Einzelfertigung mit geringem Aufwand automatisieren

Bei Spühl dreht sich alles um Federn, buchstäblich. Und das schon seit über 130 Jahren. Damals wurden erste Patente für Windemaschinen zur Herstellung aller Arten von Möbel- und Matratzenfedern eingereicht. Seit 2014 fertigt die Firma solche Anlagen nach den Erkenntnissen von ‚Lean Manufacturing‘. Just-in-Time ist kein Schlagwort, sondern Programm. Der Standort Schweiz verlangt nach höchster Effizienz. Ein wichtiger Bestandteil dafür ist die Erowa-FMC-Fertigungstechnologie.

Beliefert wird allen voran der Mutterkonzern Legget & Platt, welcher auf der ganzen Welt tätig ist. Ein kleinerer Teil der gefertigten Maschinen wird auf dem freien Markt angeboten. Unter der Marke Spühl Production Services werden Dienstleistungen für den allgemeinen Maschinenbau im DACH-Raum angeboten. Einerseits dient das zur optimalen Auslastung der Fertigungseinheiten, andererseits bleibt, mit dem Auftreten am freien Markt, die Fitness bezüglich Liefergeschwindigkeit und Kostenoptimierung erhalten.

„Will man heute wettbewerbsfähig sein und bleiben, so sind moderne Anlagen und die ständige Verbesserung der Planungs- und Fertigungsprozesse unabdingbar.“ Das erzählt uns Patrick Jung, Leiter Fertigung und untermalt dies mit einem eindrücklichen Rundgang durch die Produktionshallen. „Die Standardisierung von Komponenten und Abläufen gibt uns Planungssicherheit. Damit legen wir einen wichtigen Grundstein für Qualität, Termintreue und Wettbewerbsfähigkeit. Unsere Fertigung besticht durch eine breite Abdeckung von Dimensionen und Fertigungsverfahren. Somit können wir Aufträge mit verschiedenen Anforderungen intern optimal bearbeiten.

Um in einer Hochpreisinsel wie der Schweiz bestehen zu können, müssen die Anlagen über eine Automation verfügen, die es uns erlaubt, unabhängig von der Losgröße, flexibel und mit kleinstem Aufwand zwischen verschiedenen Aufträgen zu wechseln. Dies gelingt uns mit den neuen Anlagen von Heller und Erowa auf höchst konkurrenzfähigem Niveau. Aber ebenso wichtig sind unsere Mitarbeiter.“

Auf die Frage nach der Förderung des gesamten Spühl-Teams erklärt Jung: „Wir sehen unsere Mitarbeitenden als unser wichtigstes Gut. Die regelmäßige Investition in Aus- und Weiterbildungen trägt zur persönlichen Entwicklung bei. Das wiederum führt zu zufriedenen und motivierten Leuten. Aktuell sind rund 200 Mitarbeitende beschäftigt. Auch für den Nachwuchs sorgen wir; unsere 31 Auszubildenden sind der Grundstock für unseren zukünftigen Erfolg.“

Die große Herausforderung in der Einzelteilfertigung ist es, mit kleinstmöglichem Aufwand zu automatisieren. Dies gelingt Spühl durch die vollständig digitale Simulation des Fertigungsablaufs. Einige der Voraussetzungen, welche diese Simulation verlangt, werden mit dem Einsatz des Erowa-Spannsystems geschaffen. Vorrichtungen für die Aufnahme von Werkstückrohlingen sind auf präzisen Palettensystemen aufgebaut. Somit ist die Position auf Rüstplätzen und in Maschinen jederzeit repetierbar. Eine weitere Voraussetzung wird mit der bedingungslosen Standardisierung von Datenmodellen, Maschinen, Werkzeugen, Vorrichtungen und Bauteilen erreicht. Bekannte Größen in all diesen Bereichen ermöglichen es, die Simulationen für den Produktionsdurchlauf abschließend so realitätsnah zu machen, dass Einzelteile mit minimalem Testlauf gefertigt werden können. Dies spart Rüst und Einrichtzeit!

Streben nach Verbesserungen

Die Zeichen der Zeit hatte man bei Spühl schon lange erkannt. Damals wurden Heller-Bearbeitungszentren mit integrierter Automation beschafft. Als neue Generationen von Maschinen ohne automatische Beladung auf den Markt kamen, entschied man sich für Schuler-Linearspeicher. 1998 wurde die erste Anlage mit doppelstöckigem Linearspeicher beschafft. Bis 2014 wurden daraus insgesamt neun Beladegeräte in verschiedenen Ausprägungen. Was über die gesamte Betriebsdauer beeindruckte, war die hohe Qualität der Anlagen und die damit verbundene störungsfreie Verfügbarkeit.

2019 wurde die erste Anlage – Heller HF 3500 – mit einem Erowa Robot Dynamic 150 L beschafft. Das Auswahlverfahren war für diese Investition absolut offen, da Spühl eine neue Fertigungsstrategie verfolgt. „Wir machten sehr positive Erfahrungen mit einem Erowa-Roboter an einer Heller-5-Achsen-Fertigungszelle. Mittlerweile hatte Erowa die Produktlinie Loadmaster der Firma Schuler übernommen. Wir bestellten also die neueste Heller FP14000 mit dem Loadmaster Compact Extended von Erowa“, so Jung.

Im ständigen Streben nach Verbesserung werden bei Spühl bestehende Maschinen regelmäßig kritisch bewertet und bei Bedarf ersetzt. In diesem Fall betraf es eine Langbettfräsmaschine mit einem Verfahrweg von sechs Meter  – eine der wenigen Anlagen ohne jegliche Automatisierung. Da es nicht in erster Linie darum geht, eine tolle Maschine zu kaufen, sondern die häufigst vorkommenden Werkstücke zu bearbeiten, analysierte man vorerst alle Bauteile bezüglich Größe und Anforderung an die Bearbeitung. Gewöhnt mit großen Volumen umzugehen, legte man den maximal notwendigen Störkreis von palettierten Werkstücken auf drei Meter fest.

In diesem Bereich der Dimensionen, würden 80 Prozent der zu erwartenden Teile beinhaltet sein. Somit bleibt die Wertschöpfung eines sehr großen Anteils von Produkten im Hause und trägt zum wirtschaftlichen Erfolg bei. Die Beschaffung der so evaluierten neuen 5-Achsen-Bearbeitungszelle mit automatischer Beladung ersetzt zwei ältere Maschinen. Jedoch ist dies nur erfolgreich, wenn die Autonomie und damit die Effizienz der Zelle auch umgesetzt werden kann.

Die neue Fertigungszelle muss so einiges an Herausforderungen stemmen. Bauteile von 2,9 Meter Größe sind zu palettieren, der Speicher muss mindestens zehn Paletten aufnehmen und sollte für weitere Plätze ausbaubar sein. Die Werkstücke, Gewicht bis zu drei Tonnen, müssen auf einem begehbaren Rüstplatz vorbereitet werden können. Das 5-Achsen-Bearbeitungscenter muss mit einem übersichtlichen Prozessleitsystem an das bestehende ERP angebunden werden.

„Durch den modularen Aufbau der Automationseinheit sind Anpassungen an unsere Anforderungen in Bezug auf den Störkreis sehr einfach. Zudem lässt uns das Erowa-Prozessleitsystem in der komplexen Auftragsabwicklung den Durchblick zu bewahren. Die Handhabung dieses Leitsystems ist intuitiv. Man erkennt sofort, dass die Entwickler bei Erowa sich von der Praxis leiten ließen. Durch die Anbindung an unser ERP-System weiß der Bediener jederzeit, wie weit die Aufträge sind und welche als nächste abgearbeitet werden sollen.“

Der Aufbau einer solch großen Anlage nimmt doch einige Zeit in Anspruch. Im Falle dieser Ausprägung waren es bei Spühl etwa zwei Monate. Die Installation ließ sich aber sehr gut an, denn die einzelnen Komponenten sind standardisiert und nach dem plug-and play Konzept aneinander zu reihen. „Ab dem ersten Tag“, erzählt Jung, „fanden sich die Maschinenbediener sehr gut zurecht. Die Erfahrungen mit der Erowa Automation und dem Prozessleitsystem JMS 4.0 waren 1:1 auch auf die neue Anlage umsetzbar.

Getreu dem Motto von Heller: „Wer möglichst viele Aufgaben mit einer Maschine lösen möchte und nicht nur jetzt, sondern auch in Zukunft sicher fertigen will, trifft mit einem Heller-5-Achs-BAZ der Baureihe F die richtige Entscheidung, und mit den guten Erfahrungen mit der Automation von Erowa ist bis heute nichts an der gesamten Zelle auszusetzen.“

Quelle: Erowa AG