Die Fertigung von Profilen sollte sich beim Regalhersteller Micron aus dem russischen Welikije Luki nahtlos in das seit 2007 verwirklichte Toyota-Prinzip einfügen lassen. Eine bedarfs- und termingerechte Fertigung ohne Verschwendung von Material und Ressourcen oder den Aufbau von Lagerbestand ist das Ziel des Unternehmens. Bei der Profilherstellung bedeutet dies auch, dass die Profilquerschnittswechsel ohne Abfall und mit einer Rüstzeit von weniger als elf Minuten realisert werden sollten. Mit dieser Aufgabenstellung wandte sich das Unternehmen an den Profilmaschinenhersteller Dreistern aus Schopfheim und fragte ein entsprechendes Anlagenkonzept an. Dreistern nahm die Herausforderung an und konnte im Jahr 2017 vier Profilierlinien für insgesamt fünf Profile in 33 Varianten in Russland in Betrieb nehmen.
Reduzierung des Schrotts beim Profilwechsel
Üblicherweise fällt bei der Herstellung von Profilen eine Menge Schrott an. Zumindest so viel, wie für das Einfädeln des Bandes in die Maschine, die Kontrolle der Parameter und das Leerfahren bei Profilwechsel benötigt wird. Bei einer Anlagenlänge von rund dreißig Metern kommen auf diese Weise über sechzig Meter Schrott zusammen. Bei einer kleinen Losgröße kann damit die Schrottausbringung die Gesamtlänge der Gutteile übersteigen. „Wir wollten möglichst das gesamte Band in der Produktion ausnutzen. Vom Anfang bis zum Ende“, erläutert Projektleiter Jürgen Greiner von Dreistern die Überlegungen zu dem neuen Konzept.
Mithilfe von zwei Walzenvorschüben kann die Presse bereits beim Einfahren als auch beim Ausfahren Vorstanzungen in das flache Band einbringen. Ist die benötigte Produktionslänge erreicht, wird das Band direkt nach der Abrollhaspel getrennt. Die Anlage produziert bis auf ein Reststück von etwa einem Meter komplett Gutteile in der gewünschten Losgröße und nutzt die volle Bandlänge bis zum Ende.
Am Ende der Umformlinie ist eine Austransporteinheit installiert. Diese sorgt für den sicheren Austransport des letzten Teils. Das verbleibende Reststück kann leicht aus der Maschine herausgezogen und entsorgt werden. Für das Leerfahren wird kein zusätzliches Werkzeug benötigt.
Abfallfreier Wechsel der Profillängen
Wird das gleiche Profil in unterschiedlichen Längen gefahren, trennt die Trennmaschine per Scherschnitt automatisch in jeder gewünschten Variante – ohne jeglichen Materialverlust. Weil die Trennstelle lochbildabhängig detektiert wird, ist stets die exakte Lage des Stanzbildes zur Trennstelle sichergestellt.
An der Trennmaschine ist eine zusätzliche Längenmesseinrichtung integriert. Diese misst kontinuierlich die bereits produzierte Gesamtlänge und auch die Längen des jeweiligen Produktes. Ist die voreingestellte Gesamtmenge erreicht, stoppt das Band automatisch.
Je öfter ein Rüstvorgang auf einer Maschine durchgeführt wird, desto mehr lohnt sich diese Minimierung des Schrotts.
Kurze Rüstzeit
In einer Profilierlinie beträgt die durchschnittliche Rüstzeit bei Profilquerschnittswechseln von Gut- zu Gutteil zweieinhalb Stunden. Damit bliebe an einem normalen Arbeitstag bei drei Rüstvorgängen kaum noch Zeit, etwas zu produzieren. Bei einer Rüstzeit von elf Minuten sind sogar zwanzig Rüstvorgänge täglich oder einhundert Rüstvorgänge in der Woche möglich und können wirtschaftlich sein. „Am Ende der Inbetriebnahme erreichten wir mitunter sogar Rüstzeiten von nur neun Minuten – das ist rekordverdächtig!“, erinnert sich Vasili Lehmann, Branchenverkaufsleiter im Bereich „Möbel, Lager, Elektro“ bei Dreistern, stolz.
Drei Bediener führen das Rüsten parallel durch: Der erste Bediener stellt das neue Programm an der Profilieranlage ein, passt die Achsen an und tauscht die Scherplatten an der Trennmaschine. Der zweite Bediener rüstet das Werkzeug an der Presse oder tauscht es komplett aus. Und der dritte Bediener wechselt das Band an der Doppelhaspel. „Beim Einfädeln kann der Bediener fast blind neben der Maschine hergehen. Dort gibt es nichts zu drücken oder irgendwelche Störkonturen, an denen etwas hängen bleiben kann“, betont Jürgen Greiner. Dass die Einstellung der kompletten Anlage sofort optimal ist, liegt an den motorisch angesteuerten Achsen und den hinterlegten Parametersätzen – das spezifische Rezept für jedes Profil. Bis zu eintausend Rezepte können hinterlegt werden.
Kaltprofile nach Rezept
Stellmotoren an der Profiliermaschine verfahren die Stellachsen, bis sie die richtige Position erreicht haben. So ist die geforderte Genauigkeit gewährleistet und gleichzeitig eine sichere und schnelle Reproduzierbarkeit gegeben. Auch die Blechdickenverstellung erfolgt automatisch, und die drei Achsen der Richteinheiten verfahren ebenfalls motorisch. Ein Teil der Achsen sind manuell einstellbar und mit Digitalanzeigen ausgerüstet. Weicht die eingestellte Position von der Ideal-Rezeptur ab, so signalisiert eine Rot/Grün-Lampe die Abweichung und stellt sie quantitativ dar.
Wenn das Ausgangsmaterial entsprechende Toleranzen aufweist, kann es gerade beim Richten zu Abweichungen kommen. Wird das nächste Mal dieses Programm aufgerufen, so fährt die Anlage automatisch die letzten für dieses Coil eingestellten Werte an. So produziert die Anlage mit den für diese Charge optimalen Einstellwerten. Dies ist umso wichtiger, als die Coils bei der Just-In-Time-Fertigung normalerweise nicht leergefahren werden.
Das automatische Einrichten nach Rezept stellt die Reproduzierbarkeit sicher und vermeidet Einstellfehler.
Integrierte Pressen und Pressenwerkzeug optimieren
Für den Austausch des Pressenwerkzeugs ist das gesamte Pressenkonzept verändert worden. Die Presse ist nun von beiden Seiten zugänglich. Für einen Werkzeugwechsel wird das neue Werkzeug auf der einen Seite der Produktionslinie bereitgestellt. Das nicht mehr benötigte Werkzeug wird auf der gegenüberliegenden Seite herausgezogen und das neue Werkzeug einfach in den Arbeitsraum eingeschoben.
Muss lediglich ein Inlay gewechselt werden, so kann das von beiden Seiten aus erfolgen. Pressenwerkzeug raus – Inlay tauschen – Pressenwerkzeug wieder rein. Fertig.Prto
Profilieren Just-In-Time
Von den Profilherstellern werden immer mehr Produktvarianten in immer kürzerer Lieferzeit gefordert. Seien es nur unterschiedliche Profillängen eines einzigen Profils, seien es unterschiedliche Varianten einer Profilfamilie, oder seien es ganz unterschiedliche Profile. Oder eine Kombination aus allen Möglichkeiten. Um auch Profile in kleinen Losgrößen wirtschaftlich produzieren zu können, muss das Rüsten von Gutteil zu Gutteil schnell, sicher und ohne Schrott erfolgen. Diese ursprünglichen Forderungen von Micron setzt das neue Anlagenkonzept von Dreistern vollkommen um, bestätigt Sergei Gusev, Technischer Direktor von Micron: „Die Anlagen arbeiten einwandfrei, genau wie bestellt, und entsprechen vollkommen unseren Erwartungen. Sämtliche Maße liegen innerhalb der Toleranzen.“
