Neues Licht: Maschinenlösung für den Technologiewandel

Seit einigen Jahren markiert der Einzug der LED-Technologie eine neue Epoche in der Lichttechnologie, die wiederum auch mit einer Änderung der Produktionstechnologie verbunden ist“, erklärt Dr.-Ing. Volker Eßmann, Technischer Leiter und Mitglied der Geschäftsleitung der BJB GmbH & Co. KG. „Die Lampenfassungen, die über Jahrzehnte zur wichtigsten Unternehmenssparte geworden sind, werden in der LED-Welt der Leuchten nicht mehr eingesetzt. In diesem disruptiven Technologiewandel müssen wir uns in wenigen Jahren komplett neu aufstellen sowie neue Produkte finden und entwickeln.“ Dazu wird auch der Maschinenpark schrittweise erneuert. Alles mit dem Ziel, durch moderne und flexible Produktionsanlagen eine Basis für den zukünftigen Unternehmenserfolg zu schaffen.

Mit etwa 500 Mitarbeitern im westfälischen Arnsberg und rund 700 Mitarbeitern weltweit ist die BJB GmbH & Co. KG führender Anbieter für Licht- und Verbindungslösungen in der Leuchtenindustrie und für Beleuchtungslösungen für die Hausgeräteindustrie. Gegründet wurde BJB im Jahre 1867. Alle Aktivitäten waren stets mit dem Licht verbunden. Doch Lichterzeugung und Lichtlenkung haben in diesen 150 Jahren eine stetige Veränderung erfahren. Nach dem Start mit der Öllampe wurde zur Lichterzeugung mit Petroleum gewechselt. Danach wurde der Wandel durch das elektrische Licht mit vielen Zwischenstationen bis zur Lichterzeugung mit Halbleitern, genannt LED, gestaltet.

Im Laufe dieser langen Geschichte hat BJB viele technologische Revolutionen begleitet. Mit der Elektrifizierung erfolgte eine Spezialisierung auf Lampenfassungen als elektrische und mechanische Schnittstelle zu jeder vorhandenen Lichtquelle. Technologisch wurden über Jahrzehnte Produkte und Prozesse systematisch an die sich stets verändernden Marktanforderungen angepasst. So entwickelte sich BJB zu einem global agierenden Weltmarktführer für dieses Produktsegment mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Produktlösungen. In nahezu 50 Jahren Partnerschaft und intensiver Kooperation mit Bihler entstand eine wettbewerbsfähige Massenproduktion mit etwa 50 Bihler-Automaten. Seit einigen Jahren markiert nun der Einzug der LED-Technologie eine neue Epoche in der Lichttechnologie, die wiederum auch mit einer Änderung der Produktionstechnologie verbunden ist.

Heute stellt BJB vor allem neue, richtungsweisende Produkte für den Markt der LED-Applikationen her. Dazu gehören Befestigungskomponenten für Platinen, sogenannte Push-to-fix-Elemente, ebenso wie Optiken und eine Vielzahl von Connectoren. Ebenfalls neu sind SMD-Leiterplattenklemmen für die Kontaktierung von Platinen. Mit ein- und zweipoligen Varianten sowie unterschiedlichen Größen entwickelte BJB hier eine ganze Produktfamilie und führte sie erfolgreich im Markt ein.

Die Fertigung von 2-, 3- und 5-poligen Anschlussklemmen erfolgte bis vor kurzem auf einem Bihler-BZ-Bearbeitungszentrum. Die Kapazitätsgrenze der Maschine war erreicht und zudem stand eine Generalüberholung der mittlerweile fast zwanzig Jahre alten mechanischen Anlage an. Nach umfangreichen technischen Untersuchungen und Analysen entschied sich BJB 2015 für die Anschaffung eines neuen Servo-Produktions- und Montagesystems Bimeric BM 3000.
„Die Bimeric war zwar in Relation zur Leistung teurer“, erklärt Volker Eßmann, „aber als Mehrzweckmaschine bietet sie deutlich mehr Flexibilität.“ Denn das BZ-Bearbeitungszentrum hätte nur eine Einzwecklösung geboten, die bei zukünftigen Produktvarianten nachteilig gewesen wäre. „Mit der Bimeric erwarben wir eine vielseitig einsetzbare Fertigungslösung. Diese rechnet sich spätestens bei der Realisierung weiterer Produkte.“

Die Umstellung des Fertigungsverfahrens für die Anschlussklemmen vom BZ auf die Bimeric verlief reibungslos. In intensiver Zusammenarbeit zwischen BJB und Bihler erarbeitete man das entsprechende Konzept. 2017 modifizierte man die Bimeric dann für die Fertigung von SMD-Leiterplattenklemmen, ein völlig anderes Produkt. Auch hier kooperierten BJB und Bihler intensiv. Vorhandene Komponenten wurden weitestgehend berücksichtigt, neue ausgewählt und integriert. Die Stanzbiegewerkzeuge konstruierte und fertigte wiederum BJB selbst.

Zusätzliche Anforderungen bestanden in der automatischen Verpackung in Blistergurte und in der Zuführung der filigranen Kunststoffteile. Hierzu entwickelte und baute K & S Anlagenbau GmbH in Lengenwang im Allgäu eine Verpackungsanlage und ein Zuführsystem. Diese Anlagen, die perfekt miteinander harmonisieren, integrierte man bei BJB an der Bimeric. So entstand ein äußerst komplexes und hochproduktives Fertigungssystem. Die Abstimmung der Schnittstellen, die Integration und der Hochlauf der Anlage verliefen reibungslos. Hier zeigten sich klar die wesentlichen Vorteile des Bimeric-Konzeptes wie etwa Modularität, Standardisierung und Flexibilität.

Aufgrund des großen Erfolges investierte BJB kurze Zeit später noch in eine zweite Bimeric BM 3000. Die vielen Erfahrungen und das Know-how, das man bei der ersten Anlage sammelte, ermöglichte den schnellen Hochlauf. BJB baute die Werkzeuge erneut selbst und integrierte die Peripheriekomponenten in enger Abstimmung. Auf dieser Bimeric sollen zukünftig verschiedene Produkte wirtschaftlich hergestellt werden.

„Das Umrüsten funktioniert bei der Bimeric quasi auf Knopfdruck, lediglich die Peripheriekomponenten müssen auf eine andere Gehäusevariante umgerüstet werden“, erklärt Martin Nagel, Konstrukteur und Projektleiter bei BJB. „Für unser neues Produktprogramm der SMD-Leiterplattenklemmen steigerten wir mit der Bimeric die Leistung des Gesamtsystems bei einer Erhöhung der Gesamtverfügbarkeit deutlich“, ergänzt Winfried Messelke, Leiter Betriebsmittelkonstruktion & Werkzeugbau bei BJB.

„Die ursprüngliche Idee, ein Fertigungssystem für zwei unterschiedliche Produkte zu nutzen, ließ sich mit der Bimeric als leistungsstarke und flexible Lösung perfekt umsetzen. Dazu kommt, dass sich durch die NC-Technologie die einzelnen Stationen voneinander entkoppeln lassen, was bei einer kurvengesteuerten Anlage nicht möglich ist. Dies erlaubt die gezielte Bearbeitung und Optimierung einzelner Prozessschritte mit deutlich kürzeren Projektrealisierungszeiten und entzerrt die Anlage bezüglich der Komplexität.“
Unterm Strich ist die BJB GmbH & Co. KG gut gerüstet für die neuen Anforderungen und das steigende Marktvolumen in der LED-Technologie. „Die Bimeric stellt eine technologische Weiterentwicklung in der Produktion dar. Die Servomaschine leistet einen wichtigen Beitrag, um den disruptiven Strukturwandel zur schnelllebigen LED-Technologie erfolgreich zu meistern“, so das Fazit von Dr.-Ing. Volker Eßmann.

Mit dem modularen Servo-Produktions- und Montagesystem Bimeric bietet Bihler eine flexible Plattform für die Baugruppenfertigung in Branchen wie der Automobil-, Elektro-/Elektronikindustrie, Haushaltstechnik, etc. Vor allem bei kleinen und mittleren Losgrößen und großer Variantenvielfalt trumpft die Bimeric:

• Durch die leistungsstarke Fließfertigung vom Ausgangsmaterial bis zum einbaufertigen Endprodukt verkürzen Anwender ihre Prozesskette und erzielen eine konstant hohe Produktqualität.

• Moderne Servo- und Steuerungstechnik garantiert sehr kurze Rüstzeiten und erlaubt, schnell auf Kundenwünsche zu reagieren.

• Bei einem Produkt- oder Variantenwechsel werden meist nur die bauteilspezifischen Werkzeugaktivteile an den eingesetzten Aggregaten ausgetauscht. Anschließend genügt der Aufruf der in der Steuerung hinterlegten Parameter und die Produktion startet zu 100 Prozent reproduziert.

• Werden abhängig von der zu fertigenden Baugruppe zusätzliche Prozessschritte, wie beispielsweise Kontaktschweißen, Gewindeformen oder Fügen von Schrauben benötigt, bietet Bihler NC-Prozessmodule für alle Anwendungen der Umform-, Montage-, Handhabungs- und Fügetechnik.

• Ein weiterer Vorteil der Bimeric: Die klare Aufteilung der einzelnen Bearbeitungsstation garantiert eine exzellente Zugänglichkeit zu jeder einzelnen Station bei Umrüst- und Wartungsvorgängen.