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Erhöhe Maschinenauslastung mit dem flexiblen Fertigungssystem von Fastems DIE AUTOMATITISIERUNG VON FERTIGUNGSPROZESSEN GEHöRT ZU DEN ZUVERLäSSIGSTEN STRATEGIEN, DEN NUTZUNGSGRAD VON MASCHINEN UND ANLAGEN ZU ERHöHEN SOWIE ZUVERLäSSIG UND MIT GLEICH BLEIBEND HOHER QUALITäT ZU FERTIGEN. MIT DER GELUNGENEN AUTOMATISIERUNG DER FERTIGUNG IHRER SICHERHEITSVENTILGEHäUSE HAT DAS FüR DIE PRODUKTION VON VENTILGEHäUSEN IM WERK HOHENWESTEDT ZUSTäNDIGE PROJEKTTEAM DER LESER GMBH & CO. KG DEUTSCHLAND EINE REIHE VON ZUSäTZLICHEN RATIONALISIERUNGSLöSUNGEN ERARBEITET. DIE AUTOMATISCHE WERKSTüCKVER- UND ENTSORGUNG VON ZWEI HORIZONTALEN BEARBEITUNGSZENTREN üBERNIMMT EIN FLExIBLES FERTIGUNGSSySTEM DES FINNISCHEN UNTERNEHMENS FASTEMS. 10 | 1 • 2007 Das MLS-MD-System von Fastems verbindet zwei Bearbeitungszentren DBF 630 mit einem flexiblen Fertigungssystem. Erhöhte ProduKtivität und QuAlität durch Fertigungsautomation Das heute als Leser GmbH & Co. KG bekannte Unternehmen, ursprünglich als Gelbgießerei in Hamburg gegründet, kann auf eine nahezu 200 Jahre währende Erfolgsgeschichte zurückblicken. Das Unternehmen war von Beginn an als Zulieferer tätig und war stets bemüht, effiziente Entwicklungsarbeit zu leisten und Trends zu setzen Das Unternehmen entwickelte seine ersten Sicherheitsventile für die Absicherung von Dampfkesseln im Jahre 1885; schon zu dieser Zeit waren die Leser-Produkte auf die Sicherheit von Menschen und Umwelt ausgerichtet. Die konsequente Fokussierung auf Sicherheitsventile begann in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts. Sicherheitsventile sichern Anlagen und Rohrleitungen gegen unzulässige Überdrücke ab. Sie sind das letzte Glied in der Sicherheitskette und vermeiden Explosionen, die Menschen, Umwelt und das Druckgerät schädigen können. Deshalb müssen sie unter allen Umständen fehlerfrei funktionieren. Daraus ergeben sich höchste Anforderungen an die Entwicklung, die Konstruktion und die Fertigung. „Leser ist einer der weltweit führenden Hersteller von Qualitätssicherheitsventilen“, meint Geschäftsführer Joachim Klaus mit einem Lä- Das automatische Regalbediengerät eignet sich für Regale mit einer Höhe von bis zu 20 Metern und einer Länge von bis zu 150 Metern.
cheln. „Unsere Produktpalette umfasst insgesamt sieben Produktgruppen mit 38 Sicherheitsventiltypen. Mit einer Vielfalt von Werkstoffen und Ventilgrößen von DN 10 bis DN 400 – 1/2 bis 16 Zoll bieten wir sichere Lösungen für alle industriellen Anwendungen. Die jährliche Produktion liegt derzeit bei ca. 75.000 Sicherheitsventilen und wächst beständig. Wir erwarten insbesondere für die größeren Sicherheitsventilen erhebliche Zuiwächse.“ „Angesichts dieser Prognose“, fügt der Leiter der Produktionsplanung Kai-Uwe Weiss hinzu, „wurde vor zwei Jahren entschieden, zwei unserer älteren Bearbeitungszentren auszutauschen. Unsere Antwort auf die an uns gestellten Herausforderungen war das Automatisierungsprojekt INOPEK = INvestition zur Optimierung der Prozesssicherheit und Erweiterung der Kapazitäten der Gehäusefertigung.“ Anforderungen An die AutomAtisierungslösung „Wie bei allen Automationsprojekten“, bekennt Joachim Klaus, „habenauch wir uns gefragt, wie wir eins der zentralen Probleme – die wirtschaftliche Integration von Fertigungsaufträgen mit der Losgröße Eins in den automatisierten Fertigungsprozess – für unser Unternehmen lösen könnten.“ „Aufgrund der Erfahrungen unseres Teams“, berichtet Kai-Uwe Weiss, „haben wir bei der Angebotsausschreibung eine zusätzliche Anforderung in unsere Spezifikationen aufgenommen: Die beiden Bearbeitungszentren mussten in der Lage sein, die aufgespannten Werkstücke mit einem oder maximal zwei Aufspannung mit einer horizontalen Spindel zu bearbeiten.“ „Heute wissen wir, dass es genau diese Forderung war, die uns dazu verholfen hat, ein derartig gutes Rationalisierungsergebnis zu erreichen“, betont Joachim Klaus. „Während zuvor sechs oder sieben Spannvorgänge an unterschiedlichen Maschinen erforderlich waren, fertigen wir unsere Sicherheitsventilgehäuse jetzt mit einer oder maximal zwei Aufspannungen.“ rAtionAlisierungslösungen in der fertigung Matthias Hoffmann, der seinen Beruf als Maschineneinrichter im Unternehmen lernte, gehörte von Anfang an zum Entwicklungs-Team des Automationsprojekts. Er erklärt: „Alle Maschinenpaletten im flexiblen Fertigungssystem werden in den beiden Ladestationen be- und entladen. Sie sind entweder mit Aufspanneinrichtungen für Kleinteile oder Hydraulikaufspannsystemen zur Bearbeitung von Ventilgehäusen versehen. Diese Art des Aufspannens gewährleistet, dass die Materialspannung gleichmäßig über das gesamte Werkstück verteilt ist und erhöht gleichzeitig die Bearbeitungsqualität. Zudem ist sie mit maximal 30 Sekunden viel schneller.“ „Wir hatten uns für die Bearbeitungszentren DBF 630 von der Dörries Scharmann Technologie GmbH entschieden“, berichtet Kai-Uwe Ein kompaktes MLS-MD-System (Multilevel-System) und, von links: die Maschinenbediener Heiko Rathjen und Matthias Hoffmann mit Klaus Maurmaier, Vertriebsleiter von Fastems für Deutschland, Kai-Uwe Weiss, Leiter der Produktionsplanung, und Frank Turm, CNC-Programmierer. Weiss. Bei diesen konnte das zuvor bei der Bearbeitung auf der Drehmaschine erforderliche Aufspannen entfallen. Dies war einer der Hauptgründe dafür, ein flexibles Fertigungssystem von Fastems für die Automatisierung einzusetzen. Darüber hinaus gewährleisten automatische Fertigungsprozesse aber auch eine hohe Bearbeitungsqualität – die Güte der Dichtungsflächen eines Ventilsitzes ist ein ausschlaggebendes Kriterium für die Qualität eines Sicherheitsventils. Als Zweites mussten wir einen automatischen Montagevorgang in den Bearbeitungsprozess integrieren. Dazu gehören der automatische Einbau des Ventilsitzsockels in das Sicherheitsventilgehäuse und seine nachfolgende Bearbeitung, was vom Steuersystem überwacht wird. Die Standardausführungen der Bearbeitungszentren DBF 630 tragen ebenfalls erheblich zur Reduzierung der Aufspannvorgänge bei. Unter Berücksichtigung all dieser Faktoren wählten wir die Dörries Scharmann Technologie GmbH als Hauptauftragnehmer für die Umsetzung unseres Automationsvorhabens. Dörries Scharmann beteiligte dann das finnische Unternehmen Fastems an dem Projekt, dessen flexibles Fertigungssystem die Grundlage für den vollautomatischen Betrieb der beiden Bearbeitungszentren DBF 630 bildet. AutomAtisches hAndling der WerKstücKe „Unser Ziel, mindestens jede dritte Schicht personallos zu fahren“, meint Kai-Uwe Weiss, „lässt sich nur mit einer automatisierten Werkstückzu- und abführung realisieren. Das flexible Fertigungssystem von Fastems bietet, wie wir von anderen Unternehmen erfahren hatten, die besten Möglichkeiten für den automatischen Betrieb von Bearbeitungszentren. Die Anwender flexibler Fertigungssysteme von Fastems kommen dem Ziel, die theoretisch pro Jahr verfügbaren 8760 Produktionsstunden effizienter zu nutzen, wirk- lich näher. Neben der Empfehlung von Dörries Scharmann überzeugte uns auch die Tatsache, dass nahezu alle bekannten Werkzeugmaschinenhersteller über Fastems-Systeme verfügen und nur Gutes darüber berichten, vom Wert des flexiblen Fertigungssystems von Fastems.“ „Wir arbeiten mit Gussteilen“, erinnert uns Kai-Uwe Weiss. „Gussteile sind nicht immer hundertprozentig homogen. Das heißt, Sie müssen damit rechnen, dass ein Werkzeug einmal kaputtgeht – auch bei personallosen Nachtschichten.“ „Wenn das passiert“, fügt Klaus Maurmaier hinzu, „stellt die Maschine den Werkzeugbruch fest und meldet ihn an das Fastems-Steuerungssystem, worauf die Palette aus der Maschine entfernt und gekennzeichnet wird. Bevor der Betrieb mit einer neuen Palette fortgesetzt wird, überprüft das FFS-Steuerungssystem, ob noch alle Werkzeuge verfügbar sind, und die Maschine tauscht kaputte Werkzeuge nötigenfalls aus.“ Zügige umsetZung „Auch aus heutiger Sicht“, meint Geschäftsführer Joachim Klaus, „hat sich die kurz vor Weihnachten 2005 getroffene Entscheidung hinsichtlich des komplexen Rationalisierungsprojekts als richtig erwiesen. Das Fastems-System wurde im September 2006 installiert, und das daran beteiligte Team war einfach klasse – die Leute haben das innerhalb von zehn Tagen geschafft. Im November waren die Bearbeitungszentren mit dem flexiblen Fertigungssystem von Fastems verbunden. Und sie waren nach kurzer Zeit an das Fastems-Steuersystem angeschlossen – innerhalb von drei Tagen. Da wusste man spätestens, dass Profis am Werk waren. Und die Bewährungsprobe kam sofort. Mit der Inbetriebnahme des automatischen Fertigungssystems erhielten wir einen umfangreichen Auftrag, der schnell zu erfüllen war.“ 1 • 2007 | 11
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