Präzision aus Chemnitz für Fernost

Der Maschinenbauer Heckert GmbH aus Chemnitz hat sich als Lieferant einzelner Maschinen und ganzer Fertigungssysteme einen guten Ruf erarbeitet. Dabei werden sowohl die Maschinen als auch Vorrichtungen, Werkzeuge und Automatisierungseinrichtungen geliefert. Dem steigenden Lieferumfang stehen immer kürzere geforderte Zeitspannen gegenüber. Daher war es entscheidend, Partner zu finden, die sowohl zeitlich als auch qualitativ zuverlässig arbeiten. Mit Mapal wurde dieser Partner im Werkzeugbereich gefunden.

Im Juli 2012 erhielt die Heckert GmbH einen Großauftrag eines chinesischen Fahrzeugproduzenten über den Aufbau einer Fertigungslinie zur hochgenauen und produktiven Komplettbearbeitung von Getriebegehäusen, Kupplungsgehäusen und Ventilkörpern. Der Kunde erwartete eine montagefertige Gesamtlösung für die Pkw-Automatikgetriebe aus Aluminium-Gusslegierung. Die kalkulierte Jahresproduktionsmenge pro Gehäusemodell wurde auf 150 000 Stück festgesetzt. Um die sehr knapp kalkulierte Terminschiene einhalten zu können, mussten die ersten Werkzeuge bereits sechs Wochen später zum Einfahren an Heckert geliefert werden. Dabei haben sich der hohe Detaillierungsgrad in der Heckert-Technologie und die enge Zusammenarbeit mit Werkzeug- und Vorrichtungslieferanten schon in der Planungsphase des Projekts bezahlt gemacht.

Zeitlicher Rahmen war die größte Herausforderung

Der Auftrag über die Lieferung des kompletten Werkzeugumfangs ging Anfang August an Mapal. Für Komplettauslegungen steht hier ein 70-köpfiges Team an Ingenieuren, Technikern und Kaufleuten zur Verfügung. Das Tool Expert Team hat durch jahrzehntelange Erfahrung und partnerschaftliche Zusammenarbeit mit den Kunden eine breite Knowhow-Basis erworben. In vierköpfigen Einheiten aus je zwei Technik-Spezialisten und zwei Kaufleuten, sind die einzelnen Teams auf festgelegte Bauteile spezialisiert. So auch in diesem Projekt: Innerhalb kürzester Zeit wurden Werkzeugskizzen erstellt, die Fertigungsplanung mit der Erfahrung der Heckert-Ingenieure optimiert, Kollisionsbetrachtungen durchgeführt und Konstruktions- und Fertigungstermine auf Basis des Heckert-Projektplans festgelegt. Mit der bei dem Maschinenhersteller bewährten Matrix-Projekt-Organisation konnte auch für dieses komplexe Projekt die Erfahrung und der große Wissensschatz der Heckert-Experten genutzt werden. Das Team zur Projektierung bei Mapal leitete Bernd Schatzinger: „Der zeitliche Rahmen war aber tatsächlich die größte Herausforderung in diesem Projekt.“

Zur Bearbeitung der vier Bauteile wird eine Vielzahl an Werkzeugen benötigt. Für die Vorbearbeitung kommen ISO-Werkzeuge und Fräser zum Einsatz, die Anschraubgewinde werden mit VHM-Stufenbohrern und Gewindewerkzeugen erzeugt. Fest gelötete PKD-Werkzeuge übernehmen die Semifinish-Bearbeitung sowie PKD-Schlichtfräser, Feinbohrwerkzeuge mit fest gelöteten PKD-Schneiden die Fertigbearbeitung. Die Entgratoperationen werden mit Bürsten durchgeführt. Die Gesamttaktzeit pro Bauteil wurde durch den Kunden auf 3,65 Minuten festgelegt, wobei eine Bearbeitungsqualität von IT6 unter Abnahmebedingungen einzuhalten ist.

Erfahrene Anwendungstechniker

Beim chinesischen Endkunden spielte dieses Projekt eine strategisch sehr wichtige Rolle und erhielt daher höchste Aufmerksamkeit. Entsprechend wichtig wurde es auch bei Heckert eingestuft, um der langjährigen, guten Partnerschaft mit dem Endkunden Rechnung zu tragen. Für die Umsetzung der anspruchsvollen und umfangreichen Technologie wurden bei dem Maschinenproduzenten vor allem in der Detailplanung erfahrene Anwendungstechniker eingesetzt, die mit dem Kunden und dem herausfordernden chinesischen Umfeld vertraut waren. Das Heckert-Team um den Projektleiter Alexandros Tsionis wurde um weitere Mapal-Experten und chinesische Heckert-Anwendungstechniker ergänzt, die während der Realisierungsphase Unterstützung leisteten.

Der Komplettumfang an Werkzeugen für das Projekt wurde eng mit den Verantwortlichen des Maschinenherstellers abgestimmt. In mehreren Sitzungen mit den TET-Teams und den Spezialisten der Mapal Kompetenzzentren konnten so kurzfristige Entscheidungen getroffen und alle Werkzeuge freigegeben werden. „Die Zusammenarbeit hat hervorragend funktioniert“, so Schatzinger. „Die schnelle Zeichnungsfreigabe durch Heckert hat uns eine termingerechte Lieferung ermöglicht.“

Toleranzanforderungen von 4 μm

Eckardt Vogel, verantwortlicher Anwendungstechniker vom Technologie-Team Heckert, unterstreicht die Expertise der Toolexperten: „Die problematischste Bearbeitung war sicherlich von Anfang an die Feinbearbeitung der Steuerschieberbohrungen. Die in der Zeichnung eingetragenen Toleranzanforderungen von 4 Mikrometer in der Rundheit und 8 Mikrometer in der Zylinderform fordern Maschine und Werkzeug. Der Kunde schlug daher vor, sowohl einschneidige Feinbohrwerkzeuge mit Führungsleisten als auch mehrschneidige Werkzeuge mit gelöteten PKD-Schneiden zu fertigen, um die bessere Lösung herauszufinden. Mapal hat sich aufgrund der vorhandenen großen Erfahrung auf dem Gebiet der Bearbeitung von Steuerschieberbohrungen von Anfang an für die mehrschneidigen PKD-Werkzeuge entschieden. Wir waren gespannt, wie das ausgeht.“

1300 Werkzeuge termingerecht geliefert

Das Gesamtprojekt für den chinesischen Automobilhersteller umfasst über 200 einzelne Werkzeugpositionen: 78 beziehungsweise 77 Werkzeuge für das Getriebe- und das Kupplungsgehäuse und 32 beziehungsweise 31 Werkzeuge für die beiden Ventilplatten. Von jedem Werkzeug wurden sechs Stück gefertigt, so dass insgesamt rund 1300 Werkzeuge in relativ kurzer Zeit die Fertigungsstätten Aalen, Altenstadt, Pforzheim und Ehrenfriedersdorf durchlaufen mussten. Gewindewerkzeuge und die Bürsten wurden extern beschafft.

Sämtliche Werkzeuge wurden in der TET-Montage montiert und gewuchtet und dann operationsweise verpackt. Die Werkzeugsätze für die erste Spannlage aller vier Werkstücke konnten terminkonform ausgeliefert werden, so dass auch der Einfahrprozess planmäßig startete. Vogel und seine beiden Anwendungstechnik-Kollegen Ji Fischer und René Georgi waren seitens Heckert für die Umsetzung der Technologie verantwortlich und wurden beim Einfahren und Testen durch weitere Anwendungstechniker unterstützt. Darüber hinaus standen der technischen Berater Andreas Zschemisch und Gebietsverkaufsleiter Matthias Gündel ständig vor Ort zur Verfügung und unterstützten den Prozess. „Das Einfahren und auch die Vorabnahme verliefen reibungslos. Fast alle Werkzeuge funktionierten direkt beim ersten Schnitt“, so Gündel.

Transparentes Projektmanagement

Durch von der TET-Abteilung erstellte Werkzeuglieferlisten war der Stand der Auslieferung stets transparent, so dass der Ablauf ständig präzisiert und mit der Vorrichtungslieferung abgestimmt werden konnte. Optimierungen und Korrekturen im Bearbeitungsablauf wurden sofort erkannt und unproblematisch abgearbeitet. So kam der enge Terminplan nie in Gefahr.

Durch in Deutsch und Englisch geführte Task-Listen waren die Änderungen und Optimierungen im Projekt jederzeit nachzuvollziehen. Sie waren auch sehr wertvoll für die Mitarbeiter des Werkzeugspezialisten in China, die während des Serienbetriebs für den reibungslosen Lauf der Werkzeuge verantwortlich sind. Die Task-Listen hielten sie auch schon im Einfahrstadium auf dem aktuellen Stand des Projekts, informierten über erledigte Aufgaben und Änderungen an einzelnen Werkzeugen.

Vier Monate nach Beauftragung hatte Mapal alle Werkzeuge ausgeliefert. Besonders auf die Ergebnisse der Feinbearbeitung der Steuerschieberbohrung waren die Verantwortlichen bei Heckert gespannt. „Bereits die erste Bohrung hat gepasst“, erklärt Vogel. „Der Durchmesser war in Ordnung und auch die Rundheit und die Zylinderform lagen unter den geforderten 4 beziehungsweise 8 Mikrometer . Das hätten wir so nicht erwartet. Damit war der Abnahmetermin gesichert, da wir vorher für die Feinbearbeitung mehr Zeitreserve eingeplant hatten, die wir nun nicht mehr brauchten. Außerdem war auch das Erreichen der Taktzeit mit diesen sechsschneidigen Werkzeugen kein Problem.“

Nach der Vorabnahme der Anlage in Chemnitz wurden die Maschinen abgebaut und gestaffelt nach China verschifft. Das Wiedereinfahren der Maschinen beim chinesischen Endkunden stellte kein Problem dar und war innerhalb von acht Wochen abnahmebereit. Dabei wurde das Heckert Projekt-Team von den Anwendungsspezialisten von Mapal China tatkräftig unterstützt. So erfolgte auch die Endabnahme ohne Beanstandung, und die Anlage befindet sich heute in der Hochlaufphase.

Heckert GmbH www.starrag.com

Mapal Dr. Kress KG www.mapal.com

Heckert GmbH, Chemnitz

Die Heckert GmbH ist eine von zehn Marken unter dem Dach der Starrag Group. Die Firmen decken das gesamte Technologiespektrum zum Fräsen, Drehen, Bohren und Schleifen von kleineren bis großen Bauteilen aus Metall und Verbundwerkstoffen im oberen Qualitätssegment ab. Heckert im Speziellen, bietet ein Programm exakter und hoch produktiver Horizontal-Bearbeitungszentren zum Fräsen, Drehen und Bohren von Werkstücken im Bereich mittlerer und hoher Stückzahlen. Der Hersteller ist dabei der Technologieführer für die Bearbeitung kubischer Werkstücke insbesondere für Anwendungen der Transportindustrie, der Windenergie oder des Präzisionsmaschinenbaus. Das Spektrum der Werkstücke reicht von kleinen kubischen Teilen aus Aluminium bis zu Stahl- und Gusswerkstücken mit Gewichten von 25 Tonnen.

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