Best practice

75 Prozent kürzere Bearbeitungszeit

Enge Zusammenarbeit von Sandvik Coromant und Hessapp sichert erfolgreiche Produktion bei PKI in Mannheim

Dass eine Zusammenarbeit immer dann am erfolgreichsten ist, wenn alle Beteiligten von Anfang an in das betreffende Projekt involviert sind, ist eine alt bekannte Weisheit - die dennoch leider oft ignoriert wird. Wie problemlos man jedoch ein Projekt abwickeln kann, wenn man schon in der Konzeptionsphase eng kooperiert, das haben der Werkzeughersteller Sandvik Coromant, der Maschinenhersteller Hessapp und das Unternehmen PKI kürzlich unter Beweis gestellt.

Die Herausforderung hieß, einen langwierigen und damit nicht wirtschaftlichen Produktionsprozess in einen kürzeren und damit mindestens kostendeckenden zu verwandeln. Das Werkstück, um das es sich handelt, ist ein Planetenträger mit einem Durchmesser von 214 mm und einer von Höhe 102 mm, das PKI (kurz für: Präzision, Kompetenz, Innovation) für einen großen Landmaschinenhersteller im Mannheimer Raum fertigt. Diese Kooperation hat lange Tradition, denn der Inhaber und Geschäftsführer von PKI, Marko Ke¿a, war selber Jahre dort beschäftigt, bevor er im April 1991 den Sprung in die Selbständigkeit wagte. Inzwischen hat er 27 Angestellte und produziert als Lohnfertiger eine ganze Reihe von verschiedenen Präzisionsteilen für den Landmaschinenhersteller sowie andere Kunden.

Zerspanen unter schwierigen Bedingungen

Der Planetenträger jedoch ist ein komplexes Werkstück mit schwierigen Geometrien, dessen Fertigung mit den bestehenden Maschinen extrem aufwändig war. Auf insgesamt vier Maschinen wurde produziert: die reine Zerspanzeit betrug sechs Minuten, die komplette Bearbeitungszeit 17,6 Minuten. Zu lang und zu wenig wirtschaftlich, zumal dann, wenn man gut 36.000 Werkstücke pro Jahr herstellt. Drei Jahre lang probierten Geschäftsführer Marko Ke¿a, Betriebsleiter Ewald Isemann und Meister Dieter Knappe, die Produktion auf den vorhandenen Maschinen zu optimieren, aber eine wirklich entscheidende Verbesserung ließ sich nicht erreichen. Vor diesem Hintergrund entstand der Entschluss, trotz der nicht unbeträchtlichen Investitionen im höheren sechsstelligen Bereich, eine neue Maschine anzuschaffen. Fündig wurde Marko Ke¿a nach der Prüfung vieler Angebote schließlich bei der Firma Hessapp, die er auch schon aus seiner Zeit bei dem Landmaschinenhersteller kannte. Außerdem war Hessapp der einzige Anbieter, bei dem die Bearbeitungszeiten auf Anhieb dem angestrebten Zeitrahmen entsprachen. Da PKI auch schon seit vielen Jahren erfolgreich mit Sandvik Coromant zusammenarbeitet, lag es auf der Hand, bei Hessapp auch gleich die passende Werkzeugauslegung durch den schwedischen Weltmarktführer mit anzufragen. ¿Wir haben während dieser Zeit sehr gute Erfahrungen vor allem mit der Coromant Capto-Schnittstelle gemacht. Darum wollten wir sie auf jeden Fall auch in der neuen Maschine einsetzen. Diese Anfrage hat dann dazu geführt, dass Sandvik Coromant und Hessapp sich ganz von Anfang an gemeinsam um die optimale Konfiguration der Maschine gekümmert haben¿, erläutert Marko Ke¿a.

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Ein weiterer Grund für die problemlose Zusammenarbeit: Hessapp und Sandvik Coromant hatten bereits in der Vergangenheit ¿ gerade in der Region Mannheim ¿ eng zusammengearbeitet. ¿Dadurch war von Anfang eine Vertrauensbasis da¿, erinnert sich Ralf Geibel, der als technischer Berater die Firma PKI betreut. Zusammen mit seinem Kollegen Uwe Müller, der im Bereich OTS (Original Tooling Service) für den Maschinenhersteller zuständig ist, und Manfred Großhaus von Hessapp entwickelte er das neue Maschinen- und Werkzeugkonzept. Während die Maschine Hessapp DVT 350 eine Standardlösung ist, sind die meisten Werkzeuge von Sandvik Coromant Sonderlösungen, bei denen Standardwendeplatten eingesetzt werden. Knapp die Hälfte der bestehenden Werkzeuge wird zwar weiterhin verwendet, der Rest aber wurde deutlich optimiert. Und das sehr zur Freude von PKI, denn die Bearbeitungszeiten sind erheblich geschrumpft: Nur 4,5 Minuten in einer Aufspannung sind jetzt noch für die Bearbeitung eines Werkstückes nötig ¿ das entspricht einer Einsparung von stolzen 75 Prozent ¿Unsere Zeitvorgaben sind damit sogar unterboten worden¿, freut sich Marko Ke¿a.

Erfolgreiches Konzept

Der Weg zum Erfolg war die perfekte Abstimmung von Maschine und Werkzeug. Ausgestattet ist die Vertikal-Drehmaschine von Hessapp jetzt mit 14 unterschiedlichen Werkzeugen, bis auf zwei stammen alle von Sandvik Coromant. Drehen, Fräsen, Bohren, Reiben und Entgraten erfolgen jetzt auf derselben Maschine, nur das Auswuchten des fertigen Planetenträgers wird als einziger Schritt noch manuell durchgeführt. Die Bearbeitung erfolgt auf zwei nebeneinander liegenden Spindeln, mit einer zusätzlichen Frässpindel links. Die Pick-up-Spindel auf der linken Seite holt sich einen Rohling vom Zuführband und übergibt ihn nach der erfolgten Bearbeitung (OP10) auf die rechte, untere Spindel. Nachdem das Werkstück auch hier bearbeitet wurde (OP20), legt der Fertigteilgreifer den fertigen Planetenträger auf das Fertigteilband.

Einen entscheidenden Anteil an der neuen, erfolgreichen Konfiguration hat der von Sandvik Coromant Deutschland entwickelte CDI (Coromant Disk Interface)-Revolver. CDI ist eine Revolverschnittstelle für hoch produktive Multitask-Maschinen und Drehzentren, die nicht nur Stabilität und Steifigkeit gewährleistet, sondern gleich eine ganze Reihe von Vorteilen für den Anwender bietet. Durch die kurze Auskraglänge ist die nutzbare Werkzeuglänge wesentlich größer als bei vergleichbaren Produkten. Die Schnittstelle kann sowohl für stehende als auch angetriebene Werkzeuge genutzt werden und ist flexibel (180° umsetzbar) und justierbar. Durch diese Eigenschaften erhöht sie die Produktionsleistung gleich in mehrfacher Hinsicht, denn nicht nur die Qualität der Werkstückoberflächen steigt, sondern auch die Zerspanungsleistung und damit die Produktivität. Darüber hinaus bietet sie höhere Standzeiten, eine längere Lebensdauer der Werkzeuge, mehr Präzision und weniger Vibrationen ¿ Vorteile, die Marko Ke¿a gleich überzeugt haben: ¿Wir hatten Coromant Capto angefragt, weil es für mich die beste Schnittstelle überhaupt ist. Wir haben inzwischen fünf Maschinen mit Coromant Capto bestückt, und alle sind 20 bis 30 Prozent schneller geworden, laufen stabiler und haben geringere Rüstzeiten. Sandvik Coromant hat dann die CDI-Lösung vorgeschlagen, bei der die Größe C5 direkt im Revolver integriert ist, und trotz der Mehrkosten hat sie mich gleich überzeugt. Auch Hessapp ist den Weg sofort mitgegangen. So haben wir nicht nur die Anzahl der Spannungen reduziert, sondern haben als Ergebnis jetzt eine extrem kurze, stabile Ausführung und eine ruhige Bearbeitungsfolge mit einer sehr hohen Maßgenauigkeit.¿

Ein weiterer Faktor zur Steigerung der Genauigkeit und der Produktivität ist der Einsatz der erst im letzten Jahr erstmalig vorgestellten neuen Wendeplattengeneration von Sandvik Coromant. Obwohl es sich bei den von PKI hergestellten Werkstücken um eine Gussbearbeitung handelt, hat man mit der neuen Stahldrehsorte GC4225, die seit Mitte Januar im Einsatz ist, wesentlich bessere Ergebnisse erzielt als mit einer vorher eingesetzten Guss-Sorte. Auch die häufigen Qualitätsschwankungen des Rohmaterials sind für PKI jetzt kein Problem mehr. Guss ist im Winter oft von minderer Qualität, was zu Schwierigkeiten beim Zerspanen führen kann, da das Material eine andere Härte hat. Aber dank der neuen Sorte und dem Umstieg auf RC-Halter hat man auch das jetzt im Griff. ¿Am wichtigsten waren bei dem ganzen Projekt sehr hohe Prozesssicherheit und Stabilität¿, erklären Uwe Müller und Manfred Großhaus. ¿Und das haben wir von Anfang an erreicht.¿ Das in sich geschlossene Maschinen- und Werkzeugkonzept läuft jetzt seit Anfang des Jahres völlig problemlos. ¿Für uns war es eine recht hohe Investition, aber jeder Cent hat sich gelohnt. Durch die Sonderwerkzeuge erzielen wir Ergebnisse, die sonst nicht möglich gewesen wären. Die Maschine läuft super, und die Zusammenarbeit mit Hessapp und Sandvik Coromant hat von Anfang bis Ende hervorragend geklappt¿, resümiert Marko Ke¿a. ¿Die Entscheidung, alle schon in der Konzeptionsphase an einen Tisch zu holen, war goldrichtig, und in der Zukunft würde ich es immer wieder so machen.¿

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