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Präzise Planzeiten erreichen

Auf dem Weg zur bestmöglichen Maschinenbelegung

Präzise Planzeiten erreichen

Die Schlatter Deutschland GmbH & Co. KG stellt Webmaschinen her, deren Produkte in den schnellsten Papiermaschinen der Welt als Bespannung eingesetzt werden. Um Kalkulationen zur Ermittlung von Plan-Zeiten für die Fertigung mechanischer Maschinenkomponenten mit großer Genauigkeit und hoher Planungssicherheit durchzuführen, hat das Industrieunternehmen seine altbewährten Tabellen und Loseblattsammlungen durch ein IT-Planungswerkzeug abgelöst. Über den Einsatz der Software kann der Betrieb seine Planzeiten deutlich verkürzen.


Wolfgang Laup, Leiter der NC-Programmierung im Hause Schlatter, Münster Bild: give4pr

Die bereits 1867 in Thüringen gegründete Maschinenfabrik Emil Jäger siedelte sich nach dem Zweiten Weltkrieg in Münster an. Seit der Übernahme durch die international agierende Schlatter Gruppe aus Schlieren in der Schweiz firmiert das Unternehmen unter dem Namen Schlatter Deutschland GmbH & Co. KG . Die Gruppe zählt zu den weltweit führenden Anbietern im Anlagenbau – spezialisiert auf die Technologie des Widerstandschweißens.

Ein weiteres wichtiges Segment sind Webmaschinen für besondere Anwendungen, Ausrüstungsmaschinen für Papiermaschinenbespannungen sowie Maschinen für Drahtgewebe und -gitter. Der Standort Münster hat rund 170 Mitarbeiter. Hier werden neben Schweissmodulen die Drahtwebmaschinen sowie PMC-Web- und Ausrüstungsmaschinen für die Papiermaschinenindustrie entwickelt und produziert. Das Webmaschinenangebot wird ergänzt durch Anlagen, die in der Produktion der Gewebe vor und nach dem Weben eingesetzt werden. Die Anlagen im Bereich Weben werden unter der Marke Jäger vertrieben.

Darüber hinaus werden am Standort Münster Schlatter-Schweissanlagen und -komponenten gemeinsam mit dem Hauptstandort Schweiz entwickelt und gebaut. Die Webmaschinen dienen der Herstellung von modernen Geweben aus Kunststoffmaterialien, die auf den schnellsten Papiermaschinen der Welt als Filtermedium zum Einsatz kommen. Zur Produktpalette gehören Anlagen für Forming-Gewebe, Pressfilzgrundgewebe und Trockensiebe sowie Industriefiltergewebe. Die Webebreiten der Anlagen betragen bis zu 15,5 Metern, und die Anlagen zur Herstellung von Pressfilzgrundgeweben können Webebreiten von bis zu 31 Metern aufweisen.

Maschinenpark mit hoher Fertigungstiefe

Das Lieferprogramm umfasst auch Systeme für die Behandlung von Bespannungsgeweben, vom Kompaktier- bis zum Beschichtungssystem. Die Produktpalette an Drahtwebmaschinen reicht von Webmaschinen für die Herstellung einfacher Aluminium-Fliegengewebe bis zu Webmaschinen für die hochpräzise Fertigung von Katalysatorgewebe aus Platinlegierungen. Auf Drahtkröpfmaschinen werden Stahldrähte bis 18 Millimetern Drahtdurchmesser gekröpft oder gestanzt, die anschließend auf automatischen oder halbautomatischen Gitterwebmaschinen zu Zaun- oder Schutzgittern sowie zu Siebgeweben verarbeitet werden.

Der Maschinenpark besteht aus zahlreichen konventionellen und CNC-gesteuerten Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren. Die zu fertigenden Maschinenteile sind Komponenten der auszuliefernden Anlagen und weisen insbesondere im Hinblick auf die mechanische Bearbeitung eine sehr hohe Fertigungstiefe auf. Lange Jahre basierten die Plan-Zeiten zur Kalkulation und Arbeitsplanerstellung auf Werten aus althergebrachten Tabellen, Katalogen und Loseblattsammlungen. Teilweise kamen diese Daten durch typische Zeitaufnahmen zustande: Die benötigten Plan-Zeiten wurden mit Hilfe dieser Unterlagen und dem Erfahrungsschatz aus Jahrzehnten bestimmt oder geschätzt; Arbeitspläne wurden manuell erstellt und in die EDV übergeben.

Kalkulationsbausteine für die Planzeitermittlung

Als Folge eines Besuchs von Mitarbeitern der Arbeitsvorbereitung der Schlatter Deutschland GmbH auf der Metav 2001 wurden Wolfgang Laup, Leiter NC-Programmierung, und Dipl.-Ing. Michael Meichsner, Leiter IT sowie Planung und Steuerung, auf das Kalkulations- und Planungsinstrument HS Plan aufmerksam. Damit der Planer möglichst schnell und zuverlässig exakte Zeiten ermitteln kann, setzt die Software auf die HSI-Technologiebasis, die aus vorkonfigurierten Verfahrensmodulen für mechanische Bearbeitungsverfahren und Schweißverfahren besteht.

Die Module für Prozessschritte wie Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen oder Erodieren enthalten Regelwerke zur Zeitenberechnung sowie Technologiedaten wie Vorschübe, Schnittwerte und Algorithmen zur Schnittwertoptimierung. Die Planzeitermittlung kann in verschiedenen Verdichtungsebenen erfolgen; Berechnungsabläufe stehen bezogen auf Verrichtungen, Formelemente und Teileklassen zur Verfügung. Die vom Anbieter HSI GmbH aus Erfurt vorkonfigurierten Kalkulationsbausteine sind sofort einsetzbar.

Der Anwender kann aber auch Schnitt- und Zeitwerte sowie Regelwerke bedarfsgerecht modifizieren oder ergänzen, um eine kontinuierliche Anpassung und Optimierung im Hinblick auf Fertigungsprozesse mit neuen Maschinen, Werkzeugen oder Werkstoffen vorzunehmen. Das Know-how bleibt so ‚im Haus‘, Flexibilität und Einarbeitung neuer Erkenntnisse sind in Eigenregie schnell realisierbar. Vor dem finalen Einsatz des IT-Werkzeuges führte Schlatter vor Ort intensive Tests mit anspruchsvollen Probeberechnungen durch. Dabei zeigten sich die Verantwortlichen besonders von der einfachen Bedienung, den erzielten Rechenergebnissen sowie deren Nachvollziehbarkeit überzeugt.

Hinzu kam, dass die Realisierung einer bidirektionalen Schnittstelle zum im Unternehmen eingesetzten Enterprise Resource Planning-Systems (ERP) des Anbieters Psipenta kein Problem darstellte. So fiel im Jahr 2002 die Entscheidung, das neue Planungssystem einzuführen. Zu den zentralen Auswahlkritereien zählten auch die vollständige Abbildung des vorhandenen Kalkulations-Know-hows, die schnelle Anpassung des Systems an Veränderungen in den Fertigungsprozessen, Investitionssicherheit durch den Einsatz zukunftsorientierter Technologien sowie die Sicherstellung von Service und Support.

Blick in die Fertigungshalle bei Schlatter: Die zu fertigenden Maschinenteile sind Komponenten der auszuliefernden Schlatter-Anlagen und weisen insbesondere im Hinblick auf die mechanische Bearbeitung eine sehr hohe Fertigungstiefe auf. Bild: Schlatter Deutschland

Unternehmensspezifische Plan-Zeitenermittlung

„Einer unserer Beweggründe für die Entscheidung, HSplan bei uns im Hause einzusetzen, bestand darin, unsere Kalkulation mit wesentlich mehr Genauigkeit und damit mit höherer Sicherheit auszustatten,“ erklärt Meichsner und ergänzt: „Da wir als Einzelfertiger und für bestimmte Aufträge auch als Kleinserienfertiger agieren, sowie eine sehr große Anzahl unterschiedlicher Teile stets aufs Neue zu kalkulieren haben, nimmt die Kalkulation einen durchaus hohen Stellenwert ein. Die von uns durchgeführte ‚Schnupperphase‘ war überzeugend und zeigte uns, dass wir auf dem richtigen Weg sind.

Auf der anderen Seite wurde erkennbar, dass mit diesem neuen Werkzeug durch Anpassung der Verfahrensbausteine im Bedarfsfall auch eine gezielte Prozessoptimierung vorgenommen werden kann. Gleichzeitig sammeln wir jede Menge Know-how in diesem Tool und Personalengpässe lassen sich besser abdecken.“ Harro Schröter, kaufmännischer Leiter und Mitglied der Geschäftsleitung der Schlatter Deutschland GmbH & Co. KG, erklärt: „Auch von Seiten der Geschäftsleitung schloss man sich den Argumenten der Kollegen aus dem operativen Geschäft voll an. HS Plan ergänzt als Zusatzmodul die IT-Infrastruktur im Hause, es wird als eine Standardsoftware, die eine deutliche Arbeitserleichterung mit sich bringt, von allen involvierten Mitarbeitern geschätzt“.

Für die Anwender im Betrieb war es selbstverständlich, die unternehmensspezifischen Technologiedaten in das System einzubringen, um letztlich in der Praxis die besten Plan-Zeiten zu ermitteln. Ebenso klar war es, die einzelnen Verfahrensbausteine mit entsprechen Regelwerken möglichst optimal auf die individuellen Belange auszurichten. Nach einer dreitägigen Schulung der Mitarbeiter aus Kalkulation und NC-Programmierung in Erfurt konnten diese Aufgaben selbständig in Angriff genommen werden; in zwei Monaten erfolgten Aufbereitung und Einpflegen der entsprechenden Technologiedaten.

Es schlossen sich Anpassungen spezieller Dreh- und Fräs-Verfahrensbausteine im Folgemonat an. „Diese Vorgehensweise hat sich als sehr sinnvoll erwiesen, denn einerseits schaffte der intensive Umgang mit der Software die notwendige Vertrautheit und andererseits erreichte man eine gewisse Unabhängigkeit. Denn Pflegeaufwand für Änderungen und Ergänzungen fällt stets an, entweder aufgrund des Einsatzes neuer Maschinen, Verfahrenstechniken und Werkzeuge oder durch die Verwendung neuer Werkstoffe. In derartigen Situationen ist es ein erheblicher Vorteil, schnell selbst Hand anzulegen zu können“, sagt Meichsner.

Montage einer Webmaschine: Das Produktportfolio von Schlatter reicht von Hochleistungswebmaschinen bis zu Systemen für die Behandlung von Bespannungsgeweben. Bild: Schlatter Deutschland

Nahtlose Kopplung mit dem Unternehmenssystem

Im Jahr 2003 erhielt der Systemanbieter dann den Auftrag, eine Schnittstelle zwischen der Planungslösung und dem ERP-System einzurichten, um die ERP-Software um die Ebene der Arbeitsstufen innerhalb der Arbeitsgänge zu ergänzen. Nun können beliebig viele Berechnungsbausteine pro Vorgang herangezogen werden; anhand der übergebenen Plan-Zeiten kann das Geschäftssystem mit exakten Planungs- und konsistenten Stammdaten arbeiten.

Bei Bedarf – etwa in der Anfangsphase eines Projekts – kann das Kalkulationswerkzeug auch losgelöst von dem ERP-System arbeiten. So können beispielsweise bei Fremdvergaben Prototypen oder speziellen Testteile erstellt, Teile-Nummern sowie Stücklisten angelegt und entsprechende Plan-Zeiten ermittelt werden. So lassen sich Varianten besser beurteilen und Preisbenchmarks zur ‚verlängerten Werkbank‘ durchführen, ohne Testdaten im ERP-System anlegen zu müssen. Kommt ein kalkulierter Auftrag zustande, kann unmittelbar aus der Vorkalkulation die Arbeitsgangfolge zur Arbeitsplanerstellung in das ERP-System eingebracht werden.

Akzeptanz vom Management bis zur Werkstatt

Mit dem Einsatz des neuen Systems hat sich gezeigt, dass die ursprünglichen Plan-Zeiten um 20 bis 30 Prozent verkürzt werden konnten. Nicht nur die Planer zeigen sich mit der neuen Software zufrieden, auch Werkstatt und Management begrüßen den Einsatz des Planungsinstruments: Protokollierte Ergebnisse wie Plan-Zeiten und Ist-Werte sind nachvollziehbar und eindeutig, die zu den Plan-Zeiten führenden Technologiedaten und Regelwerke liegen offen vor und tragen in Gesprächen beispielsweise mit den Meistern aus der Werkstatt zur Verbesserung der Ergebnisse und Prozesse bei.

„Nach zehnjähriger Anwendung ziehen wir eine positive Bilanz mit HS Plan. Die Abweichungen von den ermittelten Plan-Zeiten liegen bei ein bis fünf Prozent. Das sind durchaus sehr gute Werte“, berichtet Laup. „Diese Abweichungen kommen teilweise dadurch zustande, dass im Rahmen der NC-Programmierung schon mal andere Reihenfolgen der Bearbeitung aus momentanen, zweckmäßigen Gründen – zum Beispiel andere Werkzeuge oder andere Verfahrwege – realisiert werden, als sie zum Zeitpunkt der Plan-Zeitenermittlung und der Arbeitsplanerstellung konzipiert waren. Wir sind nun in der Lage, bestimmte Parametereinstellungen und ihren Einfluss auf die Fertigung zu verfolgen und zu beurteilen. Damit werden die Vorgänge vom Produktdesign bis zur Fertigung durchgängig transparent“, sagt der Leiter NC-Programmierung.

Zur Erfolgsbilanz der erhöhten Planungssicherheit zählt auch eine bessere Maschinenbelegung, aus der sich wirtschaftliche Vorteile wie kürzere Durchlaufzeiten und Steigerung der Produktivität ableiten lassen.