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KleinstserienfertigungAudis Vorseriencenter braucht Universalwerkzeuge

Audi Q2

In der Versuchsteilefertigung bei Audi in Ingolstadt werden anspruchsvolle Bauteile als Prototypen und in Kleinstserien hergestellt. Dabei setzen die Verantwortlichen auf VHM-Fräser von Haimer, die sich durch ihre Geometrie und Qualität für vielfältige Zerspanungsaufgaben eignen. Ihr Dämpfungs- und Rundlaufverhalten ermöglicht es, in Vergleichsfällen die Produktivität um ein Vielfaches zu steigern.

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BearbeitungszentrenDynamisch rund um die Uhr

Stabile Prozesse sind in der Serienfertigung das A und O. Mit zwei Hochleistungs-5-Achsen-Bearbeitungszentren von Hermle konnte der Hersteller mechanischer Teile VDL aber nicht nur seine Prozesse optimieren, sondern auch die Durchlaufzeiten von ehemals 50 auf 12 Wochen drastisch reduzieren.

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Bearbeitungszentren: Dynamisch  rund um die Uhr

Unbekannt und doch bekannt – so lässt sich das niederländische Technologie-Unternehmen VDL Group charakterisieren, dessen Ursprünge auf das Jahr 1900 zurückgehen. Als Betrieb für Maschinenbau und Teilefertigung gegründet, hat sich daraus bis heute eine weltumspannende Unternehmensgruppe entwickelt, die in 15 Ländern der Erde an über 70 Standorten mit über 7.300 Beschäftigten Hightech-Lösungen entwickelt, fertigt und auch den After Sales Service dafür bietet. Das Angebotsspektrum umfasst so unterschiedliche Dinge wie Omnibusse, medizintechnische Einrichtungen, Messmaschinen, Sonderanlagen für div. Produktionsprozesse, Serienproduktion von Metall- und Kunststoffteilen sowie mechanische bis mechatronische Baugruppen und Komplettgeräte, und zwar ab dem Rohmaterialeinkauf und bis hin zur Distribution an die Händler oder die Endkunden. Waren die ersten Dekaden durch beständiges Wachstum im Bereich Abwicklung von Kundenaufträgen gekennzeichnet, so kamen ab den 80er- Jahren und erst recht ab den Jahren 2000 bzw. 2006 regelrechte Wachstumsschübe zustande; hervorgerufen durch die sukzessive Übernahme von mehreren Produktionsaktivitäten und Fertigungsstätten der ebenfalls niederländischen Philips-Group. Das Geschäft „Fertigungstechnik“ ist heute vor allem in der VDL Enabling Technologies Group (VDL ETG), die ihren Hauptsitz in Eindhoven hat, gebündelt. Eigentlich verteilt sich das Know how für die mechanische Fertigung auf zwei Eindhovener Standorte, nämlich auf „Workflow Projects“ und „Parts“. Was im Klartext heißt, das am Standort „Workflow Projects“ im Bereich Mechanische Fertigung vor allen Dingen Prototypen, Einzelteile und Kleinserien hergestellt werden, während einige Straße weiter am Standort „Parts“ dann die Teileproduktion aller Serien- und Chargengrößen stattfindet. Dafür stehen Geert Jakobs, Industrial Manager Parts, rund 280 qualifizierte Fachkräfte zur Verfügung, die wiederum auf einen hochentwickelten und permanent modernisierten Maschinenpark zurückgreifen können.

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Im Fokus: Hochautomatisierte Highend-Produktion

Dazu sagte Geert Jakobs: „Was unsere Kollegen am Standort Workflow Projects als Muster entwickeln und als Prototypen fertigen, geht oftmals bei uns in die Serienproduktion. Pro Jahr müssen wir um die 1.500 neue Werkstücke aller Größenordnungen programmieren und fertigen, wobei sich die Stückzahlen zwischen 20 und 3.000 bewegen. Wir haben in der Blechfertigung 80, in der mechanischen Teile- und Baugruppenfertigung weitere 120, in der Verwaltung 20 und im High Tech-Campus Eindhoven nochmals 60 Beschäftigte. Insgesamt und über alle aktivierten Technologien hinweg, realisieren wir im Jahr etwa 300.000 Produktionsstunden, was in der Regel einen 24-Stunden-Betrieb an sieben Tagen pro Woche bedeutet. Unser Ziel ist es, stabile Prozesse für die Serienfertigung zu haben bzw. aufzubauen und dafür investieren wir immer wieder in modernste Technologien und Einrichtungen. Dabei haben wir natürlich auch unsere Kollegen von Workflow Projects im Blick, denn deren Erfahrungen mit neuen Technologien und Maschine machen wir uns natürlich zunutze“. Als klassischer „integrierter“ Auftragsfertiger steht VDL ETG Parts unter einem sehr hohen Wettbewerbsdruck und auch bezüglich Genauigkeits- und Produktivitäts-Anforderungen nehmen die Ansprüche immer weiter zu.

Aus diesem Grund interessierten sich Geert Jakobs und seine Kollegen sehr für eine Kombination aus 5-Achsen-Komplettbearbeitung und hohem Automatisierungsgrad, um 24 Stunden an 7 Tagen flexibel, hochproduktiv und reproduzierbar exakt unterschiedlichste Teile fertigen zu können. Eingehende Analysen und eine ausführliche Technologie- sowie Maschinen-Evaluation führten dann dazu, dass VDL sich zur Investition in zwei Hochleistungs-5-Achsen-Bearbeitungszentren von Hermle entschloss. Es handelt sich dabei um zwei identische C 40 U Maschinen inklusive Roboter-Handlingsystem vom Typ RS 2 und Magazin für verschiedene Werkstückpaletten. Die Bearbeitungszentren sind jeweils mit einem Werkzeug-Zusatzmagazin mit zusätzlich 157 Plätzen, der optionalen Hauptspindel mit 32 kW Leistung und 18.000 min-1 Umdrehungen, dem NC-Schwenkrundtisch mit 420 mm Durchmesser, einer Werkstückpaletten-Grundaufnahme System Stark, Lasermesssystem und Messtaster Renishaw, elektrischer Wärmeausdehnungskompensation, Handbedienmodul und automatischer Kabinentür ausgerüstet.

5-Achsen-Werkzeuge auf Zuruf fertigen

Das Handlingsystem RS 2, von der Hermle-Tochtergesellschaft HLS schlüsselfertig realisiert, sorgt für die vollautomatische Beschickung und Entnahme der mit höchst unterschiedlichen Werkstücken zu belegenden Paletten. Von denen sind übrigens in den beiden Fertigungszellen drei verschiedene Größen (250, 320, 400 mm) im Einsatz und diese werden von einem Industrieroboter Kuka, der inklusive des Greifersystems Lasten bis 180 kg tragen kann, hoch dynamisch und positionspräzise gehandhabt. In den Palettenmagazinen sind jeweils 72 Lagerplätze vorhanden und diese bevorraten bei Bedarf die erwähnten drei verschiedenen Palettengrößen. Dadurch, und natürlich auch durch das Werkzeug-Zusatzmagazin, lassen sich die beiden Fertigungszellen auftrags- und teileflexibel rund um die Uhr betreiben, wobei tagsüber weitgehend bediente Schichten und Nachts sowie über das Wochenende weitgehend automatisiert gefahren wird. Geert Jakobs: „Wir stellen ja nicht nur Teile her, sondern erledigen auch die Baugruppen- und Endgerätemontage für unsere Kunden. Deshalb ist es sehr wichtig, zur rechten Zeit die richtigen Teile in der geforderten Qualität parat zu haben, weil es sonst zu Störungen kommt oder die Produktion steht. Mit den Zentren sind wir jetzt in der Lage, bei Bedarf kritische 5-Achsen-Werkstücke quasi auf Zuruf schnell zu fertigen, zum Beispiel durch 5-achsiges Positionieren und 3-achsiges Bearbeiten. Darüber wird natürlich auch die klassische 5-Achsen-Simultan-/5-Seiten-Komplettbearbeitung durchgeführt, so dass wir hier nicht nur sehr produktiv arbeiten, sondern auch hochflexibel und schnell reagieren können. Je nach Anforderungen findet die NC-Programmierung am Programmierplatz im Büro oder an der Maschine statt und dies verkürzt die Reaktionszeiten bei Prioritätsänderungen weiter.“ Zudem haben für die beiden Bearbeitungszellen 10 Fachkräfte intensiv geschult, so dass in jeder Schicht zwischen 3 und 4 erfahrene CNC-Fräser die Verfügbarkeit und damit die Produktivität der Anlagen gewährleisten können.

Teileversorgung sichergestellt

Dank der hochautomatisierten Hochleistungs-BAZ`s und der Anwendungs- bzw. Nutzungs-Flexibilität ließen sich bei vielen anspruchsvollen Werkstücken die Durchlaufzeiten drastisch verkürzen, und zwar nach gut 6 Monaten Betriebszeit von ehemals 50 auf 12 Wochen. Geert Jakobs meinte dazu: „Mit den 5-Achsen- Bearbeitungszentren C 40 U haben wir fertigungstechnisch einen großen Sprung nach vorne gemacht. Von der technischen Kompetenz von Hermle und den Möglichkeit der 5-Achsen-Bearbeitung auf den Bearbeitungszentren C 40 U sind wir ebenso überzeugt wie vom After Sales Service, der für uns von enormer Wichtigkeit ist. Denn wir müssen die termingerechte Teileversorgung für die Montage genauso sicherstellen wie die schnelle Belieferung mit dringend benötigten Ersatzteilen. Da sind wir auf stabile Prozesse genauso angewiesen wie auf eine hohe technische Verfügbarkeit.“ hs

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