Fachverlag x-technik
search
 

Schließen

PDF


Mit neuem Spannkonzept die Durchlaufzeiten halbiert

: Vischer & Bolli


Die Ziele waren hochgesteckt. Durch ein zukunftsorientiertes Projekt wollte das Unternehmen Kocks Manufacturing in Bremen eine bis dahin ausgelagerte Wertschöpfung wieder ins Haus holen. Die Basis hierfür war eine automatisierte Fertigung. Mit einem vermeintlich „banalen“ Spannrahmen von Vischer & Bolli auf einem Bohrwerk ist es den Verantwortlichen aber gelungen, die Durchlaufzeiten nahezu zu halbieren und die Maschinenstunden zu verdoppeln.

/xtredimg/2020/Fertigungstechnik/Ausgabe304/20924/web/kocks_(2).jpg
Das Gehäuse hat ein Gewicht von knapp zwei Tonnen, der Spannrahmen von Vischer & Bolli nochmals drei Tonnen. Solch eine Anordnung vertikal auf den Maschinentisch zu stellen, ist bislang in der Praxis nicht üblich.

Das Gehäuse hat ein Gewicht von knapp zwei Tonnen, der Spannrahmen von Vischer...

Im Rahmen des Projekts KM 2020 sollten bei Kocks Manufacturing unter anderem ein schon etwas älteres Bohrwerk so aufgerüstet werden, dass man darauf auch nachts mannlos fertigen konnte. Damit verfolgte man das Ziel, die teilweise outgesourcte Fertigung und damit die Wertschöpfung wieder ins Haus holen zu wollen. Bei den Investitionen in neue Maschinen war dieses Vorhaben kein Problem, denn die neuen Maschinen waren bereits entsprechend ausgelegt. Die Idee dagegen, ein bestehendes Bohrwerk aufzurüsten wurde aber intern zunächst skeptisch betrachtet.

Betriebsleiter Carsten Aeilts erinnerte sich zu dem Zeitpunkt allerdings an eine Hausmesse in Hamburg, bei der er Spannmittellösungen von Vischer & Bolli auf einem Bohrwerk sah. Das gezeigte Konzept war gegenüber klassischen Spannmethoden völlig neu und für die Anwendung bei Kocks interessant. Und so wurden mit Norbert Schein, Vertriebsingenieur bei Vischer & Bolli, erste Gespräche geführt und eine Lösung mit einem speziellen Spannrahmen entwickelt – ein Spannrahmen, der im süddeutschen Raum bereits eingesetzt wird und auch vor Ort begutachtet wurde.

Zwei-Seiten-Bearbeitung in einer Aufspannung

Konkret geht es dabei um einen Spannrahmen, mit dem man Werkstücke nicht wie üblich liegend auf einem Maschinentisch, sondern hochkant fixiert. Diese zunächst vermeintlich banale Lösung bringt allerdings enorme Zeit- und Kostenvorteile, denn in der vertikalen Ausrichtung wird eine Zwei-Seiten-Bearbeitung in einer Aufspannung möglich. Bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung sind die Verantwortlichen bei Kocks davon ausgegangen, dass man mit diesem Konzept nachts drei Stunden mannlos
/xtredimg/2020/Fertigungstechnik/Ausgabe304/20924/web/kocks_(3).jpg
Vischer & Bolli setzt bei den Spannrahmen Spannspitzen ein, die mit einem definierten Spanndruck zur Plananlage kommen. So entsteht ein Formschluss, der flächenmäßig entsprechend groß ist.

Vischer & Bolli setzt bei den Spannrahmen Spannspitzen ein, die mit einem definierten...

fertigen kann. 2019 wurde dann in Nullpunktspannsysteme und diesen speziellen Spannrahmen investiert.

Eine Entscheidung, die für Norbert Schein zwar richtig, aber nicht unbedingt üblich ist: „Es geht hier bei Kocks um Walzgerüstgehäuse mit einem Gewicht von knapp zwei Tonnen, der Spannrahmen wiegt nochmals drei Tonnen. Ein Werkstück mit diesen Abmessungen und dem Gewicht würde man in der Praxis, auch aufgrund der Vorschubkräfte, normalerweise nie hochkant bearbeiten. Die Werkstücke aber liegend zu bearbeiten, hat einerseits den Nachteil, dass sich das Werkstück beim Spannen verzieht. Andererseits muss das Werkstück für die gegenüberliegende Seite wieder neu ausgerichtet werden.“

Das heißt, die Werkstücke hochkant zu spannen, hat den Vorteil, dass sich in einer Aufspannung beide Seiten bearbeiten lassen. Voraussetzung dafür ist natürlich, dass der Spannrahmen das Werkstück entsprechend stabil fixiert, denn bei Kocks fräst man mit Messerköpfen von 160 und 200 mm Durchmesser und einer Antriebsleistung von 40 kW. Bei diesen Anforderungen an das Spannmittel sondiert sich, so Carsten Aeilts, der Markt sehr schnell. „Wir haben Vischer & Bolli den Datenfile, die Tischmaße und Maschinendaten zur Verfügung gestellt. Den Spannrahmen dann entsprechend der Vorschubkräfte, auch in einer Höhe von zwei Metern, so auszulegen, ist Know-how und Engineering. Das hat uns kein anderer Spannmittelhersteller so angeboten.“ Vischer & Bolli setzt bei solchen Spannrahmen sogenannte Spannspitzen ein, die mit einem definierten Spanndruck zur Plananlage kommen. Das heißt, es kommt zu einem Formschluss, der flächenmäßig entsprechend groß ist.

Kontinuierliche Optimierung

Zu welch enormen Zeit- und Kosteneinsparungen dieser Spannrahmen führt, machen unterschiedliche Betrachtungen deutlich. Zunächst sind es die Rüstzeiten, die sich nahezu halbiert haben, weil das hauptzeitparallel erfolgt. Da durch die vertikale Bearbeitung eine Aufspannung entfällt, konnten aber auch die Laufzeiten pro Werkstück um bis zu fünf Stunden reduziert werden. Zusätzlich ist es auch die definierte mannlose Schicht in der Nacht, die zu diesen Einsparungen beiträgt. In der Summe führt das zu einer Erhöhung der Maschinenstunden von ca. 70 % und zu einer Halbierung der Gesamtdurchlaufzeiten. Diese Produktivitätssteigerung wurde bei Kocks allerdings durch eine kontinuierliche Optimierung erreicht.

Das führt dazu, dass man die Gehäuse frühzeitig für das Entgraten und Lackieren zu Verfügung stellen kann. Trotz dieser Zeiteinsparungen und der gewonnen Flexibilität ist Carsten Aeilts aber noch nicht zufrieden und weiter am Optimieren: „Unser Ziel ist, zur Bearbeitung die Laufzeit unserer Gerüstgehäuse um 35 % zu verringern. Deshalb sind wir derzeit im Gespräch mit einem entsprechenden Werkzeughersteller, der uns bereits sehr effizient unterstützt hat.“ Mit effizient meint er u. a. einen dreieckigen Kern im Gehäuse, der freigeschruppt werden muss. Bislang hat man das in Bremen mit einem Hochvorschubfräser bewerkstelligt. Nachdem hier aber die Werkzeugkosten explodiert sind, ist man auf Empfehlung zum Plantschen mit einem Eckmesserkopf übergegangen – eine Bearbeitung, die den Spannrahmen zusätzlich fordert, aber der hält, steht stabil und Vibrationen sind auch kein Thema.

Das Gehäuse hat ein Gewicht von knapp zwei Tonnen, der Spannrahmen von Vischer & Bolli nochmals drei Tonnen. Solch eine Anordnung vertikal auf den Maschinentisch zu stellen, ist bislang in der Praxis nicht üblich.
Vischer & Bolli setzt bei den Spannrahmen Spannspitzen ein, die mit einem definierten Spanndruck zur Plananlage kommen. So entsteht ein Formschluss, der flächenmäßig entsprechend groß ist.
Carsten Aeilts (links), Betriebsleiter bei Kocks, und Norbert Schein, Vertriebsingenieur bei Vischer & Bolli, sind sich einig: „Dieser vermeintlich banale Spannrahmen bringt enorme Zeit- sowie Kostenvorteile und erhöht zugleich die Flexibilität, denn damit wird eine Zwei-Seiten-Bearbeitung in einer Aufspannung möglich.“
Dieser dreieckige Kern muss freigeschruppt werden. Auf Empfehlung eines Werkzeugherstellers ist man von einem Hochvorschubfräser zum Plantschen auf einen Eckmesserkopf übergegangen.
Das vertikal angeordnete Werkstück fräst man bei Kocks mit Messerköpfen von 160 und 200 mm Durchmesser bei 40 kW Spindelleistung.
Zu den Kernelementen der Kocks 3-Walzenblöcke zählen u. a. Walzgerüstgehäuse, deren Gesamtdurchlaufzeiten inklusive des Lackierens halbiert werden konnten.


Bericht in folgenden Kategorien:
Werkstückspannung, Großteilebearbeitung

Special Digitalisierung der Zerspanungstechnik

WT_Technology-Center_Toolroom_vernetzt.jpg Die aktuell wichtigste Aufgabenstellung für Hersteller und Anwender von Werkzeugmaschinen ergibt sich aus der Digitalisierung der Produktionsumgebungen. Auf der EMO 2019 haben zahlreiche Anbieter IHRE Möglichkeiten für eine Smarte Zerspanung vorgestellt – mit unterschiedlichem Fokus spiegelten sich vielfältige Lösungen zur Vernetzung, Datenanalyse und zu neuen Services wider.
mehr lesen >>

Im Gespräch

/xtredimg/2020/Fertigungstechnik/Ausgabe304/21412/web/Michael-Wucher.jpgHöhere Standzeiten und Schnittwerte
Beim neuen SilverLine-Werkzeugprogramm drehte Ceratizit kräftig an der Performance-Schraube. Wir sprachen mit Michael Wucher, Produktmanager bei Ceratizit, an welchen Schrauben konkret gedreht wurde, um diese erfolgreichen Werkzeuge noch besser zu machen. Das Interview führte Christof Lampert, x-technik
Interview lesen >>

Newsletter abonnieren