AWL-Werkzeughalter und SA-Stecheinsätze von Arno Kofler steigern Produktivität im Langdrehen

Der AWL-Werkzeughalter von Arno Kofler hat sechs Werkzeugplätze und kann mit zwei unterschiedlichen Kühl-Schmierstoffdrücken beaufschlagt werden.

Die Geschichte von Kovinski izdelki Hrast beginnt im Jahr 1985. Damals gründete Milan Hrast das Unternehmen in der heimischen Garage und fertigte erste Präzisionsdrehteile. Was als kleiner Familienbetrieb begann, entwickelte sich über die Jahrzehnte zu einem hoch spezialisierten Zulieferer für internationale Industriekunden. Wichtige Meilensteine waren die ISO-Zertifizierung im Jahr 2000 sowie der Umzug an den heutigen Standort im Jahr 2013. Mit dem neuen Werk wurden die Voraussetzungen für weiteres Wachstum geschaffen. Parallel dazu erfolgte neben der Automobilindustrie die Ausrichtung auf weitere anspruchsvolle Branchen. Heute ist das Unternehmen nach IATF 16949 zertifiziert und beliefert vor allem Tier-1-Zulieferer.

Inzwischen führen Mitja Hrast und seine Schwester Tanja Hrast das Unternehmen in zweiter Generation. Obwohl die Strukturen deutlich gewachsen sind, versteht sich Hrast weiterhin als Familienunternehmen mit kurzen Entscheidungswegen und hoher Flexibilität. Diese Kombination aus technischer Spezialisierung und unternehmerischer Beweglichkeit prägt die Entwicklung bis heute.

Der Jahresdurchsatz bei Kovinski izdelki Hrast beträgt bis zu 50 Millionen Teile in über 800 verschiedenen Teilenummern.

Mitja Hrast
Geschäftsführer, Kovinski izdelki Hrast d.o.o.

„Wir suchen nicht nach Standardlösungen, sondern nach Lösungen, die zu unseren Prozessen passen. Nur wenn ein System technisch überzeugt und gleichzeitig wirtschaftliche Vorteile bringt, hat es bei uns langfristig eine Zukunft.“

Produktivität, Flexibilität und Null-PPM

Die Unternehmensphilosophie lässt sich nach Aussage von Mitja Hrast auf drei Kernziele reduzieren: Produktivität, Flexibilität und Null-PPM. Entsprechend breit ist die Kundenstruktur aufgestellt. Kein Kunde soll mehr als 20 Prozent des Umsatzes ausmachen. Dadurch reduziert das Unternehmen Abhängigkeiten und bleibt auch in schwierigen Marktphasen handlungsfähig.

Die Fertigung umfasst heute mehr als 60 CNC-Maschinen. Rund 50 davon stammen von Citizen-Miyano und bilden das Rückgrat der Drehbearbeitung. Produziert werden Präzisionsteile mit Durchmessern von 2 bis 42 Millimetern. Jährlich verarbeitet Hrast zwischen 400 und 500 Tonnen Material und fertigt daraus 30 bis 50 Millionen Bauteile.

Etwa die Hälfte der Produktion entfällt auf Edelstähle. Weitere 30 Prozent bestehen aus Kohlenstoff- und Vergütungsstählen. Hinzu kommen Aluminium, Messing und zunehmend anspruchsvolle Werkstoffe wie Titan, Inconel, Nickel- und Bronzelegierungen. Gerade diese Werkstoffe stellen hohe Anforderungen an Werkzeugtechnik, Spanbildung und Prozesssicherheit.

Das SA-Stechsystem von Arno Kofler führt den Kühlschmierstoff mittels ACS-Kühltechnologie über innenliegende Kanäle direkt an die Schneide heran.

Peter Kos
Technischer Verkaufsberater, Arno Kofler

„Für mich beginnt erfolgreiche Anwendungstechnik dort, wo man gemeinsam mit dem Kunden an der Maschine steht. Die besten Ergebnisse entstehen nicht im Katalog, sondern im realen Produktionsprozess.“

Digitalisierung als Bestandteil der Fertigungsstrategie

Die hohe Produktivität basiert nicht allein auf modernen Maschinen. Über viele Jahre hat Hrast eine umfassend digitalisierte Fertigungsumgebung aufgebaut. Neben dem Pantheon ERP-System von Datalab Tehnologije kommt ein selbst entwickeltes MES-System zum Einsatz. Es erfasst Materialflüsse, Produktionsdaten, Werkzeugverbräuche und Maschinenkennzahlen in Echtzeit.

Werkzeugstandzeiten werden ebenso überwacht wie OEE-Werte (Anm.: Overall Equipment-Effectiveness), Produktionsmengen und Qualitätskennzahlen. Die Qualitätssicherung stützt sich auf klassische Messtechnik, Kameramesssysteme, Laserscanning und Koordinatenmessmaschinen. Für besonders kritische Serien kommen automatische Sortiersysteme mit optischer Vermessung zum Einsatz. Diese Transparenz ermöglicht es, technische Verbesserungen nicht nur subjektiv zu bewerten, sondern anhand belastbarer Daten nachzuweisen.

Die Spezialität von Kovinski izdelki Hrast liegt in der Herstellung von Präzisionsdrehteilen für unterschiedlichste Branchen.

Anwender: Kovinski izdelki Hrast

Kovinski Izdelki Hrast d.o.o. mit Sitz in Breginj in Slowenien ist ein spezialisierter Hersteller von Präzisionsdrehteilen für die Automobilindustrie, den Maschinenbau, die Medizintechnik und die Hausgerätebranche. Das Unternehmen wurde 1985 von Milan Hrast gegründet und wird heute in zweiter Generation von Mitja Hrast und seiner Schwester Tanja geführt. Auf einer Produktionsfläche von rund 3.000 m² fertigen etwa 40 Mitarbeiter jährlich zwischen 30 und 50 Millionen Bauteile. Der Maschinenpark umfasst mehr als 60 CNC-Maschinen, darunter rund 50 Citizen-Miyano-Drehautomaten. Verarbeitet werden vor allem Edelstähle, Vergütungsstähle sowie Aluminium, Messing und anspruchsvolle Sonderwerkstoffe wie Titan-, Nickel- und Inconel-Legierungen. Ein hoher Digitalisierungsgrad, die konsequente Ausrichtung auf Prozessstabilität sowie die IATF-16949-Zertifizierung bilden die Grundlage für die Zusammenarbeit mit internationalen Kunden, insbesondere aus der Automobilindustrie.

Kovinski izdelki Hrast d.o.o.
Breginj 16
SLO-5223 Breginj
http://www.kovinski-izdelki.si/de/

Suche nach spezialisierter Lösung

„Trotz dieser Voraussetzungen blieb die Optimierung der Dreh- und Abstechprozesse ein Dauerthema. Mit steigender Nachfrage und wachsendem Kostendruck suchten wir nach Möglichkeiten, die Leistungsfähigkeit der Citizen-Maschinen weiter zu erhöhen“, erklärt Mitja Hrast, Geschäftsführer von Kovinski Izdelki Hrast. Zum Einsatz kamen bereits die originalen Werkzeughalter der Maschinen. Die Versorgung mit Kühlschmierstoff erfolgte über klassische Kühlmittelschläuche und Düsen. Diese Lösung funktionierte zuverlässig, erforderte jedoch zusätzlichen Aufwand und begrenzte die Möglichkeiten einer gezielten Hochdruckversorgung direkt an der Schneide.

„Wir haben nach einer spezialisierten Lösung gesucht, die es uns ermöglicht, den Öl-Kühlschmierstoff, den wir verwenden, besser an die Schnittkante zu bringen“, präzisiert Hrast. Im Jahr 2023 entstand der Kontakt zu Peter Kos, Technischer Verkaufsberater bei der Arno Kofler. Gemeinsam wurde analysiert, an welchen Stellen sich Produktivität, Werkzeugstandzeit und Prozessstabilität verbessern lassen.

Über 60 CNC-Maschinen verarbeiten bis zu 400 Tonnen Material pro Jahr.

Systematische Tests unter realen Bedingungen

Bevor neue Werkzeuge freigegeben werden, verfolgt Hrast einen konsequent praxisorientierten Ansatz. Einzelne Versuchsteile reichen nicht aus. Entscheidend ist das Verhalten über lange Laufzeiten und auf mehreren Maschinen. Gemeinsam mit Arno Kofler wurden deshalb unterschiedliche Schneidplattengeometrien, Beschichtungen und Werkzeugkonzepte untersucht. Die Tests erfolgten mit verschiedenen Edelstahlsorten sowie weiteren anspruchsvollen Werkstoffen.

„Ein oder zwei erfolgreiche Schneideinsätze sagen noch nichts über die Serienfähigkeit aus. Uns war wichtig zu sehen, wie sich die Werkzeuge bei größeren Stückzahlen verhalten“, geht der Geschäftsführer ins Detail. Parallel dazu unterstützte Peter Kos das Projekt mit Anwendungstechnik, Schnittdatenoptimierung und Prozessanalysen. Damit entwickelte sich die Zusammenarbeit rasch über eine klassische Lieferantenbeziehung hinaus.

Eine konsequente Qualitätssicherung mit teilweise bis zu 100 Prozent Überprüfungsquote stützt die Null-PPM-Strategie von Hrast.

AWL und ACS bringen das Kühlmittel dorthin, wo es wirkt

Den entscheidenden Schritt stellte schließlich die Einführung des AWL-Systems in Kombination mit dem SA-Stechsystem mit ACS-Kühltechnologie von Arno Kofler dar. Im Gegensatz zum ursprünglichen Werkzeugspannsystem erfolgt die Kühlschmierstoffzufuhr nicht über externe Schläuche und Düsen, sondern direkt durch den Werkzeughalter, über den Stechhalter bis an die Schneidkante.

Das Gesamtsystem aus AWL-Werkzeughalter und SA-Stechhalter mit ACS-Kühltechnologie zeichnet sich dadurch aus, dass der Kühlschmierstoff über innenliegende Kanäle gezielt an die Schneide geführt wird. Die patentierte ACS-Technologie leitet den Kühlmittelstrahl durch den Plattensitz direkt in die Schnittzone. ACS1 unterspült den Span zwischen Span und Schneide; ACS2 ergänzt die Kühlung der Freifläche von unten. Dadurch werden Späne auch bei tiefen Einstichen gezielt aus der Stechnut geführt und thermische Belastungen an der Schneide reduziert. Dies senkt die Gefahr von Aufbauschneiden und Schneidkantenausbrüchen.

Mehrere Werkzeuge können innerhalb des modularen AWL-Systems mit Hochdruckkühlmittel versorgt werden. Je nach Anwendung lassen sich zwei verschiedene Druckstufen nutzen. Der Kühlschmierstoff gelangt gezielt in die Wirkzone zwischen Werkzeug und Werkstück. Dadurch verbessert sich die Kühlwirkung, Temperaturspitzen werden reduziert und die Spanbildung wird aktiv beeinflusst.

Gleichzeitig bleibt die Grundarchitektur der Citizen-Maschinen erhalten. Die AWL-Halter sind speziell auf die Plattform abgestimmt. Änderungen an CNC-Programmen waren nicht erforderlich. Die Montage kann innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden.

„Das System passt direkt auf die Maschine. Das Umrüsten dauert ungefähr eine halbe Stunde. Danach kann die Produktion praktisch unverändert weiterlaufen“, schildert Mitja Hrast die problemlose Einführung des Systems.

Die Fertigung bei Hrast ist auf Effizienz und Durchsatz ausgelegt. Digitalisierung spielt dabei eine große Rolle.

Messbare Verbesserungen in der Serie

Entscheidend waren jedoch nicht die konstruktiven Merkmale des Systems, sondern die Ergebnisse im Produktionsalltag. Durch die direkte Hochdruckversorgung an der Schneide verbesserte sich die Spanabfuhr deutlich. Probleme mit sogenannten Bird Nests traten wesentlich seltener auf. Gerade bei rostfreien und zähen Werkstoffen erwies sich dies als wichtiger Vorteil. Zusätzlich konnten die Schnittparameter erhöht werden. Nach Angaben von Hrast liegen die realisierbaren Schnittwerte heute rund 20 bis 25 Prozent höher als zuvor. Gleichzeitig verlängerten sich die Werkzeugstandzeiten um etwa 30 Prozent.

„Wir konnten höhere Schnittgeschwindigkeiten fahren, die Werkzeugstandzeit erhöhen und gleichzeitig die Prozesssicherheit verbessern“, bestätigt Peter Kos, Technischer Verkaufsberater, Arno Kofler. Gerade bei einer Produktion mit Millionenstückzahlen entfalten solche Verbesserungen eine enorme wirtschaftliche Wirkung. Höhere Schnittwerte verkürzen die Bearbeitungszeiten. Längere Standzeiten reduzieren Werkzeugwechsel und Bedienereingriffe. Gleichzeitig steigt die Maschinenverfügbarkeit.

Moderne Messsysteme ermöglichen Genauigkeiten im Bereich weniger Mikrometer (µm).

Schrittweise Standardisierung

Die erzielten Ergebnisse waren überzeugend genug, um die Einführung schrittweise auf weitere Maschinen auszuweiten. Heute sind bereits rund 70 Prozent der Langdrehautomaten, von denen jeder mit einem Stangenlader von Iemca oder FMB versorgt wird, mit AWL-Haltern ausgestattet. Ziel ist es, den gesamten Maschinenpark entsprechend auszurüsten und in den nächsten Monaten um zusätzliche Maschinen zu erweitern.

Dabei geht es nicht allein um höhere Produktivität. Durch die Standardisierung lassen sich Prozesse vereinheitlichen, Werkzeugstrategien harmonisieren und Rüstaufwände reduzieren. Die Vorteile wirken sich damit auf die gesamte Fertigungsorganisation aus.

Partnerschaft mit Blick nach vorn

Für Peter Kos liegt der Erfolg des Projekts vor allem in der engen Zusammenarbeit zwischen Anwender und Werkzeugpartner: „Erfolgreiche Projekte entstehen dort, wo Werkzeughersteller und Anwender gemeinsam an der Anwendung arbeiten. Die beste Lösung ist jene, die im Prozess messbare Vorteile bringt.“

Bei Hrast sieht man die Entwicklung ähnlich. Die Zusammenarbeit wird inzwischen auf weitere Werkzeugbereiche ausgeweitet. Neben AWL-Haltern und Stechhaltern mit (patentierter) ACS-Kühltechnologie kommen verschiedene Wendeschneidplatten und Sonderlösungen von Arno Kofler zum Einsatz.

Die Einführung des SA-Stechsystems zeigt exemplarisch, dass Wettbewerbsfähigkeit im Langdrehen selten durch eine einzelne große Innovation entsteht. Entscheidend ist die Summe vieler Verbesserungen. Wenn daraus höhere Schnittwerte, längere Standzeiten und eine stabile Fertigung resultieren, wird aus einer technischen Optimierung ein wirtschaftlicher Vorteil – und genau darauf kommt es bei Millionen von Präzisionsteilen pro Jahr an.