re.tooling lohnt sich – auch für kleine und mittlere Unternehmen
Das Umrüsten, re.tooling einer bestehenden Anlage kann einen wesentlichen Beitrag dazu leisten, einen Bearbeitungsprozess wirtschaftlicher, produktiver und präziser zu gestalten. Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn Werkzeug, Spannlösung sowie Bearbeitungskonzept passgenau auf die Maschine und die Bearbeitungsaufgabe zugeschnitten sind. Das zeigt das Beispiel der Stefan Plätzer Maschinenbau GmbH, die mit Unterstützung des re.tooling Services von MAPAL die Anzahl an produzierten Bauteilen eines bestehenden Bearbeitungszentrums von vier auf 30 Teile pro Stunde gesteigert hat.
Im Frühjahr 2011 erhielt Stefan Plätzer die Gelegenheit einen kleinen, aber feinen Maschinenbauer in Eggolsheim zu übernehmen. Zwei Faktoren gaben für ihn den Ausschlag, den Schritt in die Selbständigkeit zu wagen: die allseits anerkannte Zuverlässigkeit des Unternehmens und die ausgezeichnete Qualität der gefertigten Produkte. Stefan Plätzer hat den Metallberuf von der Pike auf gelernt. Zuletzt war er Betriebsleiter bei einem renommierten Automobilzulieferer. Mit seiner eigenen Firma startete er anschließend durch. „Als kleiner Fertiger von Einzelteilen, Klein- und Mittelserien können wir nur auf dem Markt bestehen, wenn wir dauerhaft marktgerechte Preise anbieten können“, sagt er. Wichtig dafür sind die Bearbeitungsprozesse und die Werkzeuge. Zwar bieten viele Werkzeuge zum Bohren und Fräsen an, aber aus dieser Auswahl das jeweilige Potenzial für die eigene Fertigung auszuloten, dazu fehlen in kleineren Unternehmen oft die zeitlichen und personellen Ressourcen.
Schneller Zugang zu neuen Technologien
Hier kann es sich lohnen, einen starken Partner wie MAPAL mit ins Boot zu holen. Denn die Mitarbeiter von MAPAL haben umfassende Erfahrungen damit, Bearbeitungsprozesse und Spannkonzepte auszulegen und Bearbeitungsmaschinen zu programmieren. Davon profitieren gerade auch kleinere und mittelständische Unternehmen, wie Plätzer: Die Bearbeitungszeit und die Prozesssicherheit für die Herstellung von zwei Robotergreifertypen boten Verbesserungspotenzial. Die Greifer verwendet der Endkunde, um winzige Keramikteile sicher zu fixieren. Nur so können die Teile automatisiert mit einer Schleifscheibe in die vorgeschriebene Form gebracht werden. Entsprechend eng sind die Toleranzvorgaben: Die Abweichung von Parallelität und Rechtwinkligkeit der Flächen ist auf nur 0,02 mm beschränkt.
Plätzer produziert nach dem von MAPAL geplanten und umgesetzten re.tooling auf einem 5-Achs-BAZ vom Typ Spinner U-1520 in zwei Wochen die Menge an Robotergreifern, die zuvor auf zwei Maschinen in jeweils drei Wochen bearbeitet wurden.
Steigende Produktionsmenge erfordert stabileren und effizienteren Prozess
„Anfänglich lautete unser Auftrag, pro Monat zehn Stück der filigranen Aluminiumgreifer zu fertigen“, sagt Stefan Plätzer. „Dann stieg die monatlich abgerufene Menge im Laufe der Zeit auf mehrere Hundert Stück an. Das war mit unserem bisherigen Bearbeitungskonzept nicht mehr wirtschaftlich umsetzbar.“
Die Bearbeitung erfolgte bis dahin mit konventionellen Hartmetallbohrer und -fräsern. In drei Aufspannungen wurden jeweils vier Bauteile hintereinander aus dem Vollen gefräst und fertigbearbeitet. Das dauerte über eine Stunde. Um die geforderte Stückzahl zu erreichen, teilte Plätzer die Fertigung auf zwei Bearbeitungszentren auf.
Christian Sandmann, verantwortlicher Qualitätsmanager bei Plätzer, blickt zurück: „Wir mussten immer wieder nachsteuernd eingreifen, zusätzliche Maschinenkapazitäten einsetzen und zum Teil Überstunden anordnen, um die bestellte Menge termingerecht ausliefern zu können. Das war auf Dauer nicht akzeptabel.“
Halbierung der Bearbeitungszeit: PKD statt Hartmetall
In dieser Situation erinnerte sich Sandmann an seinen Freund Markus Meyer, der bei MAPAL als Technischer Berater tätig ist. Beim kurzfristig vereinbarten Firmenbesuch ließ Meyer sich den Bearbeitungsprozess zeigen und identifizierte einen vielversprechenden Ansatzpunkt, um die Hauptzeit zu reduzieren: ein Wechsel von Hartmetall- zu PKD-Werkzeugen. Letztere zeichnen sich durch wesentlich höhere Vorschubgeschwindigkeiten und Standmengen aus.
In einem ersten Schritt schlug Meyer den Einsatz von zwei PKD-Fräsern vor. Die Greifer werden aus dem Vollen gefräst, daher sind der Fräsanteil und damit das Einsparungspotenzial bei dieser Zerspanungsaufgabe hoch. Stefan Plätzer griff diesen Vorschlag auf. Mit Erfolg: Allein dadurch reduzierte sich die Bearbeitungszeit für ein Teil von 15 auf zwei Minuten.
„Wir haben lange an der herkömmlichen Technologie festgehalten. Der eng getaktete Alltag ließ kaum Raum für die Bewertung neuer Technologien“, erinnert sich Stefan Plätzer. „Seitdem wir die Experten von MAPAL an unserer Seite haben, profitieren wir unter anderem von deren Erfahrung und der Innovationskraft des gesamten Unternehmens. So erkennen wir Optimierungspotenziale deutlich früher.“
Connected by friendship as well as work: Stefan Plätzer \(centre\), Managing Director of Stefan Plätzer Maschinenbau Christian Sandmann \(left\), Quality Manager at Plätzer, and Markus Meyer, Technical Consultant at MAPAL.
The quick way to a custom-made machining process
Stefan Plätzer was open-minded when Markus Meyer brought the re.tooling services for the complete gripper production into play, particularly to increase process reliability using new fixture. “For us it was important that the tools as well as the fixture could be used universally as far as possible, as we are primarily active in a segment that is characterised by single piece and small series production”, says Stefan Plätzer.
After the appropriate concept was drawn up in close coordination, MAPAL received the order for its implementation. The service team of the tool specialist undertook all the required work: Starting with the design of the machining process including clamping chuck, the design and organisation of the fixture and the machine programming on site. Specialists from the tool manufacturer also completed the running in of the process.
In addition to the switch from carbide tools from various manufacturers to PCD tools from MAPAL, the use of a tower with 24 clamping positions significantly increased throughput and process reliability.
re.tooling provides maximum efficiency and process reliability
The result is convincing: Plätzer now manufactures 24 parts in just 48 minutes with a significantly higher degree of precision and process reliability than before. The new fixture contributed significantly to the noticeable improvement in addition to the use of the PCD tools and a custom-made solid carbide step drill from MAPAL. The clamping fixture for the first gripper type has 24 clamping stations and the one for the second gripper type has 36 clamping stations. In addition the number of clamping setups was reduced from three to two.
The time saved is so great that production of both gripper types can be realised on just one machine. Plätzer has thereby gained four weeks of machine capacity for a production quantity of 800 pieces. These are now available for new projects. Stefan Plätzer explains: “If new projects are pending, we consult Markus Meyer if required and clarify whether MAPAL can support us in being able to accept the projects at prices in line with the market. During the consultation, we experienced several times that the sales are not decisive for MAPAL. It is important for the tool manufacturer to make us ready for the future so that we can progress further as partners.”
