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

Veröffentlicht am 09. September 2025

Bild der NEXTAS-Automatisierungslösung mit Roboterarm, Zentrischspanner und Nullpunktspannsystem.
Die NEXTAS-Automatisierungslösung, integriert mit Roboterarm, Zentrischspanner und Nullpunktspannsystem.

Im Zuge von Industrie 4.0 ist die mannlose Fertigung zu einem zentralen Ziel für Fertigungsunternehmen geworden, um die Effizienz zu steigern, Kosten zu senken und eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten. Viele Fabriken stoßen jedoch bei der Umstellung auf Automatisierung auf Hindernisse — herkömmliche Spannmittel lassen sich oft nicht gut in automatisierte Systeme integrieren. Dies führt zu Engpässen wie langsamer Werkstückbe- und -entladung, längeren Maschinenstillstandszeiten und instabiler Spanngenauigkeit. Die integrierte Lösung von NEXTAS: Hochpräziser 5-Achsen-Zentrischspanner + Roboterarm + Nullpunktspannsystem adressiert diese Probleme direkt. Ein überzeugendes Beispiel ist die Zusammenarbeit zwischen NEXTAS und Lang'an Precision, einem führenden Hersteller von Präzisionsteilen. Nach Einführung der Lösung erzielte Lang'an Precision eine Steigerung der Produktionseffizienz um über 30 % und setzte damit neue Maßstäbe für die Transformation zur mannlosen Werkstatt.

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 NEXTAS 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 NEXTAS Zentrischspanner der Kern der Automatisierung ist

Der hochpräzise 5-Achsen-Zentrischspanner von NEXTAS 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 NEXTAS Zentrischspanners mit seitlichen Greifnuten und RFID-Chip-Installationsbohrung.
Konstruktionsdetails des NEXTAS Zentrischspanners für Automatisierungskompatibilität.

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

Nach der Integration des NEXTAS Zentrischspanners mit einem Roboterarm und der NEXTAS 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 NEXTAS 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 NEXTAS Zentrischspanner zuzugreifen, kontaktieren Sie noch heute das NEXTAS-Team.

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Bereit, Ihre Produktivität zu steigern? Bei Nextas 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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Häufig gestellte Fragen zur Automatisierungslösung

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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?0 % 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?8 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 NEXTAS 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.