produktion unmöglich.
  • Lange Rüstzeiten: Der Wechsel zwischen verschiedenen Werkstücktypen erforderte die Demontage des alten Schraubstocks, die Neukalibrierung des Maschinenkoordinatensystems und die Installation eines neuen Spannmittels. Dieser Prozess dauerte 1? Stunden pro Umrüstung, was zu einer Auslastung der Bearbeitungszentren von nur 60 % führte.
  • Instabile Spanngenauigkeit: Herkömmliche Schraubstöcke hatten eine Wiederholgenauigkeit von nur ±0,05 mm und verfehlten damit die Anforderung von ±0,02 mm für hochwertige Automobil- und Luftfahrtteile. Diese Inkonsistenz führte zu einer Produktqualifikationsrate von nur 92 %.

Warum der NextasTech Zentrischspanner der Kern der Automatisierung ist

Der hochpräzise 5-Achsen-Zentrischspanner von NextasTech wurde speziell für automatisierte Arbeitsabläufe entwickelt und dient als kritisches Bindeglied zwischen Roboterarmen und Nullpunktspannsystemen. Seine Hauptvorteile sind:

  • Nahtlose Automatisierungskompatibilität: Der Zentrischspanner verfügt über standardisierte seitliche Greifnuten, die auf Roboterarmgreifer abgestimmt sind. Eine M5-Gewindebohrung ermöglicht die Installation von RFID-Chips, sodass das System Werkstücktypen und Spannstockmodelle automatisch identifizieren kann.
  • Überlegene Wiederholgenauigkeit: Angetrieben von einer abgedichteten Hochpräzisions-Gewindespindel liefert der Zentrischspanner eine Wiederholspanngenauigkeit von ≤?,02 mm — und erfüllt damit exakt die Präzisionsanforderungen der High-End-Teilefertigung.
  • Kompatibilität mit Nullpunktspannsystemen: Die Basis des Zentrischspanners ist mit Einzugsbolzen (Spannbolzen) ausgestattet, die auf standardmäßige Nullpunktspannsysteme passen, wodurch die Installationszeit von Stunden auf nur 1? Minuten reduziert wird.
Nahaufnahme des NextasTech Zentrischspanners mit seitlichen Greifnuten und RFID-Chip-Installationsbohrung.
Konstruktionsdetails des NextasTech Zentrischspanners für Automatisierungskompatibilität.

Wie Lang'an Precision mit der NextasTech-Lösung eine Effizienzsteigerung von über 30 % erzielte

Nach der Integration des NextasTech Zentrischspanners mit einem Roboterarm und der NextasTech Nullpunktspannplatte erfuhr die Produktionslinie von Lang'an Precision ein transformatives Upgrade:

  • Mannloser 24/7-Betrieb: Der automatisierte Arbeitsablauf läuft kontinuierlich ohne manuelles Eingreifen. Der Tagesausstoß pro Maschine stieg von 48 auf 60 Stück (eine Steigerung von 25 %), und die Fabrik reduzierte den Personaleinsatz an der Linie von 6 auf 2 Mitarbeiter (eine Senkung der Arbeitskosten um 67 %).
  • Rüstzeit auf 8 Minuten reduziert: Durch das Offline-Vorrüsten sank die Rüstzeit von 1,5 Stunden auf 8 Minuten, wodurch die Auslastung der Bearbeitungszentren von 60 % auf 85 % stieg. Der monatliche Ausstoß erhöhte sich von 12.000 auf 16.000 Stück.
  • Qualifikationsrate erreicht 99,2 %: Die Genauigkeit des Zentrischspanners von ±0,02 mm eliminierte Werkstückverschiebungen. Bei Kurbelwellen für Fahrzeugmotoren sprang die Qualifikationsrate von 92 % auf 99,2 %, was allein bei der Kurbelwellenproduktion zu monatlichen Einsparungen von 43.200 $ führte.

Insgesamt stieg die Produktionseffizienz von Lang'an Precision um 32 % und übertraf damit die ursprünglichen Erwartungen. Die Fabrik hat die Lösung inzwischen auf 12 Bearbeitungszentren ausgeweitet und für eine intelligente Produktionsplanung in ihr MES-System integriert.

Fazit

Für Hersteller, die mannlose Werkstätten aufbauen wollen, ist die Integrationslösung von NextasTech mehr als nur ein Werkzeug-Upgrade — sie ist eine Abkürzung zu mehr Effizienz und Präzision. Um Ihren automatisierten Spanntechnikplan anzupassen oder auf CAD-Dateien für den NextasTech Zentrischspanner zuzugreifen, kontaktieren Sie noch heute das NextasTech-Team.

Vergleich, Auswahl & Kostenleitfaden (Kurz-Tabellen)

Mit den Tabellen unten findest du für Jobs wie „Ein Muss für die mannlose Fertigung: Automatisierte Integrationslösung mit NextasTech Zentrischspanner + Roboterarm + Nullpunktspannsystem“ schnell das passende Spann-Setup. Fokus: Rüstzeit, Wiederholgenauigkeit, Automationsfähigkeit und Gesamtkosten – damit die Entscheidung nicht Bauchgefühl bleibt.

Schnellvergleich: gängige Spannmittel & Systeme

OptionGeeignet fürStärkenAchte aufTypische Umrüstzeit
Nullpunktspannsystem / NullpunktspannplatteHäufige Teilewechsel, modulare SpannaufbautenSchnell, wiederholgenau, gut für AutomationSaubere Anlageflächen; Spänekontrolle einplanen30–120 s
Pneumatischer SchraubstockHohe Varianten, auch unbeaufsichtigtKonstante Spannkraft, leicht zu automatisierenDruckluftqualität; Sicherheitslogik/Interlocks1–3 min
Selbstzentrierender SchraubstockSymmetrische Teile, 5‑Achs‑ZugangSchnelles Zentrieren, weniger EinrichtfehlerBackenweg begrenzt; Bauteilkontur prüfen1–5 min
Hydraulik‑SpannvorrichtungSerienfertigung, hohe SpannkräfteSehr steif & stabil, top für enge ToleranzenHöhere Investition; Wartung/Leckageprüfung5–20 min
Sondervorrichtung / Dedizierter SpannträgerEin Teil, stabiler Prozess, WiederholfertigungMaximale Stabilität, niedrige Stückkosten bei SerieUnflexibel bei Änderungen; Redesign bei neuen Teilen10–60 min
PalettenwechslerParallel rüsten, Spindelzeit erhöhenRüsten außerhalb der Maschine, besserer OEEStandards + Prozessdisziplin erforderlichVariiert (2–10 min außerhalb)
Automatischer Palettenwechsler + NullpunktspannsystemParallel rüsten + lange unbeaufsichtigte FensterHöhere OEE, standardisierte AufspannungPalettenstandard + Recovery‑Plan nötigOff‑machine 2–10 min
FMS / Palettenpool (Automation)Viele SKUs + lange unbeaufsichtigte FensterMax. Durchsatz + PlanungsspielraumHohe Systemkomplexität; saubere Planung nötigk. A. (System)

Schnellauswahl: Szenario → Empfehlung

Dein SzenarioEmpfohlenes SetupHinweis
Ziel: 6–24 h unbeaufsichtigtAutomatischer Palettenwechsler + Nullpunkt‑PalettenWerkzeugstandzeit‑Monitoring + Restart‑SOP definieren.
1–10 Stk., häufiges Umrüsten, Ziel < 0,02 mmNullpunktspannsystem + modulares GrundsetupStandardbasis definieren und Aufbauten tauschen.
10–200 Stk., Bediener vor Ort, gemischte GeometrienSelbstzentrierender oder pneumatischer Schraubstock + weiche BackenSchnellwechselbacken + Anschläge vorbereiten.
200+ Stk., hohe Spannkraft, stabile TeilefamilieHydraulik‑Vorrichtung oder SondervorrichtungAuf Taktzeit und Werkzeugzugang optimieren.
Unbeaufsichtigter Betrieb (2–8+ h)Pneumatik + Palettenwechsler oder FMSSensorik, Späneabfuhr und Fail‑Safe‑Spannen priorisieren.

Was den Preis treibt (und wie du Kosten senkst)

KostenfaktorWarum er den Preis beeinflusstSo senkst du Kosten
Integration + SicherheitSensorik, Interlocks, Inbetriebnahme treiben KostenKlein starten (2–4 Paletten); nach Stabilität erweitern.
Wiederholgenauigkeit (z. B. ≤0,01 mm)Engere Anforderungen brauchen präzisere Schnittstellen & PrüfungBezugsebenen standardisieren; Module nutzen; nicht über‑spezifizieren.
UmrüsthäufigkeitViele Wechsel → Quick‑Change amortisiert sich schnellerRüstzeiten messen und größten Engpass zuerst lösen.
Automation (Sensoren, Interlocks, Palettierung)Zusätzliche Hardware + IntegrationsaufwandMit einer Zelle starten; Komponenten wiederverwenden.
Bauteilgröße & MaterialGroße/schwere Teile verlangen robustere SpanntechnikModulare Platten nutzen; Spannfläche richtig dimensionieren.
Konstruktionsaufwand (Sonder vs. modular)Sonderkonstruktion erhöht NRE‑KostenModulare Stapel bevorzugen; Sonderteile minimal halten.

Häufige Fehler (und schnelle Abhilfe)

FehlerSymptomLösung
Kein Recovery‑KonzeptZelle steht nachts stillAlarmfluss, Ersatzwerkzeuge, Restart‑Schritte definieren.
Uneinheitlicher PalettenstandardSetup‑Fehler, Crash‑RisikoEin Datum/Muster festlegen; Paletten auditieren.
Spänekontrolle an Anlageflächen ignorierenDrift der Wiederholgenauigkeit, „unerklärliche“ FehlerAbdeckungen, Luftdüse und Reinigungsroutine einführen.
Zu hohe Spannkraft bei dünnwandigen TeilenVerzug, Rattern, MaßfehlerBackenabstützung + kontrollierte Spannkraft nutzen.
Kein Standard‑Datum / PalettenstandardJeder Aufbau wird zum EinzelstückWerkstattstandard definieren (Datum, Paletten, Lochbild).
Nur nach Anschaffungspreis entscheidenHohe Lohnkosten + StillstandTotal Cost betrachten: Rüstzeit, Ausschuss, Ausfallzeit.

Du willst eine Empfehlung für deine Teile? Schick uns Maschinenmodell, Material und Toleranzziel – wir schlagen ein praxistaugliches Setup vor.

Häufig gestellte Fragen zur Automatisierungslösung

Expertenantworten auf Ihre Fragen zur Automatisierungsintegration.

Wie hoch ist der typische ROI für diese automatisierte Integrationslösung?

Obwohl der ROI je nach Anwendung variiert, erzielen Kunden wie Lang'an Precision signifikante Erträge. Schlüsselfaktoren sind: 1) Eine Senkung der Arbeitskosten pro Linie um über 60 %, 2) Eine Steigerung der Maschinenauslastung um 25–30 % durch drastisch verkürzte Rüstzeiten und 3) Ein starker Rückgang der Ausschussraten aufgrund der garantierten Wiederholgenauigkeit von ±0,02 mm. Die meisten Kunden erreichen eine vollständige Amortisation innerhalb von 12–18 Monaten.

Wie kommuniziert das Nullpunktspannsystem mit der CNC-Steuerung und dem Roboter?

Unsere pneumatischen Nullpunktspannsysteme lassen sich über einfache M-Code-Befehle der CNC-Steuerung integrieren, um das Spannen und Lösen zu betätigen. Sie verfügen außerdem über integrierte Sensoranschlüsse (pneumatisch oder elektrisch), die Rückmeldesignale für "gespannt" und "gelöst" liefern. Dieses Bestätigungssignal wird an die SPS des Roboters gesendet, um sicherzustellen, dass sich der Roboter nur bewegt, wenn die Vorrichtung sicher gelöst ist, und die Maschine nur startet, wenn sicher gespannt ist.

Kann der Zentrischspanner verschiedene Teilegrößen in einer automatisierten Zelle handhaben?

Ja. Der NextasTech 5-Achsen-Zentrischspanner ist ideal für die "High-Mix, Low-Volume"-Automatisierung. Der Roboterarm kann so programmiert werden, dass er den gesamten Zentrischspanner (montiert auf einer Nullpunktpalette) automatisch gegen eine andere Größe oder ein anderes Modell austauscht. Alternativ kann der große Spannbereich des Zentrischspanners (z. B. 0–60 mm) bei Teilen mit ähnlichen Abmessungen verschiedene Größen ohne manuelle Anpassung aufnehmen, wobei er sich auf seine präzise Zentrierfähigkeit verlässt.

Welche Wartung ist für dieses System in einer mannlosen 24/7-Werkstatt erforderlich?

Unsere Systeme sind auf hohe Ausdauer und geringen Wartungsaufwand ausgelegt. Der Zentrischspanner verfügt über eine vollständig abgedichtete Gewindespindel, die das Eindringen von Spänen und Kühlmittel verhindert. Wir empfehlen eine einfache tägliche Überprüfung der Luftblasfunktion am Nullpunktspannsystem, um sicherzustellen, dass es frei ist. Eine vierteljährliche vorbeugende Wartung umfasst das Reinigen und Nachfetten der Spindel des Zentrischspanners sowie die Überprüfung der Dichtungen des Nullpunktspannsystems — ein Vorgang, der etwa 15 Minuten pro Station dauert.

Wie wird die Ausrichtung zwischen Robotergreifer, Schraubstock und Nullpunktplatte garantiert?

Präzision ist in das System integriert. Das Nullpunktspannsystem liefert die absolute Referenz (±0,002 mm Wiederholgenauigkeit) für die gesamte Zelle und ist fest auf dem Maschinentisch montiert. Der Zentrischspanner, ausgestattet mit unseren Einzugsbolzen, verriegelt sich in diesem System mit derselben Wiederholgenauigkeit. Der Schraubstock selbst verfügt über standardisierte seitliche Nuten (wie im Artikel erwähnt), die als präzise Schnittstelle für den Greifer des Roboters dienen. Wir stellen die CAD-Modelle für diese Nuten zur Verfügung, um ein perfektes Greiferdesign zu ermöglichen und sicherzustellen, dass Roboter, Schraubstock und Nullpunktspannsystem alle auf einen einzigen, hochgenauen Referenzrahmen ausgerichtet sind.

Steigern Sie Ihre Bearbeitungseffizienz mit NextasTech

Bereit, Ihre Produktivität zu steigern? Bei NextasTech kombinieren wir jahrzehntelange Erfahrung, fortschrittliche Fertigung und einen kundenorientierten Ansatz, um Spannmittel zu liefern, die Erfolg garantieren. Schließen Sie sich Hunderten zufriedener Kunden weltweit an und erleben Sie den Unterschied, den hochpräzise, schnell wechselbare und kostensparende Spannvorrichtungen machen können.

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