Gewinnbringende Multiplikation eines Fertigungskonzepts

2017 implementierte Rohde & Schwarz am Standort Teisnach eine verkette Fertigung für das automatisierte Fräsen von Aluminiumteilen. Nachdem in den folgenden Jahren mehrere Schwesteranlagen in die Umsetzung gingen, wurde die erste Anlage nun um das automatisierte Rohteilhandling erweitert. Als Partner für die Werkstückspanntechnik begleitete die Entwicklung in all den Jahren Gressel.

Der Fräsbereich in Teisnach ist in zwei Bereiche gegliedert, die durch präzise Zeitvorgaben für die Auftragsbearbeitung gekennzeichnet sind. So hat die Abteilung von Georg Kauschinger, Head of CNC milling horizontal, ab Bestelleingang eine Durchlaufzeit mit exakter Tagesvorgabe einzuhalten. Berücksichtigt man zugehörige Prozesse wie die Materialbeschaffung oder die Auslieferung bleiben für die Zerspanung etwas mehr als die Hälfte dieser Tage, um den jeweiligen Auftrag durchzuschleusen. Zwar sind bestimmte Produkte übers Jahr gesehen in Stückzahlen im niedrigen vierstelligen Bereich zu fertigen, die Einzellose aber bewegen sich zweistelligen Bereich. Andererseits lässt die Durchlaufzeit nur diese Größenordnung zu. Definiert ist die Tagesvorgabe, seit Rohde & Schwarz die verkettete Anlage in Betrieb genommen hat.

Von der Einzelmaschine zum verketteten System

2017 hatte sich das Unternehmen auf den Weg gemacht, das engagierte Projekt umzusetzen. Auftakt waren erste interne Sondierungen: „Wo genau wollen wir hin? Welche Komponenten sind geeignet? Mit welchen Partnern können wir das umsetzen?“, erzählt Kauschinger. Klar war: Man wollte weg von Einzelmaschinen hin zu größeren Systemen. Mehrere 5-Achs-BAZ sollten über ein Palettenhandhabungssystem mit Teilen versorgt werden. Schließlich wurden es vier baugleiche „Heller HF 5500“, die über ein „PHS 1500“ von Liebherr verbunden und mit einem schienengebundenen Handhabungssystem beschickt werden. Einer der wichtigsten Gründe, weshalb sich Rohde & Schwarz für das PHS 1500 entschieden hat, war dessen Leitsteuerung: Denn diese war in einer kleineren Anlage mit zwei verketteten Maschinen bereits im Haus. „Ausgehend von den guten Erfahrungen wollten wir nun die Durchgängigkeit ausbauen“, so Kauschinger. „Daher legten wir uns auf ,Soflex‘ fest.“

In einer der verketteten Anlagen von Rohde & Schwarz in Teisnach werden vier baugleiche „Heller HF 5500“ über ein Palettenhandhabungssystem „PHS 1500“ … (Bilder: Gressel)

Auf Erweiterung ausgelegt

Wie das Fertigungsleitsystem wurde das gesamte Fertigungskonzept von Anfang an auf Anschluss- und Erweiterungsmöglichkeiten gedacht. Und so stand schnell fest: Zu gegebener Zeit wird auch das Rohteilhandling in die Anlage integriert. Konnte das PHS ursprünglich 69 Paletten aufnehmen, würden sich die Plätze dann um sechs reduzieren. „Aber das war ja so geplant“, betont Kauschinger. Mit dem Werkstoff, der in dieser Konstellation bearbeitet wird, ist Rohde & Schwarz bis heute reinrassig unterwegs: Zerspant wird ausschließlich Aluminium. Um die geplante Taktzeit einzuhalten, werden die Bauteile fast ausnahmslos über Mehrfachspannsysteme fixiert, zum Beispiel über Pyramiden mit drei Spannstellen. „Eingesetzt werden darauf unser Zentrischspanner ,C2.0‘ in verschiedenen Größen, der Festbackenspanner ,S2‘ in der Backenbreite 125 und das mechanische Nullpunktspannsystem ,gredoc‘,“ berichtet Sokha Hem, Vertriebstechniker AT & DE Süd bei Gressel. „Schlussendlich kommen damit Teile bis 380 x 380 mm auf die Anlage.“

Bis zu 24 h mannlos fertigen

2017, mit dem Start des Projektes, war längst nicht absehbar, welche Auswirkungen das Fertigungsprinzip auf die beiden Fräsabteilungen haben würde. Schließlich wurden die Erwartungen aber deutlich übertroffen. Mit direkten Folgen, denn nun kamen ähnlich gelagerte Projekte in die Planung. Nicht nur im Bereich Kauschingers, sondern auch in der Schwesterabteilung, wo eine Anlage ebenfalls vier Maschinen einschließen soll, nun aber gleich mit Rohteilautomatisierung.

Worin also bestanden die Ergebnisse der ersten Anlage, die diese Entwicklung angestoßen hat? „Zuallererst natürlich in der Rüstzeit“, so Kauschinger. „Heute liegen wir hier standardisiert bei einem Drittel der vorherigen Zeiten. Durch die Verkettung der Einzelanlagen in Verbindung mit der standardisierten und optimierten Spannsystematik konnten wir den Produktionsprozess im Vergleich zu bestehenden Anlagen enorm verbessern.“ Hinzu käme beim Personal nahezu eine Halbierung des vormaligen Bedarfs, sodass die entsprechenden Mitarbeiter andere Aufgaben wahrnehmen konnten. Vor dem Hintergrund, dass in drei Schichten gearbeitet wird, stieg auch massiv der Stellenwert der mannlosen Bearbeitung. „Wie diese jeweils umgesetzt wird, organisieren die Mitarbeiter inzwischen selbst. Während wir früher eine mannlose Nachlaufzeit von maximal 3 bis 5 h hatten, sind es heute bis zu 24 h.“

Automatisch mit Rohteilen bestücken

Aktuell wird die Rohteilbestückung der ersten Anlage eingefahren, wobei die Teile fast vollautomatisch gehandhabt werden. Nur am Anfang der Anlage werden die Paletten mit Rohteilen in die Pin-Picking-Zelle hineingefahren. Von da ab läuft alles automatisch: das Scannen des Fertigungsauftrages und der Rohteildaten, das Abstapeln, das Messen von Länge, Breite und Höhe. Schlechtteile werden automatisch ausgeschleust. Alle anderen kommen in Regale mit mehreren hundert Plätzen, ein Umfang, der sich aus der durchschnittlichen Teilelaufzeit ergibt, die am Wochenende zu überbrücken ist. Um keine Spannmittel zu belegen und die Fertigung möglichst flexibel zu halten, werden die am Wochenende produzierten Halbfertigteile ohne Spannmittel zwischengepuffert. „Für das Fixieren der Rohteile finden wiederum Zentrischspanner C2.0, Festbackenspanner S2 und das mechanische Nullpunktspannsystem gredoc Anwendung“, sagt Hem. Und Kauschinger ergänzt: „Solange die Rohteile saubere kubische Formen haben, wollen wir alle über dieses Handling laufen lassen. Ziel sind 95 % der Rohteile.“

Schwesteranlage kommt in die Abteilung

Mit den Effekten der ersten Anlage – Rüstzeitverkürzung, optimierter Personaleinsatz, mannlose Fertigung – stand bald auch fest: In die Abteilung Kauschingers kommt eine Zweitanlage, die das bewährte Prinzip eins zu eins kopiert. Wieder aus 5-Achs-BAZ, Palettenhandhabungssystem und Soflex-Leitsystem aufgebaut, ist sie – ausgehend von den Werkstücken – nur eine Nummer kleiner. Auch hier wurde zunächst auf das Rohteilhandling verzichtet, um später die Erfahrungen aus der ersten Anlage zu nutzen. „Vorstellen können wir uns hier ein Jahr“, überschlägt Kauschinger. „Wenn alles reibungslos läuft, integrieren wir dann das Rohteilhandlung in die zweite Anlage.“ Identisch, aber eben eine Nummer kleiner ist auch wieder die Werkstückspanntechnik von Gressel. „Bei der kleineren Anlage sind das erneut die Zentrischspanner C2.0, S2-Festbackenspanner und die Nullpunktspannsysteme gredoc“, bestätigt Hem.

Weniger Typen, mehr Durchgängigkeit

Dass es wirtschaftlich war, das Anlagenkonzept mehrfach zu kopieren, hat vor allem auch mit der detaillierten Planung der Projektpartner zu tun. „Schon vor dem jeweiligen Projektstart hatten wir bei einer Reihe von Meetings alle technischen Aspekte von Grund auf besprochen. Dabei arbeitete unsere Konstruktion eng mit der von Gressel zusammen“, unterstreicht Kauschinger. „Ziel war immer, möglichst alle Fragen schon im Vorfeld zu klären und letztendlich nur Standardkomponenten einzusetzen.“

Bei der Werkstückspanntechnik hat das trotz der großen Teilevielfalt dazu geführt, „dass wir die Vielfalt an Spannmitteltypen deutlich reduzieren konnten. Gleichzeitig haben wir die Durchgängigkeit der Systeme und die Übersichtlichkeit drastisch erhöht. Inzwischen decken wir mit einer Handvoll Spannsystemen fast das komplette Teilespektrum ab. Keine 5 % mehr fertigen wir auf Einzelanlagen“, zeigt sich Kauschinger zufrieden. Die Vielzahl gleicher Spannsysteme habe auch den Vorteil, dass benötigte Komponenten immer verfügbar seien. „So kommen wir nie in die Verlegenheit, ein Teil nicht produzieren zu können.“

Systemhaus für die Gesamtleistung

Die detaillierte Abklärung am Anfang jedes Projektes bedeutete natürlich erst einmal einen Mehraufwand, ersparte aber letztlich viele Probleme und Arbeit, ist sich Kauschinger sicher. Gressel sei dabei ein Partner, der das Plus an Leistung biete. Mit der Bereitstellung eines speziellen Tools für Festbackenspanner zum Beispiel, aber auch mit einer kleinen Hilfe bei der Betätigung der Spannmittel. „Hier gibt es je nach Größe eine bestimmte Schlüsselweite“, geht Hem darauf ein. „Das wollte Rohde & Schwarz vereinheitlicht wissen. Also haben wir uns auf Schlüsselweite 27 geeinigt und sie mit der ersten Anlage umgesetzt.“ Technisch nicht der große Aufwand, zeigt es, dass sich Gressel bis ins Detail auf die Welt des Kunden zubewegt. „Für uns ist Gressel daher auch mehr als ein Spannmittelhersteller“, unterstreicht Kauschinger, „Für uns ist Gressel ein Systemhaus, von dem wir die Gesamtleistung bekommen.“

Kontakte

GRESSEL AG
Schützenstrasse 25
CH-8355 Aadorf
Telefon:  +41 52 368 16 16
E-Mail:    info@gressel.ch
Web:       www.gressel.ch

Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Werk Teisnach
Kaikenrieder Straße 27
D-94244 Teisnach
Telefon:  +49 9923 85710
E-Mail:    info.teisnach@rohde-schwarz.com
Web:       www.rohde-schwarz.com