Mit dem Team Boxenstopp zum perfekten Ergebnis Lauble optimiert Drehfertigung mit ZOLLER

Die Industrieregion Schwarzwald-Baar-Heuberg hat bundesweit die höchste Dichte an Unternehmen, die in der Zerspanungstechnologie tätig sind. Die technologische Ausrichtung ist historisch stark geprägt von der Drehtechnologie, die hier über Generationen weiterentwickelt wurde, so dass heute hochkomplexe Produkte unter Anwendung praktisch aller maßgeblichen Metallbearbeitungsverfahren quasi einbaufertig und mit nachverfolgbarer Qualität gefertigt werden.

Das von zwei Generationen aus der Gründerfamilie geführte Unternehmen Lauble aus Dunningen im Landkreis Rottweil gehört zu diesen regional prägenden Firmen. Hier werden durch kontinuierliche Überprüfung der Wirtschaftlichkeit und neuer technischer Möglichkeiten immer wieder Verbesserungspotenziale erkannt und mit Hilfe der richtigen Werkzeuge auch erschlossen. „Präzision in Bestzeit“ hat sich Lauble auf die Fahnen geschrieben, auf der Website mit Beteiligung eigener Mitarbeiter als Boxenstopp-Team in Szene gesetzt. Dieses Team nimmt konsequent Rüst- und Nebenzeiten in Angriff, um die Produktivität und Lieferzeiten zu optimieren. Seit über 15 Jahren ist ZOLLER Partner für mehr Effizienz bei Lauble und hat nach der erfolgreichen Einführung der Werkzeugeinstellung in ZOLLER-eigener horizontaler Lage vor etlichen Jahren nun auch die Digitalisierung des Werkzeugmanagements begleitet. Erhebliche Einsparungen, Prozessverbesserungen und Arbeitserleichterungen wurden gemeinsam ermöglicht.

Gegründet 1965 als Drehbetrieb in der heimischen Garage entwickelten drei Generationen die Firma zu einem Technologieunternehmen mit 50 Mitarbeitern und einer hochmodernen Fertigung mit 31 Maschinen auf insgesamt über 3.000 Quadratmetern. Auf modernen Kurz- und Langdrehautomaten werden Teile in Losgrößen von meist 500-100.000 Stück für verschiedene, anspruchsvolle Anwendungen hergestellt. Mit der ganzen Erfahrung und dem Fachwissen eines Drehspezialisten entstehen hochpräzise, komplexe Teile aus Edelstahl, Aluminium, Stahl, Messing und auch Kunststoff für die Antriebstechnik, den Maschinenbau, die Medizintechnik und die Elektroindustrie.

Werkzeuge werden im Kardex Lift
eingelagert und dank einer
Schnittstelle zur ZOLLER-TMS-Software
in dieser entsprechend hinterlegt.

Produktionsmaschinen, neue Technologien, Zertifizierungen und digitale Prozesse sichern zusammen mit einer cleveren Positionierung die Stellung in einem anspruchsvollen Markt. Ein aktueller Schwerpunkt der Strategie liegt in der Digitalisierung: Dies ist besonders in der Fertigung beim digitalen Shopfloor Management sichtbar. Hier werden immer aktuelle Prozess-, Maschinen- und Qualitätsdaten mit einem BDE/MDE-System angezeigt und ausgewertet.

Die fertigungstechnischen und planerischen Herausforderungen, die sich aus komplexen Werkstückgeometrien, anspruchsvollen Oberflächenanforderungen, variablen Losgrößen und vielfältigen Materialeigenschaften ergeben, nutzt Lauble als Chance im Wettbewerb. Branchenoffen können Aufträge zu wettbewerbsfähigen Preisen und Lieferfristen angeboten werden. Eine Grundvoraussetzung dafür sind kürzeste Rüst- und Nebenzeiten sowie transparentes und effizientes Werkzeugmanagement. Hier kommt das „Team Boxenstopp“ zum Einsatz, das in diesem Feld von ZOLLER unterstützt wird, dem Weltmarktführer für Werkzeugmesstechnik und Spezialisten für Werkzeugmanagement.

Mit der Investition in ein »hyperion« Einstell- und Messgerät von ZOLLER konnte Lauble durch das Auslagern des Werkzeugeinstellens bereits konkrete Einsparungen erzielen. Mit einer Senkung der Rüstzeiten um rund 40% hatten sich die Kosten für das Einstellgerät in weniger als einem halben Jahr amortisiert und bringen nun laufend signifikante Einsparungen. Werden die Werkzeuge im Vorfeld eingestellt kann die Maschine nach dem Werkzeugwechsel viel schneller wieder in den Span.

Ein Mitarbeiter, eigens verantwortlich für den
Werkzeugraum bei Lauble, bucht Werkzeuge
aus der ZOLLER-TMS Software aus.

Das war genau die Art von Optimierung, die einige Jahre später das Team Boxenstopp suchte. Es lag nahe, im Rahmen dieser 2018 gestarteten Initiative nach weiteren Potenzialen im Werkzeugmanagement zu forschen. Welche digitalen Möglichkeiten gäbe es, die das Werkzeug betreffende Prozesse um das Einstellgerät zu digitalisieren und zu optimieren?

Dieser Fragestellung ging Florian Kreuzberger nach, der als Assistent der Geschäftsleitung einen guten Überblick über die kaufmännischen Eckdaten des Unternehmens und entsprechende Ansatzpunkte für Optimierungen hat.

Ausgangspunkt für die Überlegungen waren die offensichtlichen Verbesserungspotenziale im Werkzeugraum und beim Rüsten. „Natürlich haben wir unterschiedliche Losgrößen und die folgende Beispielrechnung ist eher konservativ: Angenommen wir rüsten 50 Werkzeuge am Tag, bestehend aus 125 Einzelkomponenten – selbst wenn man pro Komplettwerkzeug, inklusive aller Komponenten, nur 90 Sekunden sucht, kommt man auf eine reine Suchzeit von 75 Minuten pro Tag. Und das ist schon sehr optimistisch, da unser Werkzeugraum zwar ordentlich, aber nicht konsequent genug organisiert war“, so Kreuzberger. Die Planung war relativ schnell aufgesetzt: Für die Werkzeugaufbewahrung sollten elektronische Schränke angeschafft werden, Werkzeuglisten sollten standardisiert und die Werkzeugbereitstellung von einem zentralen Verantwortlichen übernommen werden, statt bisher von jedem einzelnen Einrichter. Verknüpft sollte das Ganze durch eine professionelle Werzeugmanagement-Software werden.

Hierbei wurde man bei ZOLLER fündig. Mit dem SILVER Paket der TMS Tool Management Solutions erhielt Lauble alle Möglichkeiten, um eine gut organisierte, zeitgemäße Werkzeug- und Lagerverwaltung aufzusetzen. Vorbereitete Schnittstellen für den geplanten Lagerlift der Firma Kardex, die bedienerfreundliche ZOLLER Lagerortverwaltung, eine zentrale Pflege der Werkzeugdatensätze, Komponenten und Sachmerkmale gemäß DIN 4000, die Verwaltung von Einrichteblättern und der Datenimport an den Maschinen standen damit zur Verfügung. Damit auch der digitale Zwilling der Index Maschinen mit gemessenen 3D-Werkzeugdaten in der Software perfekt genutzt werden konnte, entwickelte ZOLLER im Rahmen des Projekts die Schnittstelle zur Software.

Die 3D-Werkzeugdaten in der ZOLLER-TMS-Software
entsprechen den tatsächlich vorhandenen realen
Werkzeugen.

Bei der Schaffung der Grundlagen für diesen bedeutenden Schritt in der Fertigung von Lauble unterstützte ZOLLER mit den passenden Schulungen und Lösungsansätzen. Kreuzberger: „Vor allem die Werkzeugdaten-Anlage bereitete uns anfangs Kopfzerbrechen. Zwar konnten uns unsere Werkzeuglieferanten alle Daten bereitstellen, aber die Arbeit, alle Komponenten im System anzulegen, und das auch noch in 3D erschien uns als Mammutaufgabe. Während Fräsbetriebe mit weit weniger Komponenten und simpleren Konturen arbeiten können, müssen wir Dreher komplexe Daten anlegen. Zuerst hatten wir den Eindruck, die Software von ZOLLER sei sehr auf rotierende Werkzeuge ausgelegt und dass wir immens viel Zeit mit der Datenanlage verbringen müssten.“ Dies konnte aber in Zusammenarbeit mit ZOLLER schnell entschärft werden: „Die Datenanlage stellt ein Stück weit immer Aufräumarbeit und Systematisierung dar, die sich aber zigfach auszahlt,“ so Felix Kammer, der den Prozess bei Lauble ZOLLER-seitig begleitet. „Es gibt immer Besonderheiten, die man beachten muss, aber grundsätzlich erlaubt es unsere Software, jegliche Werkzeuge, Komponenten und Sachmerkmale normgerecht zu definieren und so einen reibungslosen Austausch mit Fremdsystemen sicherzustellen.“ Dies bedarf lediglich eines Trainings, das den Verantwortlichen bei Lauble die nötige Kenntnis, Sicherheit und Geschwindigkeit verschaffte. „Wir dachten, wir würden an jedem Werkzeug mindestens einen halben Tag sitzen, haben aber in der Schulung schnell gelernt, wie man die DIN 4000 Struktur im ZOLLER-TMS mit den Daten der Werkzeughersteller befüllt.“ Damit war es eine reine Frage der Umsetzung. Die Machbarkeit und Effizienz waren gegeben.

Nun konnte auch der Lagerplatz für die Werkzeuge im ZOLLER-System angelegt werden. Nach entsprechenden Einstellungen war die Schnittstelle zum Kardex-Lift funktional, Werkzeuge können nun per Dateiaustausch im Netzwerk ab- und zugebucht werden. Dies ergab bei Lauble ein komplett anderes Bild. Wo früher etliche Werkzeugschränke standen, aus denen je nach Kenntnis Werkzeuge entnommen wurden, steht jetzt ein ZOLLER-TMS-Arbeitsplatz und zwei Kardex-Lifte sowie eigens konzipierte Werkzeugwagen. Ein Mitarbeiter, eigens verantwortlich für den Werkzeugraum bei Lauble, bucht Werkzeuge im System ab, der Lift fährt automatisch die entsprechende Schublade an und ein Laserpointer auf das Werkzeug macht eine Verwechslung praktisch unmöglich.

V.l.n.r.: Sascha Auber (Geschäftsführer Lauble GmbH),
Roland Pier (Vertriebsleiter E. ZOLLER GmbH & Co. KG),
Florian Kreuzberger (Assistent der Geschäftsleitung,
Lauble GmbH) und Felix Kammer (Vertrieb Süd,
ZOLLER GmbH & Co. KG) im Tool Room.

Der nächste Ansatzpunkt war der Programmierarbeitsplatz. Da man nun über eine zentrale Datenbank mit allen realen Werkzeugdaten verfügte, konnten diese auch hier gewinnbringend eingebunden werden. Bisher hatte man die virtuelle Index-Maschine VirtualLine nur mit Nominaldaten betrieben. Dadurch verlor man viel Potenzial der Software, was Produktivität und Sicherheit angeht. Die nun zur Verfügung stehenden 3D-Werkzeugdaten entsprechen den tatsächlich vorhandenen, realen Werkzeugen, die einheitlich aus der ZOLLER z.One Datenbank kommen anstatt doppelt gehalten zu werden. Dies stellt einen bedeutenden Unterschied in der Zuverlässigkeit der verwendeten Daten dar, da sie genau den auf dem Einstellgerät vermessenen Werkzeugen entsprechen. Damit können die Möglichkeiten der Simulation, die das Programm bietet, erst wirklich sinnvoll genutzt werden, um Kollisionsvermeidung und Prozessoptimierung zur Senkung der Nebenzeiten zu betreiben.

Um den Prozesskreislauf vom Programmierarbeitsplatz bis zum fertigen Teil zu schließen, bedurfte es noch eines Schrittes, der nun nacheinander angegangen wurde. Für die direkte Datenübertragung vom Einstellgerät an die Maschine entschied sich Lauble für die Übertragung via Postprozessor, als sichere und effiziente Variante. Dabei wird am Einstellgerät eine Datei erzeugt, welche die jeweilige Maschine lesen kann. Diese Datei wird dann aktiv an der Maschine vom Bediener importiert. ZOLLER hält dazu Standard-Postprozessoren vor, die entsprechend der Maschine und Steuerung angepasst werden. Lauble schließt den Kreis nun nach und nach durch die Anbindung aller relevanten Maschinen.

V.l.n.r.: Felix Kammer (Vertrieb Süd,
ZOLLER GmbH & Co. KG) und Florian Kreuzberger
(Assistent der Geschäftsleitung, Lauble GmbH)
am ZOLLER-TMS-Arbeitsplatz.

Sascha Auber und Florian Kreuzberger wollen auf dem Erreichten weiter aufbauen: „Wir haben mit ZOLLER Schritt für Schritt mit wachsendem Effekt mehr Effizienz in unsere Fertigung gebracht, ohne den laufenden Betrieb einschränken zu müssen. Allein das Arbeiten in einem perfekt organisierten Werkzeugraum und das zielgerichtete Optimieren mit den virtuellen Werkzeugen machen unsere Vorwärts-Strategie greifbar, für Mitarbeiter und Kunden“, so Sascha Auber. Florian Kreuzberger ergänzt: „Die Einsparungen an den Rüstzeiten, sowohl durch die schnellere Auffindbarkeit und direkt an der Maschine durch die externe Werkzeugvermessung, sind beeindruckend. Und wir erfahren durch den intensiven Austausch mit ZOLLER immer wieder von neuen Möglichkeiten zur Optimierung, die wir sicher nicht verpassen wollen.“ Derzeit stehen Automationslösungen der Firma ZOLLER für den Werkzeugsvorbereitungsprozess im Raum, die auf der bestehenden Basis schnell und einfach zu implementieren sind.

Sascha Auber (Geschäftsführer Lauble GmbH):
„Wir haben mit ZOLLER Schritt für Schritt mit
wachsendem Effekt mehr Effizienz in unsere
Fertigung gebracht, ohne den laufenden Betrieb
einschränken zu müssen.“