Tomas Loh (li.) und Matthias Kroll (re.) haben sich für eine Beratung entschieden, um den Fertigungszusammenschluss im Hinblick auf Industrie 4.0 optimal zu gestallten.

Flexible Blechbearbeitung

Trumpf: Mit Beratung zur Smart Factory

Werden zwei Fertigungen zusammengelegt, entsteht am Ende eine smarte Fabrik – zumindest dann, wenn die Experten der Trumpf-Smart-Factory-Consulting beraten.

Auf der Haben-Seite stehen zwei metallverarbeitende Firmen, 55 Mitarbeiter, ein 18.500-m²-Grundstück und ein Firmengründer mit Mut und Weitsicht. Auf der Soll-Seite steht der Wunsch nach einer neuen, modernen Fertigungshalle. Dort sollen künftig die Produkte beider Firmen in aufeinander abgestimmten Prozessen gefertigt werden. Kann diese Rechnung aufgehen? „Ja“, sagt Tomas Loh. „Ich habe mich für das neue Angebot ‚Fabrikdesign‘ von Trumpf entschieden, und damit für ein junges engagiertes Beraterteam mit umfangreichem Wissen in diversen Fachgebieten. Gemeinsam mit einigen von meinen Mitarbeitern hatten wir somit einen geballten Know-how-Mix am Planungstisch. Mit dem unverstellten Blick von außen und unserem wichtigen Insiderwissen haben wir hervorragende Ergebnisse erzielt.“

Der erste Schritt Richtung Zukunft

Aber der Reihe nach. Im Jahr 2015 berief Tomas Loh, Gründer der LoKa Metallverarbeitung GmbH mit Sitz im hessischen Hüttenberg, Matthias Kroll in die Gesellschaft. Die beiden erfahrenen Macher kannten sich schon länger und trieben jetzt als schlagkräftiges Duo die Entwicklung des Unternehmens weiter an. Als sich ihnen 2017 die Möglichkeit bot, die im benachbarten Heuchelheim ansässige Firma LK Mechanik und Blechverarbeitungs-GmbH zu übernehmen, zögerten sie nicht lange. Ihr Ziel war es, die zwei Firmen zu einem Unternehmen zu verbinden. Keine leichte Aufgabe. Denn abgesehen davon, dass in beiden Metall verarbeitet wird, haben sie nicht viel gemeinsam.

LoKa fertigt Baugruppen und Gehäuse für Branchen wie den Maschinen- und Werkzeugbau sowie für die Verpackungs-, Luftfahrt- und Lebensmittelindustrie. Verarbeitet werden dafür Bleche aus Edelstahl, Stahl und Aluminium mit Dicken bis 10 mm. Bei der LK Mechanik hingegen geht es filigraner zu: Das Unternehmen zählt zu den führenden Anbietern, wenn es um die Entwicklung und Produktion hochpräziser Werkstück- und Werkzeug-Trägermagazine für industrielle und medizintechnische Anwendungen geht. Gemeinsam mit Kunden hat die LK über die Jahre hochpräzise Automatisierungslösungen konzipiert, Standards etabliert und gilt heute als innovativer Partner für anspruchsvolle Entwicklungsprojekte.

Suche nach einem gemeinsamen Konzept

„Wir haben erkannt, dass wir mit den beiden Portfolios eine größere Marktdurchdringung erreichen und so unsere Position auf lange Sicht stärken können. Vorausgesetzt, wir packen es richtig an“, erklärt Kroll und Loh ergänzt: „Uns war aber auch klar, dass die Voraussetzung für ein erfolgreiches Gesamtkonzept eine konsequente und auf die Zukunft ausgerichtete Umstrukturierung sämtlicher Fertigungsprozesse beider Unternehmen ist.“ Denn Loh und Kroll wollten die Produktionen nicht einfach nur irgendwie unter einen Hut bringen. Sie hatten sich vorgenommen, die komplette Fertigung neu zu denken.

Dazu mussten zunächst alle Technologien, Fertigungsstrategien und Prozesse beider Firmen auf den Prüfstand. Wo verstecken sich Potenziale und Synergien? Wo ist ein Ausbau vorhandener Kapazitäten oder eine Automatisierung sinnvoll? Lohnt sich der Einstieg in neue, bisher noch nicht vorhandene Technologien und welche Voraussetzungen sind dafür zu schaffen? Welche Bestandsmaschinen lassen sich auch künftig einsetzen und wo ergibt es Sinn, in neue zu investieren? Eine planerische Herkulesaufgabe und Fragen, auf die Loh und Kroll fundierte, umfassende und zukunftsorientierte Antworten brauchten. Bei einem Besuch bei Trumpf in Ditzingen traf Tomas Loh auf Smart Factory Consultant Sebastian Götz und seine Kollegen. Götz bot an, ihn mithilfe einer professionellen Beratung zu unterstützen.

Kritischer Blick ohne blau-weiße Brille

Das „Fabrikdesign“ ist ein neues Smart-Factory-Consulting-Angebot von Trumpf und hat das Ziel, Kunden vollumfänglich bei der Planung ihrer Fertigung zu beraten und zu begleiten. Dabei spielt es keine Rolle, ob eine Produktion komplett neu entsteht oder eine bestehende umgestaltet wird. Der wesentliche Punkt ist der ganzheitliche Ansatz.

Projektleiter Sebastian Götz erklärt: „Bei LoKa hatten wir die Chance, eine Produktion quasi von innen heraus ganz neu zu planen. Zukunftsweisende Abläufe, Prozesse, Maschinen und Technologien gaben die Größe der neuen Halle vor.“ Das Besondere dabei: Die Smart Factory Consultants berücksichtigen bei der Planung nicht nur Produkte von Trumpf, sondern schauen auch über den Tellerrand hinaus. Immer das große Ganze im Blick. Götz: „Wir sind eine Reihe von Fachleuten, die sich am Markt so gut auskennen, dass wir auch Technologien bewerten können, die wir selbst gar nicht anbieten.“

Das überzeugte auch Tomas Loh und Matthias Kroll: „Uns war es wichtig, dass die Berater nicht nur durch die blau-weiße Trumpf-Brille gucken. Das hätte uns nichts gebracht. Wir haben zwar viele Maschinen von Trumpf, aber eben nicht alle und nur das Versprechen, sämtliche Maschinen, Technologien und Prozesse in der Fertigung unter die Lupe zu nehmen, gab den Ausschlag, dass wir uns für das Angebot Fabrikdesign entschieden haben.“

Am Anfang steht das Jetzt

Bei einem mehrtägigen Workshop vor Ort machten sich Sebastian Götz und seine Kollegen zunächst ein Bild vom Ist-Zustand der Produktionen beider Firmen. Dazu benutzten sie verschiedene Analysetools. Die Swimlane-Analyse beispielsweise beleuchtet alle Bereiche der Fertigung von der Konstruktion bis zur Produktion. Bei der Wertstromanalyse wird ein typisches Teil durch die komplette Produktion begleitet, um alle beteiligten Prozesse abbilden und untersuchen zu können. Die Materialflussanalyse gibt Aufschluss darüber, wie ein Teil von A nach B kommt und welche Abhängigkeiten dabei entstehen.

Sebastian Götz: „Erst das tiefgreifende Verständnis bestehender Abläufe ermöglicht eine neue Planung.“ Und dabei ist das Beraterteam in hohem Maße auch auf die Erfahrung und das Insiderwissen der Mitarbeiter angewiesen: Die Produktionsleiter und Schichtführer von LoKa und LK waren von Anfang an Teil des Planungsteams. Matthias Kroll: „Es ist wichtig für die Akzeptanz, Mitarbeiter früh an Bord zu holen. Die Anregungen, Ideen und – ja! – auch die Vorbehalte der Mitarbeiter sind wertvolle Wegweiser. Denn die unterschiedlichen Portfolios unserer beiden Firmen und die damit verbundenen vielfältigen Ansprüche an die künftige Fertigung waren eine echte Herausforderung. Grob gesagt, mussten wir eine gemeinsame Sprache finden und von der Schmiede bis zum Sauberraum alle Abläufe bedenken.“

Die Analysen zeigten deutlich, wo in der Fertigung noch Kapazitäten vorhanden sind und wo Flaschenhälse die Produktion ins Stocken bringen. Loh: „Das war bei uns beispielsweise bei den Flachbettlasern der Fall. Ein Grund dafür war unser Schichtmodell. Wir haben diskutiert, ob eine automatisierte Maschine eine Schicht abfangen könnte und welche Konsequenzen sich daraus ergeben.“ Es zeigte sich, dass die Automatisierungsmöglichkeiten beim LoKa-Portfolio nicht so umfassend waren wie vorab angenommen. Kroll erzählt: „Wir konnten bei Trumpf-Referenzkunden live erleben, dass mit Automatisierung viel zu stemmen ist. Aber bei uns laufen viele Sonder- und Einzelteile durch die Fertigung, daher ist das bei uns nicht so einfach. Das haben auch die ‚Smart Factory Consultants‘ mithilfe von Produktanalysen festgestellt und wir haben diesen Punkt ausführlich und kontrovers diskutiert. Das zeigt beispielhaft, wie die Beratung generell ablief: Es ging nicht darum, möglichst viele Maschinen auszutauschen oder neu anzuschaffen. Es ging darum, für uns die passenden Lösungen zu finden.“

Schritt für Schritt zur Idealfabrik

Im nächsten Schritt machten sich Götz und seine Kollegen an die Planung der neuen Fertigung. Götz: „Im Fokus stand dabei die Überlegung, welche Technologien der Kunde braucht, um in einem festgelegten Zeitrahmen ein gewünschtes Wachstum zu erreichen und welche Maschinen und Prozesse dafür notwendig sind.“ Bauliche Restriktionen des Architekten wie Spannweiten, Fundamente und maximale Hallengrößen berücksichtigte das Team natürlich auch.

Sebastian Götz: „Aber sonst haben wir uns keinerlei Restriktionen auferlegt. Denn sonst steht man sich häufig selbst im Weg und das wollten wir vermeiden. Auf der Grundlage der Ergebnisse aus unseren Analysen und den Workshop-Gesprächen planten wir eine Idealversion der neuen Produktion.“

Weil sich dieses Ideal in den seltensten Fällen sofort umsetzen lässt, sieht die Leistungsklasse Fabrikdesign von Trumpf ein Stufenmodell vor. Götz: „Wir brechen überschaubare und sinnvolle Ausbaustufen herunter, die mit Blick auf die dafür notwendigen Investitionen realistisch sind. Dabei setzen wir für die erste Stufe bei Prozessen an, die bisher nicht so gut liefen und bei denen wir schon mit wenigen Maßnahmen signifikante Verbesserungen erzielen können.

Die einzelnen Stufen lassen sich bei Bedarf, und wenn es die wirtschaftliche Situation hergibt, jederzeit ausbauen.“ Ein Vorgehen, das für Tomas Loh Sinn ergibt: „Unser Ziel war es, uns so aufzustellen, dass in den nächsten vier bis fünf Jahren kein Handlungsbedarf mehr besteht, aber wir danach jederzeit die Möglichkeit haben, weiter zu expandieren – und das mit einem sinnvollen Plan in der Schublade.“

Alles am richtigen Platz

Als feststand, welche Bestandsmaschinen LoKa und LK in die neue Produktion übernehmen, welche neuen Anlagen angeschafft und welche zusätzlichen Technologien eingeführt würden, ging es um das Hallendesign. „Das Smart-Factory-Team von Trumpf hat den vorher erarbeiteten idealen Materialfluss skizziert und gemeinsam mit unseren Mitarbeitern maßstabsgetreue Maschinenmodelle auf dem Hallenplan so lange verschoben, bis alle mit den Abläufen zufrieden waren“, berichtet Kroll. Und Loh erinnert sich ebenfalls: „Es hat mich beeindruckt, wie viel Zeit sich die Experten von Trumpf genommen haben, uns und unsere Anforderungen kennenzulernen. Sebastian Götz war früher selbst Produktionsleiter und weiß, wovon er spricht. Das hat mir gefallen. Was er sagte, hatte Hand und Fuß, und seine Begründungen waren für mich immer nachvollziehbar. Bei so einer Planung gibt es jede Menge Abhängigkeiten zu bedenken. Dass wir mit Profis gearbeitet haben, hat uns eine Menge Umwege gespart. Außerdem haben uns die Analysen und Denkmodelle des Smart Factory Teams ganz neue Einblicke und Zugänge vermittelt, die uns bei unserer Fertigungsplanung auch in Zukunft von Nutzen sein werden.“

Im ersten Step auf Erfolgskurs

Rund 20 Prozent aller Maßnahmen der Idealversion – so schätzt Götz – werden in der ersten Ausbaustufe umgesetzt. So haben sich Tomas Loh und Matthias Kroll beispielsweise für den Kauf von zwei hochproduktiven teilautomatisierten Laserschneidanlagen von Trumpf und den Einstieg in eine ganz neue Technologie entschieden. Einschneidend waren aber auch die Lösungen, die das Beraterteam für die zukünftige getrennte Bearbeitung von Stahl und Edelstahl erarbeitet hat. Für das Schweißen und Schleifen werden streng abgetrennte Kammern geschaffen.

Neu sind auch zwei getrennte Montagebereiche und Sauberräume. Für die Bearbeitung der unterschiedlichen Materialien auf den Maschinen hat Sebastian Götz Prozesse entwickelt, die es erlauben, beide auf vorhandenen Maschinen zu bearbeiten, ohne zu riskieren, dass es zu Verunreinigungen kommt. Wichtig waren ihm dabei ein optimaler Materialfluss, die perfekte Maschinenauslastung und dass sich der Mehraufwand durch das Umrüsten und Reinigen der Anlagen in Grenzen hält.

Zusätzlich profitiert LoKa schon in der ersten Ausbaustufe davon, dass Maschinen und Ressourcen jetzt von beiden Fertigungen genutzt werden. Kroll: „Wir haben zwar auch vorher schon Aufträge dort gefertigt, wo Maschinen gerade frei waren. Das hieß aber, dass wir Teile zwischen den beiden Standorten hin- und herfahren mussten. Dieser logistische Aufwand entfällt künftig.“

Smarter Start in die Zukunft

Der Baubeginn der neuen Fertigungshalle ist für Frühjahr 2020 geplant. Sobald die Maschinen in ihrem neuen Zuhause stehen und sich die Prozesse stabil eingependelt haben, wollen Loh und Kroll die Fertigungssteuerung „TruTops Fab“ sowie die automatisierte Programmierung „TruTops Boost“ einführen. Das Zusammenlegen der bisher noch getrennten ERP-Systeme von LoKa und LK ist schon in Arbeit. Es bleibt also noch viel zu tun, aber beide sind sich sicher, dass sie mithilfe der Berater von Trumpf einen wichtigen Grundstein für alle kommenden Schritte auf dem Weg zu einer Smart Factory gelegt haben. 

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