Warum denn kompliziert – wenn’s doch einfach besser geht?

Einrichter sind pfiffige Leute – der Trick mit dem ›BG-Stecker‹ ist nur einer von vielen. Meisterlich wird’s aber, wenn ein bekannter Maschinenhersteller von einem Maschineneinrichter lernen kann, was seine Maschine noch alles kann.

Vom Speise- bis zum Schwerlastaufzug für 50 t schwere Sattelzüge reicht die Spanne der Algi Aufzüge aus Eltville im Rheingau. Etwa 6000 Aufzüge und Aufzugsysteme für Personen, Autos oder Lasten aller Art gehen jedes Jahr von Eltville aus in die ganze Welt. Daneben ist Algi auch gefragter Lieferant für präzise, robuste und größte Hydraulikkomponenten für Offshore-, Pressen- oder Schleusenbau, sowie Maschinenbau, Landmaschinen und Rüstung. Für das Honen der Zylinder hat man ein eigenes spezielles Verfahren entwickelt, das Algi-Zylinder in Lebensdauer und Dichtigkeit unverwechselbar macht und einzigartig im Wettbewerbsumfeld. Die Abmessungen der Zylinder erreichen das heute technisch Machbare, wenn es um höchste Präzision geht: Bis zu 35 m lang und 500 mm Außendurchmesser oder 12 m lang und bis zu 600 mm Innendurchmesser. Dass aber neben den Großteilen ein Vielfaches an kleineren und kleinsten Teilen anfällt, muss nicht erklärt werden. Auch für diese Fertigungsaufgaben haben die Zerspanungsspezialisten etwas Besonderes geleistet. Die Maschinen dafür, zwei Emag VL 5 und eine VL 3, sind zwar äußerlich Standard, aber mit hausinternem Grips – vor allem dem des Leiters der NC-Fertigung, Jörg Hilgert – mutiert zu universellen, flexiblen Bearbeitungszentren. Er hat aus den Maschinen alles herausgeholt, was die Steuerung und die Mechanik im Verborgenen zu bieten hatte. Zusammen mit dem, was die vertikalen Pick-up-Maschinen mit ihrer internen Automatisierung sowieso schon konnten, wurde daraus eine unschlagbare Fertigungslösung.

Algi produziert ein sehr breites Spektrum an Eigenfertigungsteilen. Jede der jährlich 6000 Aufzugsanlagen ist ein Unikat und so speziell, wie die individuellen Anforderungen der Kunden sind, sind auch die jeweiligen Problemlösungen. Eine große Fertigungsbreite bei kurzfristiger Verfügbarkeit aller Teile bedeutet entweder riesige Lagerbestände, um trotzdem schnell liefern zu können (der Betriebswirt hat natürlich sehr, sehr gute Argumente, die dagegen sprechen), oder eine höchst flexible Fertigung. Erschwerend kommt hinzu, dass der Aufzugsbau saisonalen Schwankungen unterliegt und einige, insbesonders internationale Kunden, Bestellungen bündeln. Die bei Algi eingesetzten Fertigungsmittel müssen somit höchst flexibel sein und ein breites Spektrum an Bearbeitungsmöglichkeiten bieten. (Siehe auch Bericht über Algi und die VLs in ›maschine + werkzeug‹ Juni 2006 ›Sonder ist Standard‹.) Flexibilität bei möglichst geringen Produktionskosten waren somit die ausschlaggebenden Argumente der Investition. Ein Weiteres: In den CNC-Abteilungen bei Algi werden nur Fachkräfte eingesetzt, die weitgehend selbstständig an ihren Maschinen arbeiten und sie auch einrichten. Jeder Mitarbeiter ist für die Qualität seiner Arbeit selbst verantwortlich und hat auch die Möglichkeit, auf den Fertigungsprozess einzuwirken. Sie sind sich dessen bewusst, dass von den gefertigten Teilen menschliches Leben abhängt. Dies erlaubt keine noch so geringe Fehlerquote. »Oder möchten sie in 50 m Höhe in einem Aufzug stehen, von dem sie wissen, dass er von Algi mit einer Fehlerquote von ›nur‹ 0,001 % produziert wurde?« verdeutlichte Hilgert »Schon zum Zeitpunkt des Investitionsentscheides war klar, dass die neuen Emag-Maschinen ausschließlich kleine und mittlere Serien produzieren werden. Das Gesamtkonzept der VL- sowie der VSC-Baureihe versprach im Vorfeld der Investition unseren Bedürfnissen gerecht zu werden«, begann Jörg Hilgert die Schilderung der Vorzüge ›seiner‹ VLs. »Für uns waren entscheidend die integrierte Automation, die direkt über die Maschinensteuerung angesprochen werden kann, die geringe Stellfläche, die tausendfach erprobte Technologie, die Anordnung der Arbeitsspindel symmetrisch zwischen den Führungsbahnen und vor allem die Fanuc-Steuerung, mit der wir seit Jahrzehnten gute Erfahrung gesammelt haben. Im längeren Betrieb bei uns offenbarten sich dann noch weitere Potenziale für eine noch kostengünstigere Fertigung gerade kleiner Serien.«

Vertikale Maschinen schneller umgerüstet als horizontale
Eine sehr große Stärke der VLs ist nach Ansicht Hilgerts, sie mit geringstem Aufwand an die individuellen Bedürfnisse des Anwenders anpassen zu können. »Wir haben ein spezielles Einrichtmakro entwickelt, mit dem wir eine VL mit Automation schneller einrichten können, als eine herkömmliche horizontale CNC-Maschine ohne Automation «, so Hilgert (siehe m+w 6/2006) und er ergänzt schmunzelnd: »Ich bin ein wenig stolz darauf, dies seitdem noch erheblich weiter entwickelt zu haben.« Um diese Verbesserung zu verdeutlichen, ein Vergleich.

Einrichten bisher:
Um ein Werkstück fertigen zu können, müssen zwei Programme erstellt werden. Man benötigt ein Bearbeitungsprogramm (wie bei einer herkömmlichen CNC-Maschine) und ein Programm, mit dem der Werkstücknullpunkt gesetzt wird, alle Auf- und Ablegepositionen der Automation bestimmt werden sowie weitere Bearbeitungspositionen wie z. B. Spülen des Spannmittels usw. definiert werden. Dieses Programm ist eigentlich der große Unterschied zum ›normalen‹ CNC-Drehen und auch eine Schwäche, die beim Einrichter gerade am Anfang für Ablehnung sorgt. Der Grund ist, dass bei vertikalen Pick-up-Maschinen der Maschinennullpunkt nicht wie bei herkömmlichen Maschinen an der  Spindelnase liegt (die fährt nämlich bei Vertikalmaschinen), sondern auf der Oberkante des stehenden Werkzeugrevolvers. Diese insgesamt acht Zahlenwerte sind sehr abstrakt und lassen sich oftmals nur durch manuelles Anfahren und Ablesen der Maschinenposition ermitteln. Das ist allerdings sehr zeitaufwendig und gerade unter Zeitdruck äußerst fehleranfällig, da Ablesefehler oder sonst fehlerhafte Zahleneingaben (Zahlendreher) meist zu einem heftigen Crash führen. Fehler werden meist auch erst beim Abfahren erkannt, da wie erwähnt die Zahleneingaben recht abstrakt sind und nicht aus Zeichnungen oder Messergebnissen hervorgehen.

Einrichten nach Algi-Hilgert-System:
Der Einrichter wählt das aktuelle CNC-Programm und setzt seine Spannmittelwerte (genau wie beim herkömmlichen Einrichten). Jetzt benötigt die Maschine nur noch das Längenaufmaß des Rohteils (z. B. 2 mm). Danach wählt der Einrichter die Betriebsart Automatik, drückt die ›Einrichttaste‹ und die Starttaste. Die Maschine fährt vollautomatisch eine Messschleife (dauert weniger als eine Minute), das heißt sie vermisst automatisch das Werkstück sowie das Spannmittel, und setzt alle Nullpunkte sowie alle Auf- und Ablegepositionen. Auch Werkstückpaletten können auf einfachste Weise berücksichtigt werden und der Nullpunkt der C-Achse wird dabei automatisch ins CNC-Programm exportiert.
Das Einrichten erfolgt im Automatikbetrieb ohne Intervention des Einrichters (die Fehlerquote Mensch ist nahezu ausgeschaltet). Es ist natürlich immer noch möglich, auf herkömmliche Art und Weise einzurichten. »Aber«, so Hilgert stolz, »unsere ›einrichtenden Bediener‹ nutzen ausschließlich die ›automatisierte Einrichtetaste‹.« Und er fährt fort: »Dieses System ist gerade bei der Fertigung von kleinen und kleinsten Stückzahlen sehr von Vorteil, da die VL-Maschinen jetzt die klassischen Vorteile von Pick-up-Maschinen mit geringsten Nebenzeiten und personalarmer Fertigung mit höchster Flexibilität und Bedienerfreundlichkeit kombinieren.« Algi produziert zurzeit auf drei VL-Maschinen etwa 450 verschiedene Teile (meist wiederkehrende Eigenfertigung) pro Jahr, bevorratet Fertigteile aber nur für maximal drei Monate, was bedeutet, dass jedes Teil mindestens viermal jährlich eingerichtet werden muss. Jede Maschine wird so mindestens zweimal am Tag vom jeweiligen Maschinenbediener selbst eingerichtet, sofern das NC-Programm vorhanden ist.

Tadelloser Service, beste Kundenbetreuung
Was die Investitionsentscheidung für die VLs betrifft, so ist Jörg Hilgert voll des Lobes: »Es hätte kein besseres Gesamtkonzept geben können.« Und der Service: »Auch nach dreieinhalbjähriger Erfahrung mit Emag sehen wir unsere Erwartungen mehr als erfüllt. Emag bietet eine wirklich ausgezeichnet agierende Service-Abteilung, denn nach vielen Tausend Betriebsstunden kommt es durchaus mal zu Reparaturen. Die meisten Probleme ließen sich aber telefonisch lösen, da im Hause Emag immer kompetente und vor allem leistungs- und hilfsbereite Fachleute erreichbar sind.« »Auch die Zusammenarbeit mit dem Vertriebsbüro Frankfurt, hier speziell mit Herrn Ossot, dem Niederlassungsleiter, ist nach wie vor hervorragend. Hier wird eindrucksvoll demonstriert, dass Kundenbetreuung und Support nicht mit der Inbetriebnahme einer Fertigungsanlage enden. Es ist schön zu erleben, dass auch heute noch Probleme auf ›kleinem Dienstweg‹ erledigt werden können!«

Anwender:
ALGI Alfred Giehl GmbH & Co.KG
Eltviller Straße 5
Kiedrich im Rheingau
Bericht aus: Maschine+Werkzeug 08.2007