Produktionsflexible Teilefertigung

Der Aufbau des automatischen Multi-Level-Systems von Fastems mit dem innen fahrenden Regalbediengerät und den beiden links und rechts angeordneten Regalzeilen.

Edwin Jehle
Leiter Mechanische Fertigung TOX Pressotechnik.

„Bei der neuen Fertigungs-Organisation setzen wir auf ein Multi-Level-System (MLS) mit Lager- und Auftragsverwaltung von Fastems, um die bis 250 Stück ausgerichteten Prozesse auf stückzahlflexible JIT-Produktion umzustellen und das Automatiklager so zu gestalten, dass es auch künftigen Produktionsanforderungen gerecht wird.“

Das mittelständische Technologie-Unternehmen TOX Pressotechnik GmbH & Co. KG aus Weingarten (D) zählt weltweit zu den führenden Spezialisten für rationelle Blechbearbeitungs- und Füge-Verbindungslösungen. Gegründet im Jahr 1978, begann mit der Entwicklung der pneumohydraulischen Antriebszylinder TOX-Kraftpaket eine beeindruckende Entwicklung, sowohl die Technologien und Verfahren als auch das jeweilige produktionstechnische Equipment betreffend. Heute beschäftigt das global tätige Familien-Unternehmen rund 1.000 Fachkräfte, davon 400 im Stammhaus in Weingarten sowie mehr als 600 in 18 eigenen weltweiten Gesellschaften, zum Teil mit Fertigungsstätten vor Ort.

Unter dem Dach von TOX Pressotechnik befinden sich heute fünf Unternehmensbereiche: Antriebstechnik-Komponenten, Pressensysteme, Controls , Blechverbindungsverfahren sowie Production-Systems. Die Produkte und Lösungen finden in allen Bereichen der industriellen Blechverarbeitung ihre Anwendung, vor allem im Automobilbau und den entsprechenden Zulieferern, in der Weißwarenindustrie sowie im Gehäuse-, Apparate- und Maschinenbau.

Im Bild links ein Ein-/Auslagerplatz für Rohmaterial-Paletten und rechts ein Rüstplatz für Maschinenpaletten 800 x 800 mm zur hauptzeitparallelen Bedienung.

Von der Serienfertigung ins Lager …

„Wir haben zwar einen umfangreichen Baukasten an standardisierten Antriebs-, Pressen-, Maschinen- und Anlagenbau-Komponenten, müssen jedoch fast immer auch Anpassungsteile konstruieren und herstellen. Hier im Stammwerk finden Entwicklung, Fertigung und Baugruppen- sowie Endmontage statt, wobei wir uns bei der Fertigung vor allem auf Know-how-Komponenten und eben Sondermaschinenteile konzentrieren. Das rasante Wachstum führte trotz starkem Investment in CNC-Maschinen und Fachpersonal zu Kapazitäts-Engpässen. Daher haben wir uns schon im Jahr 2008 dazu entschlossen, von einer Serienfertigung ins Lager auf die auftragsbezogene und damit JIT-gesteuerte Einzelteil- und Kleinserien-Fertigung umzustellen. Als Herz der neuen Fertigungs-Organisation setzten wir auf ein Multi-Level-System (MLS) mit Lager- und Auftragsverwaltung von Fastems, um die seinerzeit auf Losgrößen bis 250 Stück ausgerichteten Prozesse auf eine stückzahlflexible JIT-Produktion umzustellen und das Automatiklager so offen zu gestalten, dass es auch künftigen Produktionsanforderungen gerecht wird", erklärt Edwin Jehle, Leiter Mechanische Fertigung im Stammwerk Weingarten.

Zur Realisierung der Automationslösung, bestehend aus Hochregallager und CNC-Bearbeitungszentren, musste das MLS jedoch als „Schuhlöffellösung“ konzipiert werden. Daher wurde ein ehemals zwischen zwei 6,0 m hohen Hallen gelegener Innenhof überbaut. Die mit Fastems im Jahr 2009 erarbeitete Lager- und Materialflusslösung erwies sich in der Folge als optimal, denn zu den beiden in einer Halle an das MLS angebundenen CNC- Bearbeitungszentren kam im Jahr 2012, in der Nachbarhalle, ein drittes BAZ hinzu, dem zukünftig ein viertes folgen soll.

Links ein Ein-/Auslagerplatz für Rohmaterial-Paletten und rechts einen Rüstplatz mit Längstransfer zum Ausfahren von Maschinenpaletten mit wahlweise 800 x 800 mm oder 1.000 x 1.000 mm.

... zur hochflexiblen Auftragsfertigung

Da die Höhe des neu aufgebauten Hallensegments 10 m beträgt, war es möglich, das MLS von Fastems mit 9,5 m Lagerhöhe und 19 m Länge als zweigassige Einheit mit innenlaufendem Regalbediengerät zu installieren. Das MLS fungiert als Rohmateriallager und Automationssystem für die Be- und Entladung der Maschinen. Das MLS verfügt über insgesamt 118 Plätze, davon 30 für Rohmaterialpaletten mit einem Gewicht von 1.000 kg pro Palette und 98 Maschinen-Paletten mit einem max. Gewicht von 1.500 kg je Palette. Die Maschinen-Paletten werden hochflexibel genutzt, um die 40 bis 50 höchst unterschiedlichen Werkstücke, gefertigt als Einzelteile oder Serien im 24-Stunden-Zyklus, termingerecht an die Montage liefern zu können.

Bezeichnend für den Flexibilitätsgrad in der Fertigung, in der Auftragsverwaltung und damit in der Lagerhaltung ist, dass ein Großteil der 98 Maschinen-Paletten mit unterschiedlichen Spannvorrichtungen versehen ist. Damit ist es möglich, jederzeit und ohne Zeitverzögerungen neue Prioritäten zu setzen bzw. die Bedarfsstellen kurzfristig mit den benötigten Werkstücken zu versorgen. „Mit Hilfe des Systems von Fastems können wir die CNC-Bearbeitungszentren hochflexibel und absolut zeitoptimiert einsetzen. Am Tag werden im beaufsichtigten Betrieb zum Teil sehr komplexe Werkstücke gefertigt, während wir nachts und am Wochenende weniger kritische Werkstücke bearbeiten. Das geht soweit, dass wir nachts Teile vorfertigen und dann bis zum nächsten Morgen einlagern, um sie schließlich im bedienten Betrieb fertig zu stellen. Somit existiert kein Leerlauf und wir können die verfügbaren Maschinenzeiten maximal nutzen. Mit der Entscheidung für das Multi-Level-System von Fastems haben wir mit Blick auf die Automatisierung einen sehr guten, sowie vor allem auch beherrschbaren Schritt vollzogen, der in jeder Hinsicht wirtschaftlich ist. Zumal wir mit der Anlage sehr flexibel sind und sie bei Bedarf hochrüsten, ausbauen und mit weiteren Paletten bestücken können“, so das Fazit von Edwin Jehle.

Mehr geht aber nicht, oder?

Heute befinden sich im MLS die besagten 30 Rohmaterial-Paletten (Euro-Paletten 1.200 x 800 mm) sowie vor allem die 98 verschiedenen Maschinen-Paletten in den Abmessungen 800 x 800 bzw. 1.000 x 1.000 mm zur Beschickung der entsprechenden CNC-Bearbeitungszentren. Pro Hallenseite ist das MLS mit je einem Rüstplatz und einer Be- und Entladestation für das Rohmaterial ausgestattet – plus die jeweils erforderlichen Übergabestationen zu den insgesamt vier CNC-BAZ, die auf beide Hallen verteilt sind. Auf diese Weise ist sowohl hauptzeitparalleles Rüsten als auch das Ein- und Ausschleusen von Rohmaterial möglich, wodurch das MLS zum flexiblen Materialfluss-Zentrum der CNC-Fertigung wird.

Nicht unerwähnt bleiben sollte zudem, dass das modulare Systembaukonzept von Fastems sehr flexibel auch nicht alltägliche Erweiterungen erlaubt, wie bei TOX Pressotechnik geschehen. Mit den Erfahrungen der ersten Betriebsjahre gut gerüstet, konnten die Paletten-Plätze (aktuell in der Höhe auf max. 350 mm festgelegt) so optimiert werden, dass trotz der späteren Integration des dritten und des jetzt geplanten vierten BAZ die Anzahl von 98 Plätzen für Maschinen-Paletten voll erhalten bleibt – nämlich durch ein einfaches Aufsetzen von Palettenplätzen (für Maschinen-Paletten 1.000 x 1.000 mm) auf die Top-Ebene des MLS.