Drehmaschine, Bohrwerk, Schleifmasch. für Großmaschinen gibt es 1 WFL Millturn

Mithilfe eines umfassenden Investitionsplans hat SMS Meer, ein Unternehmen der SMS Group www.sms-group.com, führender Anlagen- und Maschinenbauer für die Stahl-, Kupfer- und Aluminiumindustrie, die Inhouse-Komponentenfertigung modernisiert. Ein Fokus lag auf der Komplettbearbeitung. 

XXL-Kernkomponenten hochproduktiv eigengefertigt ist ein weiterer Beweis für den Blick nach vorne: das 2010 initiierte Projekt für eine nachhaltige Produktivitätssteigerung in der Eigenfertigung. Das 10-Jahres-Programm umfasst eine Investition in Höhe von 64 Millionen Euro. Neben der Modernisierung der Infrastruktur flossen von dieser Summe 36,5 Millionen Euro in einen ultramodernen Groß-Werkzeugmaschinen-Park, der zudem in ein Organisations- und Automatisierungskonzept eingebunden wurde, das dem Leitgedanken von Industrie 4.0 folgt.
Dipl.-Ing. Judith Schmitt Betriebsleiterin der Mechanischen Fertigung, erläutert den Gedanken hinter diesem umfassenden Relaunch der auftragsbezogenen Zerspanung. Für eine langfristige Standortsicherung hat die Geschäftsführung den strategischen Auftrag erteilt, eine Produktion zu gestalten, die es uns erlaubt, die Kernkomponenten für unsere Anlagen hocheffizient in Eigenregie zu fertigen. Obwohl wir in nicht unerheblichem Maße auch Zulieferer beschäftigen, wollen wir bei den anspruchsvollsten Bauteilen unsere Unabhängigkeit wahren. Dafür wurden 1500 Teile identifiziert, deren Wertschöpfung analysiert und nach modernsten Technologieaspekten modifiziert. Ziel der Investitionen in neue Maschinen war neben einer Kostenreduzierung auch die Verkürzung der Durchlaufzeiten, um die terminlichen Anforderungen unserer Kunden in möglichst allen Projekten sicher erfüllen zu können.
Die Dimension des Vorhabens erschließt sich beim Besuch der fundamentierten Fertigungshallen, wo auf 8000 Quadratmeter fast 90  Beschäftigte im Mehrschichtbetrieb beliebig komplexe Bauteile aus Stahl und vergütetem Stahl mit bis zu 120 t Gewicht auf einem Grßaschinenpark fertigen, bestehend aus Bohrwerken, einem Doppelbohrwerk mit zwei Fahrständern und kombinierbaren Mehrfachtischen, Portalmaschinen, Karusselldrehmaschinen, Flachbett-Drehmaschinen mit bis zu 21 m Verfahrweg in Z-Richtung,
Das Investitionsprojekt 2020 erforderte es, technologisch neue und effizientere Wege zu beschreiten. Waren zuvor Dreh- und Fräsaufgaben aufeinanderfolgende Arbeitsgänge, wurde nun der Einstieg in die kombinierte Komplettbearbeitung vollzogen. Einer der maßgeblichen Wegbegleiter des Umstiegs war Alexander Goebels, Leiter Produktionsplanung. Er fasst die Überlegungen zur Komplettbearbeitung wie folgt zusammen: Das Prinzip von Multifunktionsmaschinen ist uns natürlich bestens bekannt, zumal ein nennenswerter Anteil unseres Produktspektrums für einen Wechsel der Bearbeitungsstrategie prädestiniert ist. Dennoch ergab sich erst mit dem Projekt 2020 die Basis für die entsprechenden Investitionen. Wir fertigen Einzelteile und Kleinserien bis Losgröße 10. Darunter befinden sich rotationssymmetrische Bauteile mit hohem Komplexitätsgrad, wie zum Beispiel Buchsen, Ringe mit Exzenter, Bauteile mit winkligen und konisch zulaufenden Flächen sowie Bohrungen außen und innen, die allesamt als Funktionsmaße mit Form- und Lagetoleranzen von wenigen Hundertstel Millimetern beaufschlagt sind. Mit der Komplettbearbeitung wollten wir nicht nur das mehrfache Springen von Maschine zu Maschine beseitigen, auch den Aufwand, um die geforderte Qualität prozesssicher zu erzielen, galt es zu reduzieren.
Die Anzahl von Anbietern von Komplettbearbeitungsmaschinen für größere Bauteile ist jedoch so groß nicht. Die Auswahl der Anbieter reduzierte sich zudem infolge des umfangreichen Lastenheftes, das SMS Meer an die potenziellen Hersteller verschickte. Der Hintergrund: SMS Meer kauft keine Maschinen, sondern stets komplette Bearbeitungskonzepte. WFL Gebietsverkaufsleiter Reinhold Wieland blickt zurück: Die spezifischen Anforderungen und Liefervorschriften beliefen sich auf etwa 150 Seiten. SMS Meer hatte darin die Komponenten und Aggregate, die Prüfvorschriften und die Maschinenfähigkeiten bis hin zu Toleranzen in kombinierten Achsbewegungen klar umrissen. Man kann behaupten, dass in Summe ein äußerst anspruchsvolles Paket geschnürt wurde, für das wir unser Know-how aufbringen mussten. Im Sinne eines für den Kunden vertretbaren Investition haben wir dennoch in mehreren Beratungsrunden an einigen Stellen Kompromisse auf höchstem Niveau beschlossen.
Das Fantasie-Abnahmeteil vereint alle Anforderungenund haben zu einem klaren Ergebnis geführt. Den Zuschlag erhielt WFL mit den beiden Maschinentypen M 65 Millturn und M 40 Millturn. Die Anforderungen gingen bei den Maschinen völlig auseinander. Während die Ausstattung der M 65 / 4500 für die flexible Bearbeitung eines breiten Produktspektrums verfahrens- und messtechnisch den WFL-Baukasten quasi komplett ausreizt, wurde bei der M 40 der Prozess auf möglichst geringe Stückkosten für eine konkrete Teilefamilie hin optimiert. In beiden Fällen kam der Erfahrungsschatz von WFL wie gerufen. Für die kundenspezifische Konfiguration der M 65 übergab SMS Meer eine Auswahl an repräsentativen Werkstücken an WFL, für die die Linzer komplett ausgearbeitete Studien erstellten. Darin enthalten waren konkrete Bearbeitungskonzepte mit Technologievorschlägen, Werkzeugempfehlungen, Schnittdaten und Spanntechnik. In ergänzenden Zeitstudien war jeder Prozessschritt beschrieben und vorgerechnet worden. Die Ergebnisse waren mehr als überzeugend. Norbert Hoffmann, Meister in der Mechanischen Fertigung: Da war unter anderem ein von uns in vielen Anlagen verbautes Teil mit Sondergewinden und Verzahnungen dabei. Der bisherige Aufwand belief sich auf 930 Minuten, das Komplettbearbeitungskonzept von WFL ergab lediglich noch 660 Minuten. Das ist eine Einsparung von annähernd 30 Prozent. Eine Größenordnung, die kein Einzelfall war. Wir sind letztlich im Tagesgeschäft den Vorschlägen von WFL im Großen und Ganzen gefolgt. Die realen Ergebnisse stimmen mit den Studien sehr gut überein. Um die über viele einzelne Bauteile verteilten Anforderungen dennoch nach Inbetriebnahme der Maschine testen zu können, konstruierten die Mönchengladbacher ein virtuelles Fantasie-Abnahmewerkstück, bei dem alle Schwierigkeitsgrade enthalten waren. Der Kunde wollte Flächen fräsen unter Winkeln mit Form- und Lagetoleranzen, tieflochbohren, genaue Nuten mittels B-Achse und angetriebenen Werkzeugen erstellen, Gewinde und Sondergewinde erzeugen sowie verzahnen. Obwohl wir die Maschine mit gesteigerten Genauigkeitsanforderungen abgenommen haben, wie wir sie normalerweise bei Fräsmaschinen anwenden, hat WFL diese Aufgabe gemeistert.
Eine Herausforderung wartete auch auf die M 40-G Millturn. Betriebsleiterin Judith Schmitt: Die M 40 war für uns der Schlüssel für den Einstieg in ein bisher brachliegendes Geschäftsfeld, das enorme Potenziale birgt. Bei der Herstellung nahtloser Rohre, für die wir die entsprechenden Anlagen bieten, kommt ein sogenannter PQSC-Lochdorn zum Einsatz, der letztlich dazu dient, im Vollmaterial eine Bohrung auszuweiten. Dieser Dorn, der über eine konisch-kugelförmige Geometrie verfügt, unterliegt einem extremen Verschleiß. Unsere Entwicklungsabteilung hat nun eine patentierte Beschichtung erfunden, die enorme Standzeitvorteile gegenüber bisherigen Lösungen verspricht. Um diese in den weltweit hart umkämpften und preissensitiven Markt zu bringen, wollten wir den kompletten Prozess intern abbilden. Knackpunkt dabei war die Zerspanung des Lochdorns bis aufs Endmaß für den folgenden Beschichtungsprozess. Hierfür gab es eine äußerst anspruchsvolle Zielkosten- und damit eine ehrgeizige Taktzeitvorgabe. In Zusammenarbeit mit WFL haben wir diese gemeistert.
Die Lösung lag in der Gestaltung der Spannsituation, die den Einsatz einer Gegenspindel und die hauptzeitparallele Bearbeitung mit zwei Schneiden ermöglichte, sowie in der Ausarbeitung von parametrisierten Programmen für die Lochdorn-Varianten. Reinhold Wieland: Unser Technologievorschlag umfasste ein Sonder-Spannfutter, das es erlaubt, das Teil frei und ohne Unterstützung auf der Gegenseite hochgenau zu bearbeiten. Dank der Gegenspindel für die parallele Rückseitenbearbeitung verkürzt sich die Hauptzeit maßgeblich. Die Parameter-Programme wiederum erfordern nur einen minimalen Eingriff der Maschinenbediener.
Eine weitere Herausforderung wartete auf SMS Meer: die Ertüchtigung der Mitarbeiter im Umgang mit den Komplettbearbeitungsmaschinen. Auch hier ging SMS Meer äußerst geschickt vor. Die Mannschaft wurde aus zwei erfahrenen Drehern und zwei Nachwuchs-Fräsern zusammengestellt. Es erfolgten Schulungsmaßnahmen in Linz und bei SMS Meer inklusive einer Programmierschulung und eines Trainings im Umgang mit dem Kollisionsvermeidungssystem CrashGuard. Die Anlaufphase erfolgte mit begleitender Unterstützung seitens WFL. In der Folge liegt man inzwischen deutlich oberhalb der selbst auferlegten Hochlaufkurve, die 500 Produktivstunden im Monat als Ziel hat, was nicht zuletzt auch der hohen Identifikation der Mitarbeiter mit den Maschinen zu verdanken ist.
Der Support seitens WFL geht jedoch darüber hinaus, wie Fertigungsmeister Norbert Hoffmann berichtet: Neben dem gelungenen Einstieg in die neue Technologie erfahren wir nach wie vor eine kompetente Unterstützung im Tagesgeschäft. Der Draht ist kurz, ob über unseren Teleservice oder im direkten Kontakt. Wir erhalten schnelle und konkrete Hilfe bei kniffligen Programmierungen und stets dann, wenn wir uns in neue Anwendungen vorwagen. So etwa beim Hartdrehen, das auch dank Tipps in der Werkzeugtechnik einwandfrei funktioniert. Wir fühlen uns bei WFL sehr gut aufgehoben, zumal die Möglichkeiten der Maschinen noch lange nicht ausgeschöpft sind.
Fertigungsplaner Alexander Goebels zieht ein durchweg positives Fazit: Eine letzte große Herausforderung hatten wir noch für WFL: Der Liefertermin war exakt vorgegeben, weil wir die Maschinen in laufender Produktion auf den Platz ersetzter Maschinen implementieren mussten. Da hat sich WFL als sehr flexibel erwiesen. In Summe sind wir hochzufrieden, gerade auch im Hinblick auf die technische Verfügbarkeit, die, dank einer umgehend erfolgenden Hilfe bei Problemen bei über 95 Prozent liegt. Die Leistungsfähigkeiten nutzen wir beim Bohren ins Volle, beim Verzahnen bis Modul 8 oder beim Erzeugen von Gewinden mit 480 mm Steigung im Eilgang. Und auch hinsichtlich der Qualität bleiben bei IT6-Passungen, Form- und Lagetoleranzen von wenigen Hundertsteln und Maßhaltigkeiten von 0,01 mm auf 4 m Länge sowie bei Oberflächengüten in Schleifqualität mit einem Rz von 4 μm kaum Wünsche offen.
Kombiniert wird der neue Maschinenpark mit einer durchgängigen Umfeldorganisation. Judith Schmitt erklärt: Wir haben eine zentrale NC-Programmierung in der Arbeitsvorbereitung und dezentral angeordnete PC-Stationen, wo neben einer Betriebsdatenerfassung auch eine NC-Programm-Simulation via Exapt erfolgen kann. Eine zentrale Werkzeugvoreinstellung versorgt die Maschinen, wobei alle Werkzeugdaten auf einem Balluff-Chip gespeichert sind. Für unsere BAZ-Linie haben wir ein Werkzeugshuttle installiert, das die Werkzeuge an die Maschinen bringt und die Werkzeugmagazine automatisch bestückt. Darüber hinaus haben wir eine zentrale Kühlschmierstoff- und Späneentsorgungsanlage. Unterstützt wird die Fertigung durch eine Fertigungssteuerung, die eine höchstmögliche Auslastung der Maschinen erarbeitet.
Sprechen Sie Herrn Wieland oder Thomas Kauls auf diese über Jahre hin erarbeitete Kundenlösung an. WFL