Branchenreport

Umfrage zum Branchenreport

25.08.2010

Die ausführlichen Antworten zur Umfrage des Branchenreports „vertikale Drehmaschinen“. Geantwortet haben Oliver Hagenlocher von der Emag Gruppe; Gerhard Meisl, der Senior Product Manager von Emco Maier; Thorsten Rettich, Leiter Konstruktion und technische Koordination bei der J.G. Weisser Söhne Werkzeugmaschinenfabrik und Eike Fretzer, Global Product Leader VTC Maschinen Centres bei MAG Hessapp.

1. Vertikaldrehmaschinen waren in der Vergangenheit auf die mittlere bis große Serie abonniert; zu aufwändig erschien das Umrüsten und zu wenige Werkzeuge waren für eine flexible Fertigung bevorratet. Hat sich diese Einordnung geändert?

Oliver Hagenlocher: Bereits seit dem Jahr 2000 bietet EMAG die VL-Baureihe, welche speziell für wechselnde Losgrößen für Lohnfertiger entwickelt wurde. Mittelständische Unternehmen und insbesondere Drehteilehersteller stehen unter zunehmendem Kostendruck. Teilehersteller bearbeiten kleine und große Lose unterschiedlichster Werkstücke – benötigen für kleine Lose die universell einsetzbare, schnell programmier- und umrüstbare Maschine, für Serienteile das automatisierte, hochproduktive Fertigungsmittel. Dieser “Spagat” ist mit der VL-Baureihe gelungen. Die VL ist bei der Futterbearbeitung ein echter Kostenkiller!

Gerhard Meisl: Im Bereich der Vertikalmaschinen gab es in den letzten Jahren einiges an Entwicklung , sodass der Einsatz von vertikalen Maschinen für kleinere Losgrößen oder Werkstückfamilien immer interessanter wurde. Die Maschinen werden immer flexibler, so etwa gibt es bei der VT 250 von EMCO kein starr integriertes Rohteilband, sondern die Wünsche des Kunden können individuell berücksichtigt werden. Bestehende Systeme beim Kunden können adaptiert werden und damit werden Verkettungen zu anderen Maschinen eine Kleinigkeit. Der nächste Schritt ist die automatische Beladung durch die Spindel, das sogenannte Pick-up-Prinzip, das ein zusätzliches Automationssystem überflüssig macht. Das Programmieren der Automation fällt somit weg und wird vom NC-Programm der Maschine übernommen. Dabei hilft eine Parameterprogrammierung über Anwenderzyklen, speziell bei Werkstückfamilien – so ist ein Umrüsten und Programmieren mit wenig Zeitaufwand möglich.

Thorsten Rettich, J.G. Weisser Söhne Werkzeugmaschinenfabrik

Thorsten Rettich: Durch neue Umrüststrategien und flexible Werkzeuge ist der Einsatz selbst bei kleinen Losgrößen heute sinnvoll und wirtschaftlich. Mittlerweile werden Werkzeugwechsler und Frässpindeln oder Doppelrevolver in Pick-up-Maschinen integriert, was die Anwendungsbereiche zunehmend vergrößert, z.B. Pick-up-Teller im Arbeitsraum für Einzelteile. Hinzu kommt die wesentlich verbesserte Zugänglichkeit und hervorragende Arbeitraumeinsicht zur Prozessbeobachtung,  wie dies bei den Baureihen UNIVERTOR A, AC und AM von WEISSER auf ideale Weise gelöst wurde.

Eike Fretzer: Hier können wir von seiten MAG-IAS ein klares Ja abgeben, die Kleinserienfertigung spielt bei unseren Entwicklungen seit langem eine Rolle und wird durch unsere Modulbauweise besonders berücksichtigt. Mit der VDM 1000 stellen wir dieses Jahr zum Beispiel eine hochflexible Maschine vor: sie kommt als Standard mit einem max. Schwingdurchmesser von 1450 mm und dazu einem leistungsstarken Hauptantrieb mit  84 KW und 25.877 Nm sowie integrierter C-Achse. Dazu bieten wir, wenn ein 8-fach Werkzeugrevolver nicht ausreichen sollte, einen Werkzeugwechsler in mehreren Versionen an: als Rundmagazin mit rund 30 Werkzeugen, als Flächenmagazin mit rund 100 oder für besondere Anforderungen ein Robotermagazin mit über 150 Werkzeugen. Um für eine noch größere Bandbreite an Bearbeitungsaufgaben gerüstet zu sein, können unsere Kunden zusätzlich eine abklemmbare B- Achse zur Aufnahme von statischen und rotierenden Werkzeugen mit max. 380 Nm und 36 kW bestellen, optional auch gepaart mit einer Y-Achse, um so auf 5 Achsen aufzurüsten. Von “unflexibel” kann hier keine Rede mehr sein. Eine geräumige Tür lässt eine Kranbeladung zu, auch die Integration eines Palettenbeladesystems wurde schon ausgeführt.

2. Gibt es Beispiele aus Ihrem Haus, wo sich vertikale Drehmaschinen auch für kleine bis kleinste Stückzahlen rentieren? Falls ja, nennen Sie mir einige und die daraus resultierenden Vorteile für den Anwender.

Oliver Hagenlocher: Am besten lassen wir hier Anwender sprechen:
Beispiel Festool: Bei Festool werden jährlich Drehteilen über 58 komplett verschiedene Werkstücke bei einer Jahresproduktion von 755.000 Werkstücken produziert. Das besondere daran, die VL-Vertikaldrehmaschinen werden mit extrem kleinen Losgrößen gefahren. Um den Lagerbestand möglichst niedrig zu halten und die Kosten für die Materialbereitstellung auf ein Minimum zu reduzieren wird auf der Anlage, bestehend aus drei VL-Maschinen, alle zwei Tage jedes der 58 verschiedenen Werkstücke bearbeitet.
Beispiel Algi: Algi produziert auf 3 VL-Maschinen etwa 450 verschiedene Teile (meist wiederkehrende Eigenfertigung) pro Jahr, bevorratet Fertigteile aber nur für maximal 3 Monate. Jede Maschine wird mindestens zweimal am Tag eingerichtet. Sofern das NC-Programm vorhanden ist, vom jeweiligen Maschinenbediener selbst.

Thorsten Rettich: Prädestiniert dafür ist die Baureihe Univertor  AC; die wahlweise mit einem Band und Shuttle oder z.B. einem Rundschaltteller ausgerüstet werden kann. Als Werkstücke eignen sich beispielsweise besonders Flansche oder kurze Büchsen, die in zwei Aufspannungen bearbeitet werden müssen. Durch die integrierte Wendestation kann die OP20 ohne Umrüsten bearbeitet werden.

Eike Fretzer Global Product Leader VTC Maschinen Centres bei MAG Hessapp

Eike Fretzer: Unsere 2010 neu entwickelte DVH 400 und 500 verfügen über ein Pick-up System. Das bedeutet, diese Maschine belädt sich selbst und das hilft unserem Kunden seine Maschine schon bei kleineren Serien völlig auszunutzen und den wertvollen Werker an einer zweiten Maschine sinnvoll einzusetzen. Die Aufnahme und Ablageprogramme sind besonders kundenfreundlich über Parameter zu programmieren. Beide verfügen wahlweise über Motorspindeln von 42 kW bis zu 80 kW und 885 Nm, einen 12-fach Werkzeugrevolver (Werkzeugantrieb elektrisch, mit max. Drehzahl 400o min-1) und variabel auf den Kunden abgestimmte Transportbänder, die sich leicht aus dem Baukasten für die eigenen Ansprüche auswählen lassen. Auch hier warten wieder eine Fülle von Standardoptionen auf unsere Kunden, wie zum Beispiel eine Bohr-Fräseinheit, Werkzeug und/oder Stückmessen, ein NC Abhebeschlitten, oder die Schleifeinheit zur Komplettbearbeitung unterschiedlicher Bauteile. Durch den Einsatz des Freedom eLOG Programms von unserem Partner e-tekx bei MAG könnte man die letzte Serie auflegen und Feierabend machen, seine Produktion dann bei Bedarf bequem von zu Hause am PC überwachen und alle Zustände der Maschine überwachen. Man kann sich sogar über eine SMS an das letzte Teil erinnern zu lassen.

3. Eignen sich alle vertikalen Drehmaschinen aus dem Produktspektrum für den flexiblen Einsatz in der Lohnfertigung? Wo sehen Sie Einschränkungen?

Oliver Hagenlocher: EMAG bietet ein sehr breites Produktspektrum für nahezu jeden Anwendungsfall. Natürlich haben wir Baureihen wie die VSC, die speziell für die Großserienfertigung entwickelt wurde. Jedoch gibt es auch sehr universell einsetzbare Maschinen wie die VLC-Baureihe in der auch verschieden Technologien miteinander kombiniert werden können. EMAG bietet hier das gesamte Spektrum von der standardisierten VL-Baureihe über die Großserien-Produktionsmaschine VSC bis zur universellen VLC-Baureihe.

Gerhard Meisl, Senior Product Manager von Emco Maier

Gerhard Meisl: Ebenso wichtig für die Flexibilität einer Vertikal-drehmaschine ist die Zugänglichkeit zu den Werkzeugen, die nicht nur Einfluss auf die Zeit beim Rüsten nimmt, sondern auch auf die Bereitschaft des Einrichters zum Umrüsten. Während sich der Bediener oder Einrichter bei Vertikal-drehmaschinen mancher Hersteller über Förderband und andere Komponenten der Maschine beugen muss, also sich in ergonomisch unbequeme  Positionen bringen muss, löst eine Maschine wie die VT250 mit leichtem Zugang zu den Werkzeugen keine Scheu vor dem Wechseln der Werkzeuge aus. Ein Schnellwechselsystem wie das der VDI40 Aufnahmen trägt sein weiteres dazu bei, um ein Wechseln der Werkzeuge rasch und präzise durchführen zu können. Die Flexibilität im Bereich der Werkzeuge wird erhöht, indem jede Position des Werkzeugwechslers auch mit einem Fräswerkzeug ausgestattet werden kann. Weiters bieten heute die Spannmittelhersteller Systeme an, die ein Umstellen auf andere Rohteildurchmesser in kürzester Zeit ermöglichen. Bei vielen Anbietern von Spannmitteln gibt es bereits Schnellwechselsysteme, bei denen nicht das gesamte Futter getauscht werden muss, um auf einen anderen Werkstückdurchmesser zu gelangen sondern nur die Backen. Dies wirkt sich wiederrum auf die Zeit zum Einrichten aus, da bei vertikalen Drehmaschinen ein Futtertausch oft recht mühsam sein kann, außerdem verändern sich durch die Verwendung von nur einem Spannfutter wichtige Maße nicht, die das NC-Programm im Bereich der Teilebeladung beeinflussen könnten. Alle oben genannten Argumente treffen auf die VT250 zu. Damit  ist die EMCO Vertikal Drehmaschine VT 250 für den flexiblen Einsatz in der Lohnfertigung bestens geeignet.

Thorsten Rettich: Es ist stets unser Bestreben, alle WEISSER Werkzeugmaschinen so zu konzipieren und auszustatten, damit eine ideale Zugänglichkeit beim Werkzeugwechsel und eine ungehinderte Prozessbeobachtung ermöglicht werden. Dieser Fokus führte bereits vor knapp 13 Jahren zu einer Abänderung der damals üblichen 2-Ständerbauart (O-Gestell) zur frontbedienten Einständer-Pick-up-Maschine (C-Gestell). Bei dieser bedienerfreundlichen Konzeption sind keine störenden Gestellbauteile oder Automationsbaugruppen dem Bediener im Weg. Die deutliche Verbreitung unseres Konzeptes. Unser Patent von 1984 gibt uns eindeutig Recht.

Eike Fretzer: Das ist abhängig von den Qualitätsanforderungen. Das patentierte Übergabesystem von Spindel zu Spindel aus unserer DVT ermöglicht hochgenaue Ergebnisse, allerdings sollten die Stückzahlen schon höher sein um rentabel zu arbeiten.

4. Wie beurteilen Sie die weitere Entwicklung?

Oliver Hagenlocher, Emag Gruppe

Oliver Hagenlocher: Maschinen-plattform-Konzepte werden im Moment verstärkt von EMAG entwickelt und von unseren Kunden nachgefragt. Die EMAG Gruppe bietet seit Jahren eine große Bandbreite an Fertigungs-technologien und Prozesslösungen an. So reicht die Angebotspalette der EMAG Gruppe von Standard-Maschinen bis zu kundenspezifischen (Customized) Lösungen.  Es sind zunehmend Maschinen gefragt, die individuell an die  Bearbeitungsanforderung angepasst werden und auch für zukünftige Ansprüche Möglichkeiten der Rekonfiguration bietet. Die Ausrichtung auf eine spezielle Technologie ist im ersten Schritt sicherlich die günstigste Variante bei der Beschaffung von Werkzeugmaschinen.
Doch wie verhält es sich, wenn sich die Bearbeitungsanforderungen verändern? Wenn beispielsweise zusätzlich zur Drehbearbeitung noch Schleifoperationen durchgeführt werden müssen? Meist steht dann die Investition in eine zusätzliche Maschine an. Problematisch wird es, wenn die Werkstücke nur in kleinen oder mittleren Stückzahlen produziert werden und damit die Neuinvestition das zusätzliche Bearbeitungsaufkommen übersteigt. Ein Ausweg bieten hier Kombinationsmaschinen, die beispielsweise das Drehen und Schleifen in einem Arbeitsraum in einer Aufspannung miteinander verbinden. Doch nur die wenigsten investieren zu Beginn in eine Kombinationsmaschine, wenn am Anfang des Auftrags nur eine Eintechnologie-Maschine gebraucht wird.
Beide Vorgehensweisen sind daher aus kaufmännischer Sicht nicht optimal und so stellt sich die Frage, welche Alternativen es gibt. Für die EMAG Kunden gibt es eine sinnvolle Alternative: Rekonfigurierbarkeit! Damit können Maschinen im Laufe ihres Lebenszyklus an veränderte Anforderungen angepasst werden. Diese Idee wurde noch nie so konsequent umgesetzt wie bei der neu entwickelten VLC 250. Je nach Anwendungsfall lassen sich verschiedene Hauptspindel, Revolverpositionen und Automationsmöglichkeiten realisieren. Auch hinsichtlich der Technologie ist das Konzept offen: Drehen, Bohren, Schleifen, Fräsen, Multitechnologieeinheit mit Werkzeugwechsler ….  Letztendlich ist das Ziel, dem Kunden eine optimal an seine Fertigungsanforderung angepasste Maschine zu bieten und ihm die Sicherheit zu geben, zukünftig die Maschine um Technologiemodule entweder erweitern oder mit alternativen Technologiemodulen ausstatten zu können.

Gerhard Meisl: Aufgrund des hohen Interesses an der neuen Vertikaldrehmaschine von EMCO wird es sicher einen Ausbau und eine Weiterentwicklung, entsprechend den Kundenwünschen geben

Thorsten Rettich: Die modular aufgebauten vertikalen WEISSER Präzisions-Drehmaschinen sind flexibel ausgelegt. Mehrstufige Produktion – Drehen, Fräsen, Bohren, Gewinden, Verzahnen, Messen auf einzelnen Werkzeugmaschinen – wird durch den Arbeitsraum einer einzelnen WEISSER Maschine ersetzt. Auftragsdurchlaufzeiten und Werkstück-Bearbeitungszeiten werden reduziert, ebenfalls Nebenzeiten durch weniger Stillstände. Zudem steigt die Fertigungsqualität aufgrund reduzierter Umspannvorgänge. Dies alles sind ideale Voraussetzungen für die Bearbeitung kleinerer Losgrößen bei steigender Zahl von Produkt-Varianten. Daher werden unsere verfahrensintegrierenden und automatisierten Werkzeugmaschinen für Lohnbetriebe zunehmend interessanter. Lohnfertiger können durch Qualität, Flexibilität, Liefertreue und niedrigere Stückkosten deutliche Wettbewerbsvorteile erzielen.

Eike Fretzer: Zwei Aspekte spielen hier sicherlich eine Rolle: die zunehmenden Anforderungen an die Flexibilität sowie die Bedeutung der Großbauteil-Bearbeitung. Unsere VTC-Baureihe wurde vor kurzem auf bis zu 9 m Drehdurchmesser erweitert. Von unserem Standort Mosbach liefern wir die großen Maschinen ab 2,5 m Durchmesser und Werkstückhöhen über 1 m. Die Bearbeitung mit Stößel und zum Beispiel Schleifmodulen erlaubt dann die Erledigung anspruchsvoller Aufgaben für Aufträge etwa aus dem Energiebereich.