Produktivität trifft auf Flexibilität
Das Flach-, Profil- und Rundschleifen gelten als Klassiker in der Schleiftechnologie. Wenn allerdings all diese Verfahren auf einer Maschine vereint werden sollen, muss das Gesamtpaket stimmen. Die Ferrum AG in Rupperswil (CH) setzt aktuell auf die C 740 D von Firma Jung, einen Teileapparat und die entsprechenden Spannmittel. Das Ergebnis ist ein enormer Gewinn an Zeit und Flexibilität.
Die Ferrum AG beschäftigt sich, unter anderem, mit der Entwicklung und Herstellung von Dosenverschließmaschinen. Um die Dosen zu verschließen, werden so genannte Falzrollenprofile benötigt. In Ruperswil konzentriert man sich allerdings mehr auf kundenindividuelle Lösungen und weniger auf Standards. Das heißt, auch die Losgrößen bei den Falzrollenprofilen sind entsprechend klein während der Bearbeitungsaufwand recht hoch ist: Zunächst werden die Stirnseiten flach geschliffen und im Anschluss erhalten die einzelnen Profile ihre komplexen Formen bzw. präzisen Radien.
Bislang wurde das bei der Ferrum AG mit einem 25 Jahre alten Konzept durchgeführt. Ein Konzept, das hinsichtlich des Abrichtens noch bis vor kurzem einzigartig war. So zumindest sieht es Toni Limacher, Leiter Infrastruktur und Qualitätssicherung bei der Ferrum AG:
„Auf dieser Maschine wurde mit einer Schwenkachse dreidimensional abgerichtet. Der Nachteil bei über 300 unterschiedlichen Konturformen und den kleinen Losgrößen war allerdings der enorme Zeitaufwand beim Abrichten und Umrichten. Allein der Abrichtvorgang hat zirka sieben Minuten in Anspruch genommen. Das Umrichten bzw. das Profilieren der Schleifscheibe waren dann nochmals 30 Minuten.
Deshalb waren wir auf der Suche nach einem Konzept mit mehr Flexibilität. Selbstverständlich war dabei auch die Zeiteinsparung ein wichtiges Thema.“
Ein großes Problem war, dass das Abrichten immer erst nach dem Schleifvorgang durchgeführt werden konnte, die ständig wechselnden Losgrößen aber bei nur 4 bis 100 Rollen liegen. Die Idee war deshalb, das Flach- und Rundschleifen auf einer Maschine zu vereinen. Das Abrichten sollte parallel zum Schleifen durchgeführt werden, um so auch die Zeiten für das Umrichten drastisch reduzieren zu können. Eine Vision also, die nur im Gesamtpaket der Hersteller von Schleifmaschine, Teileapparat, Spannmittel und Schleifscheiben funktionieren konnte.
Dass Kooperation und Kommunikation unterschiedlicher Hersteller in der Schleifbranche harmonieren können, macht das Ergebnis deutlich. Die Basis bildet die Flach- und Profilschleifmaschine C 740 D mit dem Profilabrichter PA 37 K, ein Teileapparat, die entsprechenden Spannmittel und Nanowin-Schleifscheiben. In dieser Formation konnten auch die enormen Zeiteinsparungen realisiert werden, die sich Ferrum zum Ziel gesetzt hatte: Vom CAD bis zum neuen Rollenprofil auf der Verschließmaschine in zwei Stunden.
Obwohl die Maschine erst seit zwei Monaten in Produktion ist, konnte diese Zielsetzung in einem konkreten Fall nach Schilderung von Toni Limacher nochmals enorm unterschritten werden:
„Es ging um eine Dosenverschleißmaschine in Dänemark, für die schnell neue Falzrollenprofile benötigt wurden. Wir haben das File der Kontur bekommen, im Vektor eingelesen, modifiziert, über GRIPS in die Maschine einprogrammiert und ein Testteil geschliffen. Dieses Profil wurde auf der Scheibe generiert und zusätzlich die Vorrichtung gewechselt.
Kurzum: Das Erstellen des neuen Programms, das Profilieren der Schleifscheiben und Einrichten der neuen Durchmesser hat gerade mal 50 Minuten in Anspruch genommen.“
Die Zeiteinsparung ist eine Folge des gesamten Konzepts
Auch wenn das ein Ausnahmefall war, so war es doch eine Halbierung der Zielvorgabe, die den Verantwortlichen gezeigt hat, was möglich ist. Als einen erfreulichen Nebeneffekt sieht Toni Limacher aber auch die Produktivitätssteigerung der reinen Schleifzeit um 30 Prozent. Das wiederum führt er vor allem auf das gleichzeitige Abrichten zurück.
Im Gegensatz zum bisherigen Abrichten mit Einkorndiamanten bringt das Diamantrad erhebliche Vorteile im automatischen Einmessen und in der Standzeit. Durch das viele Abrichten war der Einkorndiamant nach zirka zwei Stunden am Ende. Das Umrichten dauert dann in etwa 30 Minuten. Das Diamantrad ist da mit über 500 Körnern natürlich weit überlegen. Freilich tragen zur Standzeit auch die neuen Nanowin-Schleifscheiben bei. Bei Nanowin ist das Korn härter als EKW und je härter ein Korn bei Einsatztemperatur ist, desto effizienter wird seine Schleifleistung.
Bei Raumtemperatur dagegen ist das Nanowin-Korn weicher und belastet das Abrichtwerkzeug weniger. Damit wird also auch weniger abgerichtet und wie Toni Limacher besonders betont, die Prozesssicherheit um ein Vielfaches erhöht. Für Thomas Mank, Gebietsverkaufsleiter bei der K. Jung, ist der maßgebliche Erfolg bei Ferrum aber ohnehin im Zusammenwirken aller zu sehen: „Die Ergänzung unser Flachschleifmaschine mit dem Rundschleifen war mit dem Hersteller für Rundtische kein Problem.
Allerdings waren im konkreten Fall die technischen Anforderungen sehr hoch. Einerseits ist das der pulvermetallurgische Stahl mit einer Härte von 64 HRC, der geschliffen wird. Da müssen alle einzelnen Komponenten, also Maschine, Teileapparat und Spannmittel eine entsprechende Stabilität mitbringen. Anderseits muss aber auch genügend Bauraum vorhanden sein.“ Das war auch der Grund warum man bei Ferrum auf die C 740 D setzte.
Der problematische Werkstoff erzeugt beim Schleifen hohen Druck und muss deshalb, um Vibrationen zu vermeiden, über einen Reitstock am Teileapparat abgestützt werden. Zudem musste noch eine künftige Automatisierung berücksichtigt werden. Angedacht ist die C 740 D und eine zusätzliche Schleifmaschine für die Bohrungen der Falzrollenprofile von einem Roboter bestücken zu lassen. Eine Lösung, die selbst bei den kleinen Losgrößen sinnvoll erscheint, wenn schnell und problemlos umprofiliert werden soll.
Das Schleifkonzept, das heute in der Schweiz so erfolgreich und zur Zufriedenheit aller arbeitet, ist sicher eine kundenindividuelle Lösung. Aber es zeigt, dass das kooperative Zusammenführen hochwertiger Standards zu mehr Wettbewerbsfähigkeit für alle Beteiligten führen kann.
Interessantes am Rande
Verschließmaschinen der Ferrum AG werden weltweit eingesetzt, um runde zwei- oder dreiteilige Getränke- oder Lebensmitteldosen aus Stahl, Aluminium, Karton oder Kunststoff zu verschließen. Die schnellste Maschine von Ferrum verschließt in der Minute 2500 Dosen.
Die Ferrum AG im Fokus
Das Unternehmen wurde 1917 als Maschinenfabrik gegründet und gliedert sich heute in die eigenständigen Geschäftsbereiche Conserventechnik, Zentrifugentechnik, Waschtechnik und Produktion. Außerdem gehört zum Unternehmen eine der modernsten Gießereien in der Schweiz. Ingesamt beschäftigt Ferrum über 400 Mitarbeiter.
Die Stärke bei Dosenverschließmaschinen sieht das Unternehmen vor allem in kundenindividuellen Lösungen und weniger in den gängigen Standardgrößen.
