5-Achs-Bearbeitung Bearbeitungszeit um 30 Prozent reduzieren

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Oskar Frech nutzte in der Vergangenheit die horizontale 4-Achs-Bearbeitung. Um die neuen Produktinnovationen effizienter herstellen zu können, setzte man auf die 5-Achs-Bearbeitung. Ziel war u. a. eine Einsparung der Bearbeitungszeit um 20 Prozent. Mittlerweile ist man bereits bei 30 Prozent angekommen.

Das Unternehmen Oskar Frech gilt mit Warm- und Kaltkammerdruckgießmaschinen als Marktführer in der Druckgießtechnologie. Um den entsprechend hohen Qualitätsansprüchen gerecht zu werden, setzt man in Schorndorf auf eine ausgewogene Fertigungstiefe. In den letzten Jahren wurde verstärkt in den Bereich der Drehbearbeitung investiert und ab 2018 das Fräsen betrachtet. In diesem Bereich setzte man bis dahin auf das horizontale 4-Achs-Fräsen. Der große Zeitaufwand beim Rüsten führte dann allerdings zu einem Umdenken und einer klar definierten Zielsetzung. Die reinen Bearbeitungszeiten sollten mit horizontalen 5-Achs-Bearbeitungszentren um bis zu 20 Prozent reduziert werden.

Dieses Vorhaben wurde als ein ganzheitliches Projekt betrachtet. So waren zunächst zwei Bearbeitungszentren inklusive je einem Automationssystem von Fastems geplant. Für die Endausbaustufe sind zwei weitere Anlagen vorgesehen. Hinsichtlich der Funktionalität oder optionalen Ausstattung der Bearbeitungszentren, so Christopher Weber, Gebietsverkaufsleiter bei Heller, setzte Oskar Frech auf standardisierte Produkte:

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Die Entscheidung für die fünfte Achse im Werkstück war für Thomas Reiber, Produktionsleiter und Prokurist bei Oskar Frech schnell getroffen:

Gemeint ist damit, dass der bisherige Rüstaufwand auch daraus resultierte, dass die Werkstücke über einen Winkel auf der Maschine positioniert werden mussten. Das Werkstück wird nun auf den Arbeitstisch gelegt und mit der fünften Achse in Position gebracht. Neben der enormen Zeiteinsparung ist das nach Auskunft von Thomas Reiber auch hinsichtlich der Arbeitssicherheit ein enormer Vorteil.

Nach dem man sich nun für die fünfte Achse im Werkstück entschieden hatte, lief alles Weitere relativ zügig ab. Zunächst wurde ein intensives Benchmarking gestartet. Auf Grund der Werkstückgrößen waren dann aber relativ schnell nur noch zwei Maschinenhersteller in der engeren Auswahl. Entschieden hat man sich für die 5-Achs-Bearbeitungszentren HF 3500 und HF 5500 von Heller inklusive je einem Automationssystem von Fastems.

Stabile Prozesse haben oberste Priorität

Bearbeitet werden darauf überwiegend Wiederholteile mit Losgrößen zwischen einem und zehn Stück. Zirka 50 Prozent davon sind Maschinenkomponenten aus Guss. Der Rest, wie Hydraulikblöcke, oder Verschleißteile sind aus legierten Stählen. Die dafür vorgesehenen Toleranzen sind mit den Bearbeitungszentren problemlos zu erreichen. Für die HF 3500 hat man die Arbeitseinheit Power Cutting mit HSK-A 63, 12.000 Umdrehungen pro Minute und 228 Newtonmeter Drehmoment gewählt. Die HF 5500 ist mit der Heller eigenen DC-Spindel mit HSK-A 100, 12.000 Umdrehungen pro Minute und 400 Newtonmeter ausgestattet.

Die angestrebte Reduzierung der Bearbeitungszeiten um bis zu 20 Prozent hat man so längst erreicht. Mehr noch, so Thomas Reiber: „Wir sind inzwischen bei einer Einsparung von bis zu 30 Prozent. Diese Reduzierung lässt sich allerdings nicht allein von den Maschinen ableiten, denn wir fahren jetzt auf den Heller-Maschinen auch andere Strategien. Aber wir sprechen hier ja von den reinen Bearbeitungszeiten, da sind die Rüstzeiten noch nicht berücksichtigt. Mit einem Update unserer Spannmittel und dem Automationssystem von Fastems denke ich, dass wir die Rüstzeiten noch erheblich senken können.“

Strategisch betrachtet hat die Stabilität hinsichtlich Maschine und Prozesse in Schorndorf, auch auf Grund der kostenintensiven Bauteile, oberste Priorität. Man sucht nicht die Sekunde, auch nicht die Minute. Im Gegensatz zu früher setzte man deshalb aktuell auf kleinere Werkzeuge, wenig Zustellung, aber höhere Vorschübe.

Diese Investitionen inklusive den Automationssystemen von Fastems waren für die Verantwortlichen und Mitarbeiter in Schorndorf ein großer Schritt. Inzwischen ist man soweit, dass die HF 3500 in der dritten Schicht mannlos eingesetzt wird. Und so werden die zwei weiteren geplanten Anlagen erneut mit einer HF 3500 und einer HF 5500 wieder von Heller kommen.

* Manfred Lerch ist freier Journalist

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