Vier Heckert-Bearbeitungszentren für die Brennergehäusefertigung bei Weishaupt
Der erste Blick auf die neue Fertigung im Weishaupt-Stammwerk beeindruckt: Die vier Heckert-Bearbeitungszentren wirken irgendwie klar und kompakt. Die Starrag hat sie auf Kundenwunsch um 750 mm in den Boden versenkt, um die Ergonomie und das Handling durch die ebenerdige Begehbarkeit zu vereinfachen und so die Produktivität zu erhöhen. Diese Tieferlegung ist nur ein Beispiel von vielen Detailoptimierungen.
Die hohe Kunst guter Industrieplanung zeigt sich nicht nur beim Bau neuer Werke (Greenfield), sondern vor allem bei der Modernisierung einer bereits bestehenden Fabrik (Brownfield). Erschwert wird diese Aufgabe, wenn der Umstieg ohne Stillstand im laufenden Betrieb geschehen muss. Vor dieser Mammutaufgabe stand die Max Weishaupt GmbH aus dem oberschwäbischen Schwendi (südlich von Ulm) im Jahr 2015: Es galt, die bisherige Anlage mit fünf Bearbeitungszentren aus dem Jahr 1992 zu ersetzen. Die neue Fertigungstechnik sollte so ausgelegt sein, dass sie auch das Gehäuse des neuen Industriebrenners WKmono 80 bearbeiten kann, das sich aufgrund seiner Grösse nicht auf der alten Anlage herstellen liess.
Prima Zerspanungsklima: Eine entscheidende Rolle spielt die optimierte Versorgung mit Kühlschmiermittel, die auch bei hohen Drehzahlen von bis zu 7.500 min-1 für konstante Temperaturen sorgt und die den Abtransport der Späne deutlich verbessert.
Besuche bei Heckert-Referenzkunden
Anstatt nun einzelne Komponenten der alten Anlage durch neue zu ersetzen, entschied sich Weishaupt für eine komplette Neuplanung einer Anlage zur spanabhebenden Bearbeitung von Bauteilen für Industriebrenner in allen Grössen. Vor der Entscheidung für Heckert, einen Produktbereich der schweizerischen Starrag, sah sich Weishaupt bei süddeutschen Referenzkunden wie Fendt, Vögele und Liebherr um, die vergleichbare Fertigungsaufgaben mit ähnlich ausgestatteten Bearbeitungszentren angehen.
Ergonomisch: Starrag hat die Heckert-Bearbeitungszentren auf Kundenwunsch um 750 mm in den Boden versenkt, um das Handling durch die ebenerdige Begehbarkeit zu vereinfachen und so die Produktivität zu erhöhen.
Um Produktionsstillstand zu vermeiden, lief der Umbau in zwei Schritten ab: Im ersten Schritt wurde bis 2016 die erste Anlage mit einer Heckert HEC 1600 und einer Heckert HEC 1000 aufgebaut, 2016 bis 2017 folgte die zweite Anlage mit zwei Heckert HEC 1000. Die neue Fertigung eignet sich für die Bearbeitung von maximal 4 t schweren Bauteilen mit einem maximalen Durchmesser von 2.800 mm und einer maximalen Höhe von 2.200 mm (auf Heckert HEC 1600). Als Puffer zum Bearbeiten der rund 450 unterschiedlichen Bauteile (Losgrösse 1 bis 250) im Zwei-Schicht-Betrieb dienen die insgesamt über 100 Lagerplätze, aus denen zwei grosse Palettenhandhabungssysteme die vier Bearbeitungszentren mit Bauteilen und Vorrichtungen versorgen. Dank dieses grosszügig ausgelegten Handling- und Lagersystems sind rund 90 Spannvorrichtungen ständig verfügbar. Drei von 50 bis 650 mm höhenverstellbare Rüstplätze pro Fertigungssystem sorgen für hohe Flexibilität und Ergonomie in der neuen Anlage. Weil jedes Bearbeitungszentrum über 240 Werkzeugplätze verfügt, ist jedes Werkzeug – vom 5-mm-Tieflochbohrer bis zum Fräser mit Hartmetall-Wendeschneidplatten – für die Bearbeitung jederzeit verfügbar und kann sofort in die Spindel eingewechselt werden.
Nebenzeiten im Griff: Als Puffer zum Bearbeiten der rund 450 unterschiedlichen Bauteile (Losgrösse 1 bis 250) im Zwei-Schicht-Betrieb dienen die insgesamt über 100 Lagerplätze, aus denen zwei grosse Palettenhandhabungssysteme die vier Bearbeitungszentren mit Bauteilen und Vorrichtungen versorgen.
Für Heckert-Grossbearbeitungszentren sprach die problemlose Austauschbarkeit der Paletten und Vorrichtungen der beiden unterschiedlich grossen Bearbeitungszentren. Somit kann Weishaupt ganz einfach von einer Maschine auf eine andere wechseln. Starrag konnte diese Austauschbarkeit verwirklichen.
Brenner für Heiz- und Prozessenergie weltweit
Die Produktion der Brennerbauteile, die Weishaupt in der Regel aus hochwertigem Aluminiumdruckguss in zwei Aufspannungen in 6-Seiten-Komplettbearbeitung fertigt, steht und fällt mit der Präzision. Eine entscheidende Rolle spielt dabei die optimierte Versorgung mit Kühlschmiermittel, die auch bei hohen Drehzahlen von bis zu 7.500 min-1 für konstante Temperaturen sorgt und die den Abtransport der Späne deutlich verbessert. Bewährt hat sich diese Kühlschmierung zum Beispiel beim WKmono 80-Gehäuse, bei dem Weishaupt erstmalig ein sehr langes Fräswerkzeug zum sogenannten Shaping (Interpolationsdrehen) der Rückseite einer Fläche einsetzt. Diese Industriebrenner werden unter anderem in Heizwerken und an verfahrenstechnischen Prozessanlagen weltweit eingesetzt.
Flexibel: Die neue Anlage mit vier Heckert-Bearbeitungszentren kann im Schnitt pro Tag mit insgesamt 960 Werkzeugen Werkstücke komplett bearbeiten.
»Starrag konnte die Austauschbarkeit der Paletten mit Vorrichtungen problemlos verwirklichen.«
Weishaupt liess sich bei der Einführung der neuen Fräsart Shaping vom Werkzeughersteller und von Heckert-Technologen unterstützen, die den NC-Code für diese Bearbeitung erstellten. Vom Starrag Standort in Chemnitz liess sich Weishaupt aber auch beim Umstieg von der alten auf die neue Fertigung helfen. Aufgrund der neuen Steuerung (Siemens 840D sl) konnten die ca. 600 NC-Programme nicht ohne Anpassungen übernommen werden. Mit Unterstützung der Chemnitzer wurde im Vorfeld ein Postprozessor erstellt, mit dem die alten NC-Programme auf die neuen Bearbeitungszentren angepasst wurden. Die Zeit für die Umsetzung der Bauteile von der alten Anlage auf die neue, bis zum Beginn der Produktion, liess sich dank dieser Hilfestellung deutlich verkürzen. Heckert unterstützte auch bei der Anpassung der Vorrichtungen auf die neue Schnittstelle Maschine – Palette.
Ergonomisch: Die Facharbeiter von Weishaupt arbeiten gerne an den beiden neuen Fertigungsinseln.
So weit zu den Details des Auftrags für Weishaupt, bei dem Starrag auch unterm Strich gut abschneidet: So arbeiten die vier neuen Heckert-Zentren rund 10 % schneller als die fünf vorherigen Maschinen, und wegen der Rückspeisung von Strom beim Bremsen der Motoren auch noch deutlich energieeffizienter. Und das ist exakt eines der Ziele, das Starrag Kunden getreu dem Claim »Engineering precisely what you value« erreichen.
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