Grundvoraussetzungen für die Rüstzeitreduzierung

Eine effektive Nutzung der Produktionsanlagen kann nur durch die fachliche Schulung von Mitarbeitern an den betreffenden Produktionsmaschinen gewährleistet werden. Besonders wichtig ist hierbei, dass Mitarbeiter in allen Produktionsschichten an diesen Schulungen teilnehmen, um eine Produktivitätsschwankung von vornherein auszuschließen. Das entwickelte Schulungsprogramm umfasst Anregungen für die reibungslose Logistik im Umfeld der Umformmaschine, die komplette Werkzeugbereitstellung sowie die Schulung der Arbeitsvorbereitung bzw. Werkzeugentwicklung.

Rüstzeitoptimierung ist planbar

Die reibungslose Logistik im Vorfeld kann als eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Reduzierung von Rüstzeiten angesehen werden. Vorbeugende und regelmäßige Wartung der Anlagen verhindern, dass Pseudorüstzeiten entstehen, die gar nicht zum eigentlichen Rüstvorgang gehören. Pressenbediener sind Spezialisten (!), die sich mit der Einstellung von Umformpressen und der Produktion von Formteilen bestens auskennen. Solche qualifizierten Mitarbeiter sollten sich nicht mit der Wartung oder Logistik im Umfeld der Maschinen befassen. Bei Schichtübernahme müssen sie auf eine Maschine treffen, bei der ein klar definierter Produktionsauftrag vorliegt, der erforderliche Produktionswerkstoff bereit steht und sich die Werkzeuge für das zuletzt gefertigte Produkt nicht mehr in der Maschine befinden.

Komplette Werkzeugbereitstellung

Die Werkzeuge für das zu fertigende Produkt sind mit Auftragskarte, den betreffenden Zeichnungen, einer Werkzeugstückliste und einem Einstelldatenblatt bereit zu stellen. Eine deutliche Rüstzeitreduzierung kann erreicht werden, wenn in der Werkzeugentwicklung im Vorfeld eine Transportsimulation des Produktes auf der entsprechenden Umformpresse am Bildschirm durchgeführt wurde. Das von Wafios Umformtechnik entwickelte Computerprogramm CACH versetzt den Werkzeugentwickler in die Lage schnellstmöglich Stadienpläne zu erstellen und Transportsimulationen für Pressen durchzuführen.

Rüstzeitoptimierende Maßnahmen an Wafios-Umformpressen

Das Entwicklungsteam erhielt die folgenden Vorgaben zur Optimierung der Rüstzeit an Doppeldruckumformpressen. Rüstzeitoptimierende Maßnahmen dürfen sich auf keinen Fall auf Maschinenleistung, Produktqualität oder Verfügbarkeit der Maschine auswirken. Die Doppeldruckumformpressen der Wafios Umformtechnik Baureihe Hilgeland, spiegeln die modernsten Entwicklungen auf dem Doppeldruckmarkt wieder. Rüstzeitoptimierende Maßnahmen lassen sich an solchen Maschinen wesentlich einfacher durchführen, als an schon sehr betagten Konstruktionen. In der ersten Phase der Entwicklung wurde versucht, die aus den Mehrstufenpressen bekannten Werkzeugwechselsysteme in den Doppeldruckbereich zu übernehmen. Es zeigte sich allerdings sehr schnell, dass diese Systeme für Hochleistungsdoppeldruckpressen nicht geeignet sind. Stempelwechselplatten scheiden an Schwenkermaschinen durch die drastische Massenerhöhung aus, da sie eine Stückleistungsreduzierung der Maschine und höhere Belastungen für das Schwenkerantriebssystem nach sich ziehen. Abschermessereinstellkassetten, die das Einstellen des Schermessers außerhalb der Maschine ermöglichen, führen zu langen, komplizierten Messerausführungen, die die Werkzeugkosten erhöhen und durch Wegbiegen der Schereinheit die Abschnittsqualität verschlechtern. Als einzige praktikable Lösung konnte das Einstellen der Zubringerhand außerhalb der Maschine zur Rüstzeitoptimierung von Mehrstufenwechselsystemen übernommen werden. Nachdem die Mehrstufenkonzepte verworfen waren, wurde ein durchgängiges Konzept zur Reduzierung der Rüstzeit an Doppeldruckpressen aufgestellt und durchgeführt.

Erstes und oberstes Gebot: alle Einstellungen müssen von der Bedienerseite ausführbar sein

Das lineare Einzugsystem mit guter Zugänglichkeit zu den Einzugbacken erlaubt ein Fertigungsspektrum vom kleinsten bis zum größten Drahtdurchmesser, ohne die Einzugbacken wechseln zu müssen. Der nicht erforderliche Wechsel der Einzugbacken bzw. Einzugrollen oder das nicht Bereithalten unterschiedlicher Einzugrollen reduziert die Kosten und verkürzt die Rüstzeit erheblich. Die präzise Eingabe der Abschnittlänge wird am Bedienpult vorgenommen. Das Abschersystem mit Scherbuchsenschnellwechseleinrichtung und die Scherspaltfeinjustierung sowie die präzise Zug Druckeinstellung des einfachen senkrecht angeordneten, verwindungssteifen Schermessers reduziert ebenfalls die Kosten und den Rüstzeitaufwand. Der gesamte Wechsel der Umformwerkzeuge wurde rüstzeitoptimiert. Durch die Einschrauben-Matrizenkeilklemmung, wird eine schnelle Entnahme der Matrize ohne Matrizenmantel Schwächung ermöglicht. Das luftunterstützte Stempelsystem, vereinfacht die Entnahme der Stempel. Teure Schraubenfedern entfallen. Druckübertragende Stifte können kräftiger ausgeführt werden. Der Maschinenschlittenstabilisator ermöglicht einen spielfreien Lauf des Umformschlittens und erleichtert die Stempelfeinjustage durch eine präzise XY-Einstellung. Bei Rüstvorgängen an der Umformpresse befindet sich der Einsteller innerhalb der Schallschutzkabine, was eine deutliche Schallschutzminderung für den Mitarbeiter bedeutet und somit ein konzentriertes Arbeiten ermöglicht. Konzentriertes Arbeiten reduziert Rüstzeiten!
Alle oben aufgeführten Rüstzeitoptimierungsmaßnahmen konnten ohne Einschränkung der Maschinenleistung, Qualitätsreduzierung der Produkte und Verfügbarkeit der Maschine durchgeführt werden. Allerdings haben die Untersuchungen ganz klar gezeigt, dass die Schulung der Mitarbeiter und die reibungslose Logistik im Umfeld der Umformmaschine sowie die werkzeugseitige Vorbereitung den größten Anteil zur Rüstzeitreduzierung beitragen kann.

Der Autor des Beitrags ist Wolfgang Ausländer, Prokurist, Vertrieb bei der Wafios Umformtechnik GmbH, Wuppertal.

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