Big Bang in production - star-digital

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Transportation

Big Bang in der Fertigung - Neues Fertigungssystem mit vier Heckert H75 Bearbeitungszentren sorgt für Produktivitätsvorsprung

Seit fast 20 Jahren setzt die PÖTTINGER Landtechnik GmbH in der mechanischen Fertigung auf eine automatisierte Anlage mit vier Bearbeitungszentren und Palettenregalsystem.

In nur zwölf Wochen tauschte Landmaschinenhersteller PÖTTINGER ein in die Jahre gekommenes flexibles Fertigungssystem aus. Realisierbar wurde dieser Kraftakt durch die partnerschaftliche Zusammenarbeit mit dem Maschinenlieferanten Starrag und Automatisierungsspezialisten PROMOT Automation. Kernstück der neuen, hocheffizienten Lösung sind vier Heckert H75 Bearbeitungszentren, die gemeinsam mit dem von PROMOT gelieferten Palettenregalsystem samt Fertigungsleitstand eine hochflexible und durchgängig digitalisierte Produktion ermöglichen.

» Starrag bietet für seine Heckert H75-Maschinen ein kostengünstiges Werkzeugmagazin mit 260 Plätzen an.«

Die PÖTTINGER Landtechnik GmbH aus Grieskirchen in Österreich produziert Maschinen und Geräte für Grünland, Ackerbau und digitale Landtechnik. Ob Mähwerke, Ladewagen, Pflüge, Grubber oder Assistenzsysteme und Software – alle Produkte sind technologische Spitzenklasse. Jörg Lechner, Geschäftsführer Produktion und Materialwirtschaft, sagt: »Als Familienunternehmen achten wir auf Nachhaltigkeit, Qualität und langfristiges Denken – Werte, die sich direkt in unserer Fertigungsphilosophie widerspiegeln. «

Zentrales Prinzip ist eine hochflexible Fertigung, die individuelle Kundenwünsche zulässt. Statt auf Lager zu produzieren, werden alle Produkte in einem wöchentlichen Zyklus gefertigt und können je nach Marktnachfrage angepasst werden. Besonders deutlich wird dies im Pflugbau, wo die Variantenvielfalt so groß ist, dass kaum zwei identische Geräte entstehen. Grundlage für diese Individualisierung liefert die PÖTTINGER-Konstruktion mit einem durchdachten Baukastensystem, das eine späte Variantenbildung und Justin- Time-Fertigung trotz hoher Komplexität gestattet. Seit fast 20 Jahren setzt PÖTTINGER in der mechanischen Fertigung auf eine automatisierte Anlage mit vier Bearbeitungszentren und Palettenregalsystem. Damit war PÖTTINGER lange ein Vorreiter in flexibler Fertigung. Doch vor fünf Jahren war die Zeit gekommen, nach einer neuen Lösung zu suchen, die das Unternehmen produktionstechnisch wieder ganz nach vorne bringt.

Auf der Suche nach einem robusten, präzisen und flexiblen Fertigungssystem

Das Spektrum der zu produzierenden Teile ist groß: Es reicht von einfachen Laschen aus Baustahl mit einem Gewicht von rund 300 Gramm bis hin zu komplexen Getriebegehäusen aus Gussrohlingen mit bis zu 27 Kilogramm. Auch geschweißte Rahmenteile mit einer Länge von fast 900 Millimetern müssen auf der Anlage zerspant werden. Die geforderte Präzision ist ebenfalls herausfordernd. So müssen bei Getriebegehäusen μm-Toleranzen eingehalten werden. Iskender Merkezoglu, Leiter der mechanischen Fertigung, erklärt: »Das erfordert gleichermaßen robuste wie präzise Bearbeitungszentren.«

Ein Retrofit der alten Anlage wurde rasch verworfen, da dies zu lange gedauert hätte. Außerdem wären durch unterschiedliche Softwarestände Probleme entstanden. Stattdessen entschied sich PÖTTINGER für einen kompletten Austausch im laufenden Betrieb – einen »Big Bang«.

Den Zuschlag erhielt Maschinenhersteller Starrag mit seinen horizontalen Bearbeitungszentren Heckert H75. Die im Chemnitzer Werk neu entwickelten Maschinen überzeugten durch ihren – gegenüber vergleichbaren Maschinen – größeren Arbeitsraum und Störkreisdurchmesser bei gleichzeitig kleinerem Footprint. »Bei unseren beengten Platzverhältnissen ist das ein wichtiger Vorteil. Auch in die Zukunft gedacht, denn unsere Teile werden vermutlich weiter an Größe und Komplexität zulegen«, erwähnt Iskender Merkezoglu. Raimund Hohensinn, der bei PÖTTINGER die gesamte Produktion verantwortet, ergänzt: »Das Starrag-High- End-BAZ ist zudem extrem energieeffizient, was uns sehr entgegenkommt. Denn auf sparsamen Umgang mit Energie legen wir bei PÖTTINGER großen Wert.«

Als Automatisierungspartner wählte PÖTTINGER die PROMOT Automation GmbH aus Roitheim, die zusammen mit Starrag einen mit entscheidenden Vorteil offerieren konnte: ein Werkzeugmanagement mit optimalem Preis-Leistungs-Verhältnis. »Starrag bietet für seine Heckert H75- Maschinen ein kostengünstiges Werkzeugmagazin mit 260 Plätzen an«, sagt Iskender Merkezoglu. »Da PROMOT über seinen Portallader ›Toolmaster‹ die Magazine der vier Maschinen verketten kann, stehen uns insgesamt 1.040 Werkzeuge zur Verfügung. Diese können wir ganz nach Bedarf zwischen den vier Maschinen tauschen.«

Das spart Kosten und eröffnet neue Möglichkeiten in der Produktionsplanung. Denn das Fertigungsleitsystem kann die Bauteile jederzeit und ohne Aufwand auf eine freie Maschine umplanen. Iskender Merkezoglu weist darauf hin, dass auch die Werkzeugdaten an jeder Maschine sofort verfügbar sind. Dafür sorgt ein in die Werkzeugaufnahme integrierter und vom Voreinstellgerät bespielter Balluff-Chip.

»Den Ausschlag für die Starrag / PROMOTLösung gab letztendlich das Gesamtpaket aus Technik, Wirtschaftlichkeit und Zusammenarbeit «, fasst Produktionsleiter Raimund Hohensinn zusammen. »Starrag hat uns in der Projektphase ausgezeichnet unterstützt und schnell Antworten geliefert. Das hat Vertrauen geschaffen. Für PROMOT gilt das ebenso. Als Team haben wir von der Projektierung bis zur Inbetriebnahme hervorragend funktioniert.«

Digitaler Zwilling und Simulationssoftware ermöglichen kurze Inbetrieb- und Einfahrphase

PÖTTINGER übernahm die Koordination und vergab die Einzelgewerke direkt. Die Rolle des Integrators fiel an den Automatisierer PROMOT, der die vier Heckert H75 in ein Hochregallager mit 134 Stellplätzen auf fünf Ebenen integrierte – bedient vom Regalbediengerät Palmaster FFS1500. Das flexible Fertigungssystem enthält außerdem vier Rüststationen Vario, von denen zwei motorisch kippbar sind. Das Gehirn der Anlage ist der von PROMOT gelieferte Leitrechner, der mit SAP kommuniziert und das gesamte Fertigungssystem steuert.

Eine zentrale Rolle im Projektteam spielte Mario Hamedinger, der bei PÖTTINGER für Programmierung und Arbeitsvorbereitung zuständig ist. Er erkannte früh, dass der enge Zeitrahmen von lediglich zwölf Wochen für den Austausch der Anlage nur mit digitaler Unterstützung einzuhalten war. Er schlug vor, die Pimpel GmbH aus Scharnstein und deren Software CHECKitB4 mit ins Boot zu nehmen. Sie gestattet es, NC-Programme an einem CAM-Arbeitsplatz auf einer virtuellen Steuerung einzufahren.

Starrag stellte dafür den digitalen Zwilling seiner Heckert H75 zur Verfügung, der Maschine und Steuerung exakt abbildet. Damit war es der Pimpel-Software möglich, den ISOCode grafisch zu simulieren, die Machbarkeit der Bauteile zu überprüfen und potenzielle Fehler der Steuerung sichtbar zu machen – schon Monate vor der eigentlichen Maschineninstallation.

Zusätzlich stellte Starrag eine der vier Heckert H75 vorab im Werk Chemnitz bereit, sodass Programmierer und Einrichter von PÖTTINGER lange vor der Lieferung alle Bauteilbearbeitungen unter realen Bedingungen testen konnten. »Meine Kollegen und ich waren für etwa vier Wochen in Chemnitz, um die Programme einzufahren«, berichtet Mario Hamedinger. »Ohne den digitalen Zwilling und CHECKitB4 hätten wir das Umbau-Zeitfenster von zwölf Wochen nie einhalten können.«

Bauteilreinigung außerhalb der Maschine sorgt für Produktivitätsgewinn

Mario Hamedinger erkannte auch in der Prozesskette einen Verbesserungsbedarf und ein damit verbundenes Einsparpotenzial. Denn der Spülvorgang eines fertig bearbeiteten Werkstücks fand bislang in der Maschine statt. »Unser Ziel war es, das Spülen aus der Maschine herauszubringen«, erklärt Mario Hamedinger. Unterstützung fand er dabei sowohl bei Starrag als auch bei PROMOT. Sie ermöglichten, dass das bearbeitete Werkstück nun über einen Drehtisch auf einen Rüstplatz im Lager überführt wird. Dieser besitzt automatisch schließende Türen sowie Spüldüsen für Luft und Kühlflüssigkeit. Dort erfolgt die Reinigung, während die Maschine bereits das nächste Bauteil bearbeitet. »Das spart uns pro Palettenwechsel mindestens eine Minute Fertigungszeit, was fast 20 % der Zykluszeit ausmacht«, freut sich Mario Hamedinger. »Ein enormer Produktivitätsgewinn, ohne dass die Fräszeiten an sich verkürzt wurden.« Beim Umbau modernisierte PÖTTINGER auch die Infrastruktur. Statt einer dezentralen Lösung kommt jetzt eine zentrale Kühlmittelversorgung mit einem Volumen von 8.500 Litern zum Einsatz. Dies erhöht die Prozesssicherheit, reduziert den Wartungsaufwand und schafft Vorteile im täglichen Betrieb. Iskender Merkezoglu erwähnt noch eine weitere Stärke der Heckert H75, die sich für den zukünftigen Betrieb auszahlt: »Starrag bietet uns für diese Maschinen einen sogenannten Fingerprint an, mit dem wir vor Ort ohne Servicetechniker alle wichtigen Maschinendaten abfragen können. Diese übermitteln wir ins Chemnitzer Starrag-Werk, wo uns Spezialisten in Tagesfrist eine Auswertung erstellen.«

Durch den Vergleich mit historischen Daten und Versuchsfeldern lässt sich einschätzen, ab wann Schwingungswerte kritisch werden und welche Maßnahmen zu ergreifen sind. Solche datenbasierten Diagnosen erlauben eine präzisere Planung von Instandhaltungsmaßnahmen und reduzieren ungeplante Stillstände.

Eine einzige große Maschine mit vier Bearbeitungspunkten

Nach zwölf Wochen erfolgte die Abnahme des neuen flexiblen Fertigungssystems. Das Hochfahren in den letztendlichen Produktionsmodus geschah dank des parallelen Einfahrens der einzelnen Maschinen in wenigen Wochen. In dieser Zeit waren die Programmierer und Einrichter noch am Feintuning. Denn die Maschinen müssen exakt gleich sein, um dem Leitrechner die Möglichkeit zu geben, die Aufträge optimal zu verteilen und nicht in Maschine A, B, C, D zu unterscheiden. Um diese Gleichheit im Maschinenaufbau und im Arbeitsraum sicherzustellen, wird jede der vier Maschinen mit derselben Masterpalette eingerichtet. Dadurch entsteht ein Fertigungssystem, das im Grunde wie eine einzige große Maschine mit vier Bearbeitungspunkten funktioniert. Auch in der Fertigungsplanung und -steuerung wird dies berücksichtigt: Im SAP-System existiert nicht jede Maschine separat, sondern nur ein Arbeitsplatz, der zentral beplant wird. Für den Erfolg des Projekts sieht Geschäftsführer Jörg Lechner nicht allein die technischen Errungenschaften als entscheidend an, sondern vor allem die Menschen, die dahinterstehen. »Der Erfolg beruht darauf, dass Mitarbeiter Verantwortung übernehmen und aktiv an der Weiterentwicklung der Prozesse mitwirken «, betont er. »Das Wichtigste bei uns ist, dass es gelingt, Menschen auf die Reise mitzunehmen. Jeder trägt etwas bei – und das nicht, weil es vorgeschrieben ist, sondern weil er selbst dafür brennt.« Besonders hebt er die beteiligten Partner hervor, die auf Augenhöhe und mit großem gegenseitigem Vertrauen agierten, sowie die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bei PÖTTINGER, deren Engagement maßgeblich zum Gelingen des Projekts beigetragen hat.