Halbautomatisiertes Entgraten senkt die Kosten: Vergleich mit manuellen Methoden und Fallstudien.

In der Fertigung ist das Entgraten ein entscheidender Prozess, der die Qualität maßgeblich beeinflusst. Gleichzeitig ist er mit zahlreichen Herausforderungen hinsichtlich Arbeitszeit, Lohnkosten, Sicherheit und Arbeitsumgebung verbunden. Dieser Artikel erläutert detailliert und anhand von Kostenschätzungen, wie die Teilautomatisierung des Entgratens diese Herausforderungen vor Ort lösen und zu konkreten Kostensenkungen führen kann.

Entgraten bezeichnet das Entfernen unerwünschter Grate (Überstände), die bei Fertigungsprozessen wie Schneiden, Pressen und Scheren von Metallen und Kunststoffen unbeabsichtigt an den Kanten von Werkstoffen entstehen. Zwar lässt sich die Gratbildung durch Optimierung der Prozessbedingungen reduzieren, jedoch ist es äußerst schwierig, sie vollständig zu beseitigen. Daher ist das Entgraten ein unverzichtbarer Prozess, der in vielen Fertigungsanlagen Anwendung findet.

Grate können in verschiedenen Phasen des Produktionsprozesses, von der Herstellung bis zur Verwendung des Endprodukts, ernsthafte Probleme verursachen.
Wir werden vier konkrete Probleme und deren Auswirkungen erläutern.

• Rückgang der Produktqualität und Präzision
• Ausfall aufgrund von Gratablösung
• Verletzungen von Arbeitern und Nutzern
• Verschlechterung der Montagegenauigkeit

Wenn Grate an einem Produkt verbleiben, können diese dessen Qualität und Präzision direkt negativ beeinflussen. Beispielsweise können sie dazu führen, dass das Produkt außerhalb der vorgegebenen Maßtoleranzen (des zulässigen Bereichs der Maßabweichung) liegt.

Im Inneren eines Produkts verbliebene Grate können während des Gebrauchs unerwartete Probleme oder schwerwiegende Funktionsstörungen verursachen. Selbst wenn sie während der Herstellung einwandfrei erscheinen, können sie sich durch Vibrationen, Temperaturschwankungen und Alterung lösen und in das Produkt gelangen. Gelangen Metallgrate in das Innere von Präzisionselektronik, besteht die Gefahr eines Kurzschlusses. Darüber hinaus können sich in Geräten mit beweglichen Teilen wie Motoren und Triebwerken abgelöste Grate in den beweglichen Teilen verfangen und so Verschleiß und Beschädigungen verursachen.

Wenn an den Kanten von Bauteilen scharfe Grate zurückbleiben, können diese beim Berühren durch Montagearbeiter Schnitt- oder Stichverletzungen verursachen. Darüber hinaus besteht, falls Grate am Endprodukt verbleiben und dieses den Kunden erreicht, ein nicht zu vernachlässigendes Verletzungsrisiko für den Benutzer.

Wenn an den Fügeflächen der Teile Grate verbleiben, passen diese möglicherweise nicht wie vorgesehen zusammen, was zu Spalten oder einer schiefen Montage der Teile führen kann. Dies kann die Luftdichtheit und die Staub-/Wasserdichtigkeit des Produkts beeinträchtigen. Darüber hinaus wirkt sich eine mangelhafte Montage erheblich auf die Stabilität und Langlebigkeit des Endprodukts aus.

In vielen Produktionsstätten erfolgt das Entgraten noch immer manuell. Dies gilt insbesondere für Unternehmen, die eine breite Produktpalette in kleinen Stückzahlen herstellen, da sie nicht über die Kapazitäten für die Massenproduktion verfügen, um automatisierte Maschinen einzuführen. Für Produkte mit komplexen Formen ist das manuelle Entgraten unerlässlich.

• Tipps

• Werkzeugauswahl und -verwendung
• Angemessene Kraftanwendung und Werkzeugtechnik
• Operationsreihenfolge

• Abtretung

• Gestiegene Lohnkosten und Arbeitszeiten
• Qualitätsunterschiede zwischen den Mitarbeitern und Abhängigkeit von individuellen Fachkenntnissen
• Verschlechterung des Arbeitsumfelds und erhöhtes Risiko von Arbeitsunfällen
• Unsere Kunden fordern strengere Qualitäts- und Lieferfristen.

Bei der Überlegung zur Einführung einer Entgratungsmaschine dürften die wichtigsten Faktoren die Kostensenkung bei Beton und die Rentabilität der Investition sein.
Hier stellen wir ein Beispiel für das Entgraten von 20.000 Rohren (beidseitig) mit einer Entgratungsmaschine (UNI-DEBURRING) vor.

Diese Schätzung basiert auf Lohnkosten von 2.000 Yen pro Stunde.

Das obige Beispiel ist nur ein Beispiel; die Ergebnisse variieren je nach Arbeitskosten, Arbeitsvolumen, Verarbeitungsbedingungen usw.

Schon der einfache Austausch eines 60-sekündigen manuellen Prozesses durch einen 4-sekündigen maschinellen Prozess kann zu erheblichen Lohnkosteneinsparungen führen. Die Tatsache, dass die Auswirkungen der Einführung einer Entgratungsmaschine in Zahlen deutlich sichtbar sind, ist ein großer Vorteil bei Investitionsentscheidungen.

Beispiel für eine prognostizierte jährliche Kostenreduzierung
• Ersparnis pro Fall: Ungefähr 622.200 Yen gespart
• Häufigkeit der Durchführung: Einmal im Monat (20.000 Einheiten)

622.200 Yen x 12 Monate = ungefähr 7.466.400 Yen jährliche Einsparungen bei den Arbeitskosten.
Je häufiger Entgratungsarbeiten an einem Standort durchgeführt werden, desto größer ist die jährliche Kostenreduzierung.

Bei einem Listenpreis von 1.800.000 Yen für die Entgratungsmaschine selbst ist folgende Kapitalrendite zu erwarten:

• Kostenersparnis pro Instanz: Ungefähr 622.200 Yen

1.800.000 Yen ÷ 622.200 Yen ≈ 2,9-fach
Anders ausgedrückt: Die Anschaffungskosten der Ausrüstung können mit etwa drei Entgratungsvorgängen wieder hereingeholt werden. Bei einer Durchführung einmal im Monat, Die Investition amortisierte sich in etwa 3 Monaten. Dies ist eine mögliche Berechnung.

Bei den nachfolgenden Entgratungsvorgängen, beginnend mit dem vierten Mal, nachdem die Gerätekosten amortisiert sind, ergeben sich ohne zusätzliche Investitionen ausschließlich Kosteneinsparungen.

- Ab dem 4. Mal: Pro Sitzung ergibt sich ein direkter Gewinn von ca. 622.200 Yen.
- Bei einmal monatlicher Durchführung: Nettogewinn von ca. 7.466.400 Yen pro Jahr.

Die Entgratungsmaschine (UNI-DEBURRING) ist ein Gerät, das mit zunehmender Nutzung den Gewinn steigert und so zu einer langfristigen Kostenoptimierung und einer höheren Rentabilität beiträgt.

Wir haben Kunden befragt, die die Entgratungsmaschine UNI-DEBURRING bereits im Einsatz haben.

Kuroda Steel Pipe Co., Ltd.
134 Kawanobe, Chihayaakasaka-mura, Minamikawachi-gun, Osaka 585-0045, Japan

UNI-DEBURRING wurde eingeführt, um sowohl Qualität als auch Produktivität zu erreichen.
Die Kunden profitieren von Vorteilen, die über reduzierte Arbeitszeiten und Kosten hinausgehen.

Die Halbautomatisierung von Entgratungsprozessen bietet mehr als nur Kosteneinsparungen.

- Verringerung der körperlichen Belastung der Arbeiter
- Wegfall der Abhängigkeit von individuellem Fachwissen
- Reduzierung von Überstunden durch gesteigerte Produktivität

Dies trägt unmittelbar zur Förderung von Reformen der Arbeitswelt bei. In der Fertigungsindustrie, wo der Arbeitskräftemangel immer akuter wird, gewinnt die Steigerung der Arbeitseffizienz durch Teilautomatisierung zunehmend an Bedeutung als realistische und leicht umsetzbare Lösung in der Produktion.