Anwendungsgebiete
Neben der klassischen Plattenbearbeitung mit einem Anteil von über 80 Prozent haben die meisten Maschinen ihr Anwendungsgebiet im Bereich des Modellbaus. Dies begründet sich darin, dass sich die technischen Parameter der zur Zerspanung von neuartigen im Modellbau verwendeten Leichtbauwerkstoffen wie faserverstärkter Kunststoffe (z.B. CFK, GFK) oftmals mit den Gegebenheiten in der Holzbearbeitung überschneiden und diese somit häufig auf denselben Bearbeitungszentren bearbeitet werden. Neben den Zerspanungseigenschaften dieser Werkstoffe spielen die dabei entstehenden Emissionen wie z.B. Staub und Späne eine wichtige Rolle bei der Maschinenauswahl. Die zunehmende Verbreitung dieser Leichtbaumaterialien sowohl im Möbel- sowie im Maschinen- und Anlagenbau als auch im Automobilbereich stellt neue Anforderungen an die Maschinenhersteller. Ebenfalls dem Trend der letzten Jahre folgend ist ein hoher Marktanteil an Nesting-Maschinen zu erkennen. Das Nestingverfahren ist als Hochleistungsaufteilung von Plattenwerkstoffen alternativ zum Sägeprozess anzusehen. Prinzipiell können Maschinen zum Nestingverfahren dabei in zwei Kategorien unterteilt werden. Zum einen Maschinen, die speziell zum Aufteilen von plattenförmigen Werkstücken ausgelegt sind, zum anderen flexible Bearbeitungszentren, die auch für das Nestingverfahren geeignet sind. Durch das Nestingverfahren können die Schnittverluste bei den Aufteilaufgaben deutlich reduziert werden. Einfache Programmierungslösungen bzw. Softwaretools für die Zuschnittoptimierung oder die Kennzeichnung der geschnittenen Werkstücke auf der CNC-Maschine erleichtern dabei die Arbeit des Maschinenbedieners.
Automatisierung
Lösungen für die Digitalisierung der Produktionsprozesse und eine fortschreitende Vernetzung der Bearbeitungsmaschinen nehmen in der Holzbearbeitungsbranche immer weiter zu und sind stark nachgefragt. Vor diesem Hintergrund spielt neben der Prozessautomatisierung auch das Sammeln von Prozessdaten und deren Analyse eine immer wichtigere Rolle, um eine durchgängige Datenkette und damit eine ganzheitliche Prozessüberwachung und -regelung zu etablieren. Neben den im Abschnitt Tischkonzepte und Spannsysteme gezeigten zunehmenden Trends zum automatisierten Rüsten und Spannen von Werkstücken in Bearbeitungszentren, sind Robotersysteme zur Steigerung der Produktivität in holzbearbeitenden Betrieben unverzichtbar. Industrieroboter bieten ein breites Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten, vom reinen Handling der Werkstücke, über Zerspanoperationen bis zu Montage- und Verpackungsaufgaben. Abb. 11 zeigt die Angaben der Maschinenhersteller zur Automatisierung der Maschinenumgebung, mit dem Fokus in den Bereichen automatisierte Werkstückhandhabung und Werkstückidentifizierung mit automatischer Programmanwahl.
Mittlerweile können bei entsprechendem Kundenwunsch die Hälfte der Maschinen mit Automatisierungseinrichtungen zum Beladen und Abstapeln ausgerüstet werden. Neben dem Werkstückhandling nimmt auch die Werkstückidentifizierung mit automatisierter Programmanwahl einen festen Platz unter den Automatisierungseinrichtungen ein. Bei 90 Prozent der angebotenen Maschinen ist diese Technik als Option bzw. auf Anfrage verfügbar. Eine Vielzahl der Maschinenhersteller arbeitet zunehmend an kollaborativen Robotersystemen zur Vermessung von Werkzeugzuständen und Bauteilqualitäten im Arbeitsraum der Bearbeitungszentren. Damit kann ein weiterer Beitrag für die ganzheitliche Prozessüberwachung und -analyse geleistet werden.
Energieeffizienz
Fragestellungen im Rahmen der Ressourcenknappheit und steigende Energiepreise machen es unabdingbar, sich mit der Thematik Energie- und Ressourceneffizienz in der industriellen Fertigung zu beschäftigen. Ganz besonders rückt dieses Thema durch die aktuellen geopolitischen Krisen und die fortschreitende Klimakrise in den Fokus. Durch einen hohen Anteil an prozessabhängiger Nutzung von elektrischer Energie und Wärmeenergie erweist sich der Wirtschaftszweig der Holzbe- und -verarbeitung, von der ersten Bearbeitung des Rohholzes bis hin zum Fertigprodukt, als ein überdurchschnittlich großer Energieverbraucher. Die Branche untersteht daher einer besonderen Verantwortung. Mit durchschnittlich 45 Prozent hat die Absaugung den mit Abstand größten Bedarf an elektrischer Energie, gefolgt vom Stromverbrauch der Bearbeitungsmaschinen selbst, also dem technologischen Kernprozess. Deswegen sind Ressourcen- und Energieeffizienz für Maschinenhersteller der holzbe- und verarbeitenden Industrie feste Zielgrößen. Ein automatisierter oder manueller Stand-by Betrieb ist heute bei allen angebotenen Maschinen in der CNC-Technik als Standard anzusehen. Hohes Einsparpotential beim Energieverbrauch liegt weiterhin in einer prozessabhängigen Aktivierung der Absauganlage. Wie Abb. 12 zeigt, verfügen ca. 97 Prozent der Maschinen über eine Kommunikationsschnittstelle zu Absaugsystemen und knapp 80 Prozent verfügen über eine prozessabhängige Vakuumbereitstellung. Am Markt werden dadurch maschinenseitig wesentliche Energieeinsparungspotentiale durch gezieltes Aktivieren bzw. Deaktivieren von Nebenaggregaten erschlossen. Weitere Potentiale liegen in sonstigen Maßnahmen wie beispielsweise der Speicherung und Rückgewinnung der Bremsenergie von Antrieben. Dementsprechende Lösungen werden mittlerweile für über 70 Prozent der Maschinen angeboten.