Hermle C 42 U: Ausgezeichnete Auftragsfertigung

Andreas Bauer
Leiter CNC-Fräsen vertikal, Rohde & Schwarz Werk Teisnach.

„Unserem erklärten Ziel, die Mannlos-Zeiten deutlich und nachdrücklich zu erhöhen, entsprachen die Hermle-Konzepte in vollem Umfang.“

„Die Fabrik des Jahres – Hervorragender Kleinserienfertiger 2010“, darauf folgend „Die Beste Fabrik 2013“ und heuer den Bayerischen Qualitätspreis – wer sich mit solchen Auszeichnungen schmücken darf, hat im weiten Bereich der Fertigungstechnik doch wohl einiges mehr aufzuweisen, als etwa ein klassischer Zulieferer von mechanischen Bauteilen und Baugruppen. Zumal es im Grunde genommen bei von Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG entwickelten Produkten und Lösungen immer um elektronische Mess- und Kommunikationstechnik geht und die mechanische Fertigung nicht unbedingt zum Kerngeschäft gehört, oder doch?

In der Praxis ist das 1969 gegründete Werk Teisnach für die Vorfertigung zahlreicher Produkte des global agierenden Elektronikkonzerns Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG, München, zuständig. In Teisnach fertigen rund 1.400 Fachkräfte auf einer Produktionsfläche von 62.000 m² elektromechanische Baugruppen und Sonderteile, Funkkommunikationssysteme, Sendeanlagen für Hörfunk und Fernsehen sowie Leiterplatten, Gehäuseteile, Stromtankstellen und Hohlleiter. Zum Dienstleistungsportfolio zählen alle relevanten Disziplinen der mechanischen wie der Elektronik-Fertigung und all diese Leistungen werden nicht nur Rohde & Schwarz sondern auch externen Kunden zur Verfügung gestellt.

Hinter der Philosophie des maximalen Eigenfertigungsgrades stecken höchste Qualitäts- und auch Flexibilitäts-Anforderungen – und um die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der eigenen Fertigung zu gewährleisten, setzt man auf adäquates, sprich hochproduktives Equipment. Da die elektronischen Mess- und Kommunikationssysteme nach wie vor auch aus vielen einzelnen und zunehmend funktionsintegrierten, also anspruchsvollen Mechanik-Komponenten bestehen, kommt der spanabhebenden Bearbeitung eine tragende Rolle zu. Deshalb gibt es im Werk Teisnach eine Abteilung für Fräs- und Drehtechnologie, wobei die Fräsbearbeitung wiederum in die Bereiche „Vertikal“ und „Horizontal“ unterteilt ist.

Spezialität: Komplexe Präzisionsteile ab Losgröße 1

Der Leiter der Abteilung CNC-Fräsen vertikal, Andreas Bauer, umschreibt die speziellen Anforderungen im Bereich der Blech- und der spanenden Bearbeitung und damit auch seiner Abteilung wie folgt: „Wir sind in drei sogenannten Technologiecentern, in denen etwa 350 Fachkräfte arbeiten, organisiert. Zum Equipment zählen u. a. 65 CNC-gesteuerte Dreh- und Fräsmaschinen – zum Teil mit Automation. Wir arbeiten im Schichtbetrieb und fertigen vor allem Einzelteile und kleinere Serien bis 300 Stück. Der Anteil Dreh-/Fräsbearbeitung liegt bei ca. 30/70, wovon etwa 80 % der Produktionsleistungen den Eigenbedarf und 20 % externe Auftragsfertigung betreffen. Grundsätzlich müssen wir in jeder Hinsicht konkurrenzfähig sein, weshalb wir, in Bezug auf Produktivität, Qualität und Lieferflexibilität genauso gefordert sind, wie ein am Markt agierendes Zulieferunternehmen. Im Bereich Fräsen vertikal, der aktuell 38 Mitarbeiter umfasst, hat dies zur Folge, dass wir konsequent auf Leistungs- und Konkurrenzfähigkeit setzen müssen, was in der Praxis weitgehend automatisierte 5-Achsen-/5-Seiten-Komplett-/Simultanbearbeitung bedeutet.“

Um diesen Anforderungen auf Dauer gerecht zu werden, wurde im Jahr 2010 ein Rationalisierungsprojekt „automatisierte (weitgehend mannlose) Teilefertigung“ gestartet, für das man einen entsprechend versierten Partner suchte. Waren in der Frästeile-Fertigung bei R & S im Werk Teisnach bis dato acht verschiedene Hersteller von CNC-Werkzeugmaschinen vertreten, so änderte sich dies nach der Evaluationsphase für die Beschaffung hochautomatisierter 5-Achsen-Bearbeitungszentren zugunsten der System- und Komplettlösungs-Kompetenz von der Maschinenfabrik Berthold Hermle AG.

Mannlos, prozesssicher und flexibel Präzisionsqualität fertigen

Dies begründet der erfahrene Zerspanungstechniker Andreas Bauer folgendermaßen: „Unserem erklärten Ziel, die Mannlos-Zeiten deutlich und nachdrücklich zu erhöhen, entsprachen die Hermle-Konzepte in vollem Umfang. Perfekten Präsentationen folgten absolut zufriedenstellende Leistungsnachweise und in Workshops definierten wir Ausstattungsumfänge und Schnittstellen. Dabei erwies sich als großer Vorteil, dass wir Komplettsysteme aus einer Hand erhielten – nämlich bestehend im einen Fall aus zwei 5-Achsen-CNC-Hochleistungs-Bearbeitungszentren vom Typ C 30 U und gekoppelt mit einem Roboter-/und Werkstück-Magazinsystem RS 2 sowie im anderen Fall ein 5-Achsen-CNC-Hochleistungs-Bearbeitungszentrum C 42 U mit integriertem 3-fach-Palettenwechselsystem.“

Die Frage, warum nacheinander zwei verschiedene Systeme mit unterschiedlichen Basismaschinen (2 x C 30 U und 1 x C 42 U) geordert wurden, lässt sich dahingehend beantworten, dass auf den mit dem Robotersystem RS verbundenen Bearbeitungszentren C 30 U hochflexibel sowohl kleinere als auch mittlere Werkstücke bearbeitet werden können, während die Kombination aus größerem BAZ C 42 U/P mit dem 3-fach-Palettenwechsler die Bearbeitung mehrerer kleiner bis mittlerer sowie auch deutlich größerer Werkstücke erlaubt. Damit ist zum einen trotz hohem Automatisierungsgrad eine sehr hohe Anwendungs- und Nutzungs-Flexibilität gegeben – zum anderen können auf dem mit größerem Arbeitsbereich versehenen C 42 U/P eben auch große eigene oder für Kunden zu bearbeitende Integral-Bauteile 5-achsig/5-seitig komplett und/oder simultan bearbeitet werden, was je nach Lauf-/ Bearbeitungszeit vorzugsweise in den mannlosen Schichten geschehen kann. Außerdem ergab sich so der gewünschte Kapazitätszuwachs hinsichtlich der von eigenen wie von den Kunden geforderten Zerspanungs- und Lieferleistungen in 5-Achsen-Technologie.

Resümee

Wie intensiv sich die Abteilung Fräsen vertikal mit dem komplexen Thema „Automatisierung“ befasste, wird auch daran deutlich, dass in der Evaluationsphase alle denkbaren Handling- und Beschickungssysteme wie Palettenwechsler, Linear-/Portalhandling sowie Roboter in Erwägung gezogen wurden, bevor man sich bei Rohde & Schwarz im Werk Teisnach ganz pragmatisch zunächst für die (nach Bedarf ausbaubare) Fertigungsanlage mit anfangs einem und später zwei BAZ C 30 U plus Roboter- und Werkstückmagazinsystem RS2 entschied – und als nächstes für ein BAZ C 42 U/P mit 3-fach-Palettenwechsler. Außerdem entschied man sich zur Bestückung des BAZ C 42 U für die Eigenentwicklung speziell angepasster Werkstückpaletten auf Basis des Standard-Nullpunksystems von Hermle, um hochflexibel, schnell und ohne zeitaufwändiges Rüsten bzw. Einrichten verschiedenste Werkstücke einzeln oder in Mehrfachspannung bis zu 5-achsig bearbeiten zu können.

Abschließend sagte dazu Andreas Bauer: „Nach den Erfahrungen mit der Fertigungsanlage der beiden BAZ C 30 U plus Robotersystem RS 2 benötigten wir beim Frässystem mit dem BAZ C 42 U plus 3-Fach-Palettenwechsler nur eine 3-monatige Anlaufphase, um zum vergleichsweise hohen Nutzungsgrad von über 95 % zu gelangen. Dabei hilft uns natürlich der konsequente Einsatz des Nullpunk-Spannsystems von Hermle, weil wir bei der ersten Spannung keinen Anschlag verwenden und auch keine neue Nullpunkt-Erfassung durchführen müssen. Zudem sichern wir die maximale Nutzung des Frässystems mit 3-fach-Palettenwechsler dahingehend ab, dass darauf drei Bediener geschult sind (und auf der Fertigungsanlage mit Roboterunterstützung weitere fünf). Da die C 42 U mit einem 160 Plätze-Zusatzmagazin und als 5-Achsen-Maschine natürlich mit einem NC-Schwenkrundtisch (Durchmesser 420 mm) ausgerüstet ist, können wir dort größere Bauteile aller Schwierigkeitsgrade komplett bearbeiten, während der Bediener anderen Aufgaben nachgeht.“

Mit der gewählten Anlagen-Kombination 2 x C 30 U plus Robotersystem RS2 und 1 x C 42 U mit 3-fach-Palettenwechsler sind im Werk Teisnach von Rohde & Schwarz alle Werkstückgrößen von Mini bis Maxi abgedeckt, wobei Werkstücke der Abmessungen bis 200 x 180 x 120 mm (B x L x H) im Normalfall auf der Roboter-Anlage und größere und schwerere Werkstücke auf der Palettenwechsler-Anlage bearbeitet werden.