Foto: Volker Albrecht

Flexible Blechbearbeitung

Flexible Fertigungsanlage für neue Produkte

Um neue Produktideen zu realisieren, investiert Stahlschrankspezialist Kessler und Söhne in die derzeit modernste Salvagnini-Anlage zur flexiblen Blechbearbeitung.

Neue Produkte, neue Fertigungslinie, umfassende Umbaumaßnahmen: Kessler & Söhne in Stuttgart-Feuerbach ist ein „Unternehmen im Umbruch“. Das traditionsreiche Unternehmen fertigt seit 1921 erfolgreich Stahlschränke. „Wir konzentrieren uns auf Objektgeschäfte, also die Ausstattung beispielsweise von Feuerwehren oder auch Fitnessstudios mit individuellen Stahlschränken“, erläutert Werksleiter Joachim Kurz den Unterschied zu konfektionierter Massenware. „Wenn jemand eine Schrankausstattung für eine Nische mit 3,96 Meter Breite und 2,97 Meter Höhe benötigt und keine Spalten sehen will, dann bekommt er das von uns, mit allen Verblendungen und Ablagen.“ Grundlage dafür sind Basissysteme für verschiedene Anwendungsbereiche, die in den geometrischen Maßen angepasst und auf einer flexiblen Fertigungslinie produziert werden.

Wettbewerbsdruck fordert innovative Ideen

Allerdings ist auch in diesem Bereich der Wettbewerbs- und Preisdruck enorm gestiegen, sagt Michael Ostermeier, der seit drei Jahren das Unternehmen führt: „Wir haben festgestellt, dass die Wettbewerbsfähigkeit gelitten hat. Es ist ein extrem harter Kampf gegen Wettbewerber, die mit sehr hohen Rabatten und Nachlässen arbeiten. Leider wissen viele Kunden die Qualität, die hier produziert wird, nicht zu schätzen. Aus diesem Grund müssen wir uns dem Preiskampf stellen, ohne an Qualität zu verlieren. Um die Produktivität zu steigern und um gegen die stärker werdende Konkurrenz bestehen zu können musste etwas getan werden.“ Was bei vielen Unternehmen zu drastischen Sparmaßnahmen geführt hätte, war bei Kessler & Söhne der Start für mehrere Zukunftsprojekte. So wurde zur Reduzierung der Fixkosten beispielsweise in ein Blockheizkraftwerk für eine eigene Energieversorgung ebenso investiert wie in die Automatisierung der Fertigung. Zudem wurde und wird ein völlig neuer Produktbereich aufgebaut, der den Umsatz stärken soll. „Wir haben am fünften September ‚Kessler Lifestyle Since 1921‘ im Markt für Outdoor-Produkte gelauncht: Feuerstellen, Pflanzkübel, Wassertröge, Sitzbänke und weitere Produkte im Premiumsegment. Produkte aus Edelstahl oder Cortenstahl, teils kombiniert mit edlem Holz“, sagt Michael Ostermeier.

Neue Produktlinie als zweites Standbein

Mit der Linie greift man ein altes Geschäftsfeld von Kessler und Söhne auf, als in den 1940er Jahren aus der Not heraus Möbel aus Stahlblech gefertigt wurden. Das Schrankgeschäft bleibt davon unberührt. „Eher werde man auch Schränke aus Cortenstahl anbieten“, ergänzt Joachim Kurz.

Wirtschaftlich lässt sich das erweiterte Produktspektrum nur mit einer automatisierten Blechfertigung bewerkstelligen, die Kleinserien und Einzelstücke ebenso beherrscht wie Kit-Fertigung. Dazu setzt man auf Technik von Salvagnini. Seit 1999 arbeitet man mit einem Biegezentrum P4 und seit 2000 mit einem Stanz- und Schneidezentrum S4 des italienischen Spezialisten für flexible Blechbearbeitung, allerdings als Stand-Alone-Versionen. “Schon durch diese Maschinen haben wir unsere Produkte vereinfacht. Wir haben heute viel weniger Einzelteile, die früher von vielen Hilfskräften gefertigt und montiert werden mussten. Damit sind unsere Produkte heute sicherer und wir können sie effizienter fertigen. Bei diesen Entwicklungen hat uns Salvagnini intensiv unterstützt. Das hat dem Unternehmen einen großen Schub gegeben“, betont Joachim Kurz. Nicht zuletzt, weil damit die Zahl der Mitarbeiter in den letzten 18 Jahren von 100 auf heute 63 Mitarbeiter gesunken ist.

Nächster Schritt in der Automatisierung

Jetzt geht Kessler & Söhne den nächsten Schritt und wird mit einem vernetzten Fertigungssystem auf Basis einer Stanz-Biegelinie S4+P4, einem ergänzenden kleinen Biegezentrum P1 und einer Abkantpresse B3 ATA zum Vorreiter in Sachen flexibler Blechfertigung. Gerade für die neuen Produkte aus Corten- und Edelstahl sind diese Maschinen auch notwendig. Für die Vernetzung sorgt in der Endausbaustufe die neue Salvagnini-Steuerungssoftware Stream. Diese Software wird über die OPS-Software von Salvagnini an die ERP – und dem PPS-Softwaresysteme bei Kessler & Söhne andocken, die derzeit aufgebaut werden, so dass die Fertigungssteuerung komplett vom Angebot über den Auftragsablauf bis zur Rechnungsstellung automatisiert ablaufen wird.

Stanz-Biegelinie erweitert um Abkantpresse und Biegezentrum

Am Anfang des neuen Fertigungssystems stellt ein MD-Turm die einzelnen Blechtafeln so bereit, wie sie für den gerade anstehenden Auftrag benötigt werden. Auf der Stanz- und Schneidemaschine S4 werden die Zuschnitte restgitterfrei gestanzt und geschnitten und anschließend von kartesischen MC-Robotern in der Logistikzentrale des Systems auf die weiteren Arbeitsstationen verteilt. Entweder laufen die Teile direkt in das vollautomatische Biegezentrum P4 2516 mit 2.500 mm Biegelänge oder sie werden auf Paletten gepuffert und ausgeschleust. So können beispielsweise zur Synchronisierung der Taktzeiten zwischen Stanze und Biegezentrum Teile eines Auftrags zwischengestapelt und dann sukzessive dem Biegezentrum P4 oder P1 zugeführt werden. Andererseits lassen sich bei Wartezeiten des Biegezentrums innerhalb eines Auftrags zwischengestapelte Zuschnitte aus anderen Aufträgen am Biegezentrum einschieben. Die Logistikstation ist zudem auch der Ort, an dem Teile zu Zwischenbearbeitungen wie beispielsweise zum Entgraten aus- und eingeschleust werden oder zur Bearbeitung an die B3 ATA oder die P1 weitergeleitet werden.

Eine Bearbeitung an der Gesenkbiegepresse B3 ATA ist dann sinnvoll, wenn die Bearbeitung wegen der Blechdicke oder der Position der Biegung ohnedies nur auf einer Abkantpresse möglich ist. Zudem ist die B3 ATA mit 170 t Presskraft und einer Biegelänge von 4.000 mm für größere Teile geeignet. Die Maschine ist die erste Gesenkbiegepresse von Salvagnini in Deutschland, die mit einer automatischen Werkzeugkonfiguration (ATA) ausgestattet ist. Ganz ähnlich wie bei Biegezentren stellt die Presse programmgesteuert die Werkzeuge automatisch und rüstzeitfrei zusammen, während der Bediener beispielsweise das Blech dreht.

Dagegen ist das kleine vollelektrische Biegezentrum P1 mit einer maximalen Biegelänge von 1.250 mm für schnelle, einfache Aufträge konzipiert.

In der Maschine läuft der Biegeprozess programmgesteuert automatisch ab, wobei die Niederhalterwerkzeuge automatisch gerüstet werden und ein Manipulator das Blech dreht, lediglich die Be- und Entladung erfolgt durch den Bediener. „Einfache Teile würden sich vom Maschinenstundensatz her auf dem deutlich teureren Biegezentrum P4 nicht rechnen. Dann lohnt es sich“, sagt Hans Schmid, Geschäftsführer der deutschen Salvagnini Gebiets-Vertretung Schmid Umformtechnik, „einfache Einlegeböden beispielsweise in der Nachtschicht zu stanzen, auf Paletten auszuschleusen und in der Tagschicht an der P1 von einer Hilfskraft kostengünstig biegen zu lassen.“ Das hält das Biegezentrum P4 einerseits für wertschöpfendere komplizierte Biegeteile frei und erlaubt es andererseits die Durchlaufzeit eines Auftrags zu verkürzen, indem beispielsweise die Schranktüren auf der P4 und parallel dazu die zugehörigen Einlegeblöden auf der P1 gebogen werden.

Für den optimalen Materialfluss die Halle umgebaut

Die Maschinen sind im Hinblick auf den Materialfluss optimiert aufgestellt. „Damit kurze Laufwege zwischen den Arbeitsstationen möglich sind, wurde die Halle extra umgebaut. Der Bediener kann zum Beispiel während auf der P4 vollautomatisch ein kompliziertes Teil mit längerer Taktzeit gebogen wird, auf der P1 ein einfaches Biegeteil mit kurzer Taktzeit biegen lassen,“ sagt Joachim Kurz. Der Ablagetisch der P4 mit Platz für eine Vielzahl von Biegeteile sorgt für den notwendigen Puffer. Der Bediener hat so keine Wartezeiten und arbeitet mit zwei Maschinen parallel.

Alle Salvagnini Maschinen arbeiten rüstzeitfrei und liefern Gutteile vom ersten Werkstück an. So stellen alle Biegemaschine die Werkzeuge programmgesteuert hauptzeitparallel und während der Beladephase automatisch zusammen. Zudem ermittelt das System MAC 2.0 über entsprechende Sensorik im Prozess die reale Blechdicke eines Bauteils - über den Manipulator - und die reale Festigkeit des Werkstoffs - über die Leistungsaufnahme beim Anbiegen - und korrigiert im Sekundentakt mit diesen Werten über einen in der Software hinterlegten Algorithmus den zu biegenden Winkel, so dass jeder Biegewinkel auf Anhieb passt.

Neue Software sorgt für noch bessere Vernetzung

Die Linie S4 + P4 wurde im Sommer 2016 installiert und ist seit Herbst 2016 in Betrieb, im Frühjahr kam die P1 dazu und im Sommer 2017 die B3. Jetzt im Herbst gehe es daran, die Maschinen an die vernetzte Fertigung zu bringen, erläutert Joachim Kurz. Dafür kommt in der Endstufe die neue Salvagnini Software Stream zum Einsatz.

„Stream, das ist vor allem Echtzeitprogrammierung,“ erläutert Hans Schmid das System. „Innerhalb von wenigen Sekunden wird damit auf Knopfdruck aus den CAD-Daten das komplette Programm für das Stanzen, Biegen und Lasern automatisch erzeugt.“ Gleichzeitig übernimmt Stream die Vernetzungen der Maschinen, verteilt die Teilaufträge und Arbeitsschritte auf die verschiedenen Maschinen und definiert den Durchlauf, und zwar so, dass optimale Durchlaufzeiten erreicht werden. „Soll dann beispielsweise ein Teil nach dem Biegen auf dem Biegezentrum P4 an der Abkantpresse bearbeitet werden, gibt Stream diese Information mit.“

Stream koordiniert dann, wann dieses Teil an welche Maschine kommt, ohne dass sich Bediener um den Ablauf kümmern müssen. Das Programm legt den Materialfluss durch die Gesamtanlage fest, lädt an den jeweiligen Arbeitsstationen die entsprechenden Programme und leitet den Bediener an die entsprechenden Maschinen P1 oder B3 ATA, um so einen optimalen Ablauf der Auftragsbearbeitung sicherzustellen.

Wirtschaftliche Fertigung kleiner Serien

Da alle Maschinen rüstzeitfrei und vernetzt arbeiten, ergeben sich Möglichkeiten, die weit über das hinausgehen, was das komplexe Biegezentrum P4 bisher erlaubt. Zusammen mit der P1 und B3 ATA können zudem in der flexiblen Blechbearbeitung völlig neuartige Biegungen angebracht werden. „Damit kann man ganz anders denken.“ sagt Joachim Kurz. „Man muss nicht mehr in Losgrößen denken, sondern kann fertigen, wie die Aufträge reinkommen. Mit der neuen Anlage sind wird dann in der Lage, individuelle Projektaufträge genauso schnell zu fertigen wie Standardprodukte.“

Bis dahin allerdings wird man weiterhin die Bauteilkonstruktion im Hinblick auf die Möglichkeiten der neuen Fertigungslinie optimieren. Dabei werden die Programmierer von Kessler & Söhne, die in den letzten 18 Jahren viel Spezialwissen für die Salvagnini-Technik aufgebaut haben, von den Salvagnini-Experten unterstützt und beraten, betont Werksleiter Jörg Kraushaar. Das ist umso wichtiger, weil die Programmierer neben den Assistenzsystemen, die in der Salvagnini-Software implementiert sind, auch die ABS-Programmierung nutzen.

Veränderte Märkte erfordern neue Fertigungstechniken

Das Resümee fällt bei Michael Ostermeier klar aus. „Hätten wir nicht investiert, wäre es schwierig geworden. Mit der neuen Linie sind alle Möglichkeiten geschaffen, auch visionäre Produktideen umzusetzen. Beispiele dafür gibt es bei Kessler & Söhne schon einige. „Wir haben die Vision, nicht mehr nur auf einem Bein zu stehen, sondern unsere Produkte zu diversifizieren“, sagt Michael Ostermeier. „Und das werden wir jetzt mit der neuen Linie umsetzen.“

Volker Albrecht

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