Hier macht ein neuer Faserlaser die Fertigung flexibler

Wie bei sicherlich vielen Unternehmen, war es auch bei HBL Ahlen die Aussicht auf eine schnellere, flexiblere und energiesparende Fertigung, die letztendlich zur Anschaffung einer neuen Faserlaseranlage geführt hat. Doch blicken wir zunächst zurück auf die Anfänge sowie die bewegte Vergangenheit des Unternehmens: Die HBL Gruppe wurde vor 45 Jahren gegründet und hatte acht Niederlassungen. 2008 wurde die Gruppe vom russischen Stahlkonzern Mechel übernommen, der damals weltweit 110.000 Mitarbeiter hatte. Da 2008 während der damaligen Wirtschaftskrise Stahl sehr teuer war, sah der Konzern die ideale Gelegenheit in den europäischen Stahlmarkt einzusteigen und so wuchs die HBL Gruppe schnell und hatte zu dieser Zeit 14 Niederlassungen mit 550 Mitarbeitern. Zu schnell, wie sich herausstellte. Frank Hammermeister, Geschäftsführer der HBL Holding GmbH, erinnert sich: Ende 2008 kam es auch zum Preisverfall im Sektor Stahl, was letztlich mit großen Verlusten in der gesamten Branche einherging. Daher gab es 2012 eine komplette Restrukturierung und die Gruppe wurde neu aufgestellt.“

Heute hat die Gruppe sieben Standorte und insgesamt 230 Mitarbeiter. Zwei dieser Niederlassungen befassen sich ausschließlich mit dem Thema Anarbeitung, Trennen von Blechen, sprich Laserschneiden und Autogenschneiden und mit der Baugruppenherstellung, etwa für die Automobil- oder auch Agrarindustrie. „Wir haben in der Gruppe einen sehr breiten Kundenstamm. Angefangen von Künstlern bis hin zu international operierenden Konzernen bedienen wir unsere Kunden mit passenden Blechteilen. Insgesamt hat die Gruppe rund 4.000 Kunden. Bei HBL Ahlen haben einen Kundenstamm von rund 600 und beschäftigen 52 Mitarbeiter. Dabei verarbeiten wir im Jahr rund 10.000 Tonnen Stahl“, erklärt Frank Hammermeister.

Ein Krisenerprobtes Unternehmen also, das aufgrund seiner unterschiedlichen Kundenklientel gut durch die derzeitige Pandemie kommt. Aber das geht auch nur, wenn man auf die Zeit danach gut vorbereitet ist. „Über die Preisentwicklung im Jahr 2008 und den darauf folgenden Absturz der Stahlmärkte mit dem einhergehenden Preisverfall, haben wir über Jahre hinweg diskutiert. Andererseits haben wir eine Entwicklung wie sie derzeit auf dem Stahlmarkt vorzufinden ist, auch noch nicht erlebt. Die derzeitige Versorgungslage im kompletten Stahlsektor  stellt alles je da gewesene in den Schatten “, sagt Frank Hammermeister. Schon 2020 habe man sich daher für eine Neuinvestition in eine neue Laserschneidanlage mit einer Gesamtinvestitionssumme von über 1 Mio. EUR entschieden und antizyklisch investiert.

Denn aus Sicht von Frank Hammermeister wird es unerlässlich sein, immer mehr zu digitalisieren und zu automatisieren. Aufgeschobene Investitionen werden die Nachfrage sprunghaft steigen lassen und dementsprechend werden die Preise in 2021 anziehen. „Wir müssen weiterhin schnell und auch flexibel reagieren“, ergänzt er. Es werde im Zuge der Automatisierung dann zwar weniger Manpower von Nöten sein, allerdings würden die Löhne steigen, da man mehr Fachkräfte brauche. „Alles zielt darauf ab, optimierte Prozesse und eine planbare, wirtschaftliche Produktion zu haben. Nur so können Unternehmen zukünftig überleben“, erklärt er weiter. Die Investition 2020 sei daher auch erst der Anfang gewesen.

Zur Ausgangslage: Neben einer Wasserstrahlschneidanlage standen bei HBL Ahlen bisher vier Bystronic Laserschneidanlagen und eine weitere von einem anderen Hersteller, die im Zuge einer Übernahme 2010 am Standort Ahlen installiert waren. „Kritisch war, dass die Anlagen der unterschiedlichen Hersteller Probleme bei der Kommunikation mit den angeschlossenen Systemen verursacht haben. Wir mussten Programme oft konvertieren. Das führte mitunter auch zu Problemen in der Produktion, so dass wir uns entschieden haben, langfristig eine einheitliche Linie fahren zu wollen“, erklärt Frank Hammermeister.

Entschieden hat man sich bei der HBL Ahlen letztlich für eine neue Laserschneidanlage von Bystronic – eine Bystar Fiber mit einem 6 m x 2,5 m Tisch und 10-kW-Faserlaser. „Wir haben uns die Entscheidung nicht leicht gemacht und natürlich die Anlagen der Top-Hersteller miteinander verglichen. Final fiel das Votum auf die Bystronic-Anlage. Auch die vier schon vorhandenen Anlagen von Bystronic sollen mittelfristig noch ausgetauscht werden. Unser Betriebsleiter hat sich auch stark für die Bystronic-Anlage eingesetzt, da er sehr gute Erfahrungen mit der Marke Bystronic gemacht hat, und auch jede Kleinigkeit an den Anlagen kennt. Er ist sehr gut mit der Technik vertraut und findet schnell technische oder mechanische Lösungen“, erklärt Frank Hammermeister die Investitionsentscheidung.

Mit der neuen Anlage kann HBL-Ahlen nun deutlich schneller, präziser und energieschonender produzieren als mit der Vorgängeranlage. Das soll auch beim Austausch der weiteren Anlagen die Maxime sein. „Wir gehen davon aus, dass wir durch die schnelleren Produktionszeiten am Ende bis zu zwei Anlagen einsparen können. So sparen wir Platz und können diesen für weitere Automationsanlagen nutzen“, skizziert Frank Hammermeister die weiteren Überlegungen.

Ein Grund für die Entscheidung für den Einsatz des Faserlasers war die Energieersparnis. Laut Bystronic könne das bis zu 70 % sein. „Wir müssen uns als Unternehmen natürlich immer mehr mit dem Energieverbrauch in unserer Fertigung auseinandersetzen, daher war das ein wichtiges Kriterium für uns. HBL Ahlen ist nach ISO 50001 zertifiziert und muss dementsprechend eine positive umweltfreundliche und ressourcenschonende Entwicklung nehmen“, erklärt Frank Hammermeister. Wie diese Energieeinsparung zustande kommt, weiß Marvin Horn, Gebietsverkaufsleiter bei Bystronic: „Bei der Vorgängeranlage hatten wir eine elektrische Aufnahme weit über 70 kW. Bei der Bystar Fiber haben wir für den Faserlaser im Durchschnitt 25 kW. Zusätzlich muss berücksichtigt werden, dass durch die stark verkürzte Bearbeitungszeit der Energieverbrauch nochmals sinkt. Die Schneidzeit lässt sich durch die Bystar Fiber mehr als halbieren. Daher kommen wir natürlich schnell zu einem großen Einsparpotenzial. Ein wesentlicher Grund für die Verkürzung der Schneidzeit ist auch das Antriebssystem, das wir bei der Bystar Fiber einsetzen. Das sorgt für eine höhere Dynamik.“

Viel diskutiert wird beim Einsatz des Faserlasers ja die Schneidqualität. Das war natürlich auch ein Thema bei HBL Ahlen. „Derzeit schneiden wir mit der Anlage 6 bis 8 Millimeter dicke Bleche gratfrei. Dazu müssen wir beachten, ob wir mit Stickstoff oder Sauerstoff schneiden. In den mannlosen Nachtschichten, lassen wir die Anlage, aus Sicherheitsgründen einfach etwas langsamer laufen “, weiß Frank Hammermeister und Marvin Horn ergänzt: „Die Qualität der Faserlaser hat sich in den letzten Jahren stark weiterentwickelt. Wir bei Bystronic setzen mittlerweile zusätzliche optische Elemente ein, die die Schnittqualität erhöht haben.“

Die Laserquelle kommt bei den Bystronic-Anlagen von IPG, der Laserkopf selbst ist eine Bystronic-Eigenentwicklung. Letztlich kommt es also auf den Bedarf an. Auch wenn ein CO₂ Laser bei dickeren Bereichen noch eine bessere Schneidqualität liefert, steht dem der höhere elektrische Wirkungsgrad - und somit der geringere Energieverbrauch – und die höhere Schneidgeschwindigkeit entgegen. „Es gibt viele Unternehmen, die auch bei dickeren Blechen auf Faserlaser setzen und sich dazu noch eine Entgratmaschine installieren, da das dank der Vorteile eines Faserlasers immer noch wirtschaftlicher sein kann, als der CO₂-Laser“, sagt Marvin Horn.

„Auch bei uns ist es immer eine strategische Entscheidung ob wir für bestimmte Auftrage auf unseren Faserlaser setzen oder auf den CO₂-Laser. So macht uns aber die Anschaffung der Bystar Fiber mit dem Faserlaser flexibler. Auch für die Zukünftigen Anschaffungen planen wir mit einem weiteren Faserlaser und einer CO₂-Laser-Anlage. Denn gerade bei unserem Kundenstamm brauchen wir zu den schnelleren Fertigungszeiten auch die größtmögliche Flexibilität. Das versetzt uns in die Lage, den Kunden schnelle Lieferungen zu guten Konditionen anbieten zu können“, blickt Frank Hammermeister nach vorn. Auch wenn die Bedienung der Bystronic-Anlagen intuitiv gelinge, so brauche die Bedienung einer solchen Laser-Anlage laut Frank Hammermeister viel Erfahrung. Mit dem richtigen Handling von Fokuslage, Vorschub oder den Gaseinstellungen ließen sich die Ergebnisse immer weiter verbessern. Das sei oftmals auch von den chemischen Zusammensetzungen des Blechs abhängig.

Die Faserlaser-Anlagen von Bystronic sind mit Lasern bis 15 kW erhältlich, bei HBL-Ahlen habe man sich aber für den 10-kW-Laser entschieden, da ja auch die Mitarbeiter mit der Kommissionierung der Bauteile mitkommen müssen. Da werde man in Zukunft noch einiges unternehmen, was den Grad der Automation und Digitalisierung angeht. Auch hierzu ist man schon im Austausch mit Bystronic. Diesen Weg will HBL Ahlen mit Bystronic weiter gehen. „In den letzten Jahren kamen immer mehr Laserschneidanlagen auf den Markt, das führt natürlich auch dazu, dass die Preise für lasergeschnittene Teile immer weiter sinken. Wettbewerbsfähig kann man dann nur sein, wenn man konsequent auf neue Technologien setzt. Auch der Faserlaser wird dazu führen, dass der Mengendruck noch größer wird. So werden Produktionsprozesse immer komplexer, die dann nur mit Automatisierung und Digitalisierung zu einer wettbewerbsfähigen Preisgestaltung führen können“, fasst Frank Hammermeister zusammen.