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"Mit der richtigen Technologie kann man alles machen"

Präzisionsmessgeräte in Fließmontage

"Mit der richtigen Technologie kann man alles machen"

Im Rahmen seiner Lean Production-Strategie stellte Klingelnberg die Montage im Werk Hückeswagen von Standplatz- auf Fließfertigung im One-Piece-Flow um. Die Produktion der Präzisionsmessgeräte läuft nun über ein schienenbasiertes Transportsystem. Tomas Kirschenfauth, Chief Operating Officer, und Markus Friedrich, Leiter Montage, sprechen über Herausforderungen und Besonderheiten des Projekts.

Tomas Kirschenfauth, Chief Operating Officer bei Klingelnberg in Hückeswagen und Markus Friedrich, Leiter Montage bei Klingelnberg in Hückeswagen. Bilder: Klingelnberg

Herr Kirschenfauth, Sie haben einen wichtigen Bereich Ihrer Fertigung auf Fließmontage umgestellt. Was waren die größten Herausforderungen?

Tomas Kirschenfauth: Lean Production- und Lean Management-Prinzipien zu verfolgen hat für uns hohe Priorität. Es war immer klar, dass Fließfertigung mit einem ‚One Piece Flow‘ als die effizienteste Produktionsform das Ideal ist, dem wir möglichst nah zu kommen versuchen. Darum haben wir, als uns jetzt die Mittel dazu zur Verfügung standen, die Endmontage im Messgerätebau eingetaktet und auf Linie gebracht. Das haben wir verwirklicht, indem wir Arbeitsschritte definiert, Arbeitsstationen eingerichtet und eine Möglichkeit zum Transport geschaffen haben. Das alles waren große Herausforderungen, aber die größte war wohl, unsere Mitarbeiter zu überzeugen.

Die Belegschaft war mit Ihren Plänen nicht einverstanden?

Markus Friedrich: Unsere erfahrenen Werker waren felsenfest davon überzeugt, dass Präzisionsmaschinen, wie wir sie herstellen, nicht in Fließfertigung produziert werden können, weil die Transportschritte die empfindlichen Messinstrumente schädigen würden. Sicher spielte eine Rolle, dass man Fließfertigung traditionell mit Massenproduktion assoziiert. Den Meisten ging es vor allem um handfeste arbeitsorganisatorische Fragen: Würden sie sich in Zukunft nicht mehr frei bewegen können? Würden sie wie Roboter verplant sein? Aber wir konnten erklären, dass das primäre Ziel ja nicht eine stumpfe Erhöhung der Arbeitsbelastung war, sondern im Gegenteil eine Reduzierung unproduktiver, lästiger Hilfsarbeiten. Wir legten das Augenmerk voll auf die Arbeitsschritte und setzen uns das Ziel, alles Unnötige zu reduzieren und die essenziellen Aufgaben möglichst geordnet und transparent zu gestalten.

Dieses Vorgehen hat dann die Mitarbeiter überzeugt?

Kirschenfauth: Das und die eigene Anschauung. Ich hatte Lösungen für die Fließfertigung von Großmaschinen recherchiert und war dabei auf Deckel Maho gestoßen. Die montieren ihre Werkzeugmaschinen auf Transportplattformen von Strothmann. Die Taktzeiten betragen circa siebeneinhalb Stunden, vergleichbar mit unserer Fertigung. Wir haben für unsere Monteure eine Besichtigung in Pfronten organisiert. Dort werden Fräsmaschinen und -bearbeitungszentren in Fließmontage fertiggestellt. So konnten sich unsere Facharbeiter ein eigenes Bild machen. Im Gespräch mit den Deckel Maho-Monteuren, die seit über acht Jahren in dieser Form arbeiten, haben unsere Werker von Skepsis auf Interesse umgeschaltet: Sie wollten wissen, wie die Fließfertigung sehr großer Maschinen funktioniert. Und nicht zuletzt konnten sie sich einen Eindruck über die Arbeitsatmosphäre verschaffen. Die Rückmeldungen waren danach schon deutlich positiver.

Friedrich: Der Konsens war in etwa: „Mit der richtigen Technologie kann man alles machen.“

Herr Friedrich, wie sah die Ausgangssituation in der Fertigung bei Klingelnberg aus, bevor Sie umgebaut haben?

Friedrich: Bisher hatten wir alle Geräte und Messzentren in Standplatzmontage gefertigt, also mussten stets alle Bauteile an die einzelnen Arbeitsstationen gebracht werden. Wenn Teile fehlten, verschob sich die Weiterarbeit und die Monteure wandten sich zwischenzeitlich anderen Projekten zu. Anhand der Kapazitätsplanung konnten wir abschätzen, in welcher Kalenderwoche wir eine Maschine fertigstellen würden. Es gab aber keinen belastbaren, genaueren Zeitplan. Wir konnten erst dann einen Abnahmetermin mit den Kunden vereinbaren, wenn eine Maschine fertig war. Hinzu kam, dass die Bestandteile einer Bestellung in der Regel nicht zur gleichen Zeit abnahmebereit waren. Also standen fertige Maschinen unnötig lange bei uns. Und natürlich müssen wir noch die Maschinen hinzuzählen, die in der Endmontage waren, an denen aber gerade nicht gearbeitet wurde.

 
Bild: Klingelnberg

Messgeräteproduktion für den weltweiten Markt

Die in siebter Generation familiengeführte Klingelnberg-Gruppe mit Hauptsitz in Zürich beschäftigt etwa 1.000 Mitarbeiter, darunter 170 Ingenieure in Forschung und Entwicklung. Ein Ergebnis der Entwicklungsarbeit sind 93 angemeldete Patente in den vergangenen fünf Jahren. Der Hersteller agiert weltweit in drei Geschäftsbereichen: Entwicklung und Herstellung von Maschinen mit dem Schwerpunkt Kegelradmaschinen, Geräte zur Messung von Verzahnungen und rotationssymmetrischen Bauteilen sowie Fertigung hochpräziser Getriebekomponenten. Das Aufgabenspektrum der Präzisionsmessgeräte reicht von der Vermessung von Werkzeugen über Verzahnungen jeglicher Art bis hin zu Getriebekomponenten mit einem Durchmesser von mehreren Metern. Eine einzelne Maschine kann in einer Aufspannung Verzahnungen, Geometrie, Formabweichungen und Rauheiten messen. Zu den Zielmärkten des Unternehmens zählen unter anderem die Automobilindustrie, der Schiffbau, die Windkraftindustrie und der Getriebebau. Zudem unterhält der Technologie-Anbieter ein weltweites Netzwerk von Service- und Vertriebsniederlassungen, beispielsweise in den USA, Mexiko, Japan und Indien. Die Fertigungsstätten in Zürich, Hückeswagen und im nordwestungarischen Györ produzieren nach Lean Production- und Lean Management-Gesichtspunkten und orientieren sich dabei unter anderem an 5S- und Kaizen-Prinzipien. Daher setzt das Unternehmen auch auf ‚Closed Loops‘, also Mechanismen zur Ergebnisrückmeldung, Erfolgskontrolle und Prozessanpassung.

Und jetzt haben Sie stattdessen eine Montagelinie eingerichtet …

Friedrich: Jetzt fertigen wir fünf Typen in Einzelstück-Fließmontage. Für die Fließmontagelinie haben wir die Montage in Arbeitsschritte eingeteilt und 13 Stationen eingerichtet. Die ersten sechs durchläuft der Monteur mit seiner Maschine, danach wird die Elektrik installiert. Die 13 Arbeitskomplexe sind so eingeteilt, dass sie in acht Stunden erledigt werden können. Bei größeren Modellen können es bis zu zehn Stunden werden, aber jeder Schritt wird am selben Tag abgeschlossen, sodass die Maschinen im Tagestakt eine Station weiterbewegt werden können. Bei Bedarf werden die Monteure von Springern unterstützt, sodass die Atmosphäre entspannt bleibt. Wir stellen aber außerdem auch große Verzahnungsmesszentren unter anderem für die Windkraftindustrie her. Die vermessen Werkstücke mit Außendurchmessern bis 3,5 Meter, bei Bedarf auch bis zu acht Meter. Diese Modelle montieren wir weiterhin in Standplatzmontage, aber auch sie sind in das neue Planungs- und Visualisierungssystem eingegliedert. Vorteile wie Transparenz, Planbarkeit und Ordnung können wir dadurch auch hier weitgehend nutzen.

Die Visualisierung ist also ein wesentlicher Faktor für die Lösung?

Kirschenfauth: Ja, auf jeden Fall. Wir visualisieren auf zentral angebrachten Monitoren die letzten 23 Tage für alle Projekte und alle Arbeitsstationen mit Materialbedarf und Status. Das ersetzt Besprechungen und schafft Transparenz für alle Bereiche, zum Beispiel auch für Einkauf und Lager. Kunden können Auftragsänderungen bis vier Wochen vor Fließmontagebeginn mitteilen. Zehn Tage vor Fertigungsbeginn beginnt der Countdown. Idealerweise müsste dann alles Material bei uns sein – alles, was fehlt, wird abgebildet. Da offen ersichtlich ist, wer den Mangel zu verantworten hat, ist der Anreiz sehr groß, selbst sicherzustellen, dass alles termingerecht vor Ort ist.

Was ist das Besondere an Ihrer Fließmontagelinie im Vergleich, sagen wir, zu einem Automobilbauer?

Friedrich: Damit unsere Maschinen letztendlich präzise arbeiten, müssen unsere höchst empfindlichen Messinstrumente äußerst vorsichtig gehandhabt werden. Für eine optimale Montagesituation richten wir die Rollwagen mittels Nivellierplatten aus. Strothmann hat nach einer Prüfung der Fundamente den Hallenboden aufgefräst und drei Schienenstränge und Nivellierplatten verlegt. Die Wagen wurden für unsere Zwecke angepasst. Sie werden per Hand bewegt. Durch Öffnen eines Druckluftventils werden sie auf die Nivellierplatten abgesenkt, damit erreichen wir eine absolut horizontale Ausrichtung. Zum Weitertransport werden sie dann mit einer kurzen Druckluftzuführung wieder auf Fahrthöhe gebracht. Das Beste an der Logistiktechnologie ist ihre Einfachheit. Sie erfüllt ihre Aufgabe, ist extrem leichtgängig, stabil und bisher äußerst zuverlässig.

Welche Auswirkungen hatte die Umstellung der Montage auf angrenzende Bereiche der Fertigung?

Friedrich: Nach drei Tagen hatte sich jegliche Aufregung abgenutzt. Die Materialbereitstellung erfolgt jetzt völlig anders als zuvor. Schüttgut bringen die Logistiker direkt zur Arbeitsstation und füllen dort die Behälter. Die Bauteile stellen unsere Lageristen für jeden Auftrag auf einzeln bestückten Rollwagen bereit. Sie verwenden Moosgummiunterlagen mit den ausgestanzten Formen aller Komponenten, die die Teile schützen und gleichzeitig auf einen Blick anzeigen, ob das Material vollständig ist. Für einige Lieferanten hat es sich als sinnvoll erwiesen, ebenfalls dieses Bereitstellungssystem zu nutzen. Oder wir arbeiten mit Umlaufverpackungen.

Kirschenfauth: Wir haben im Zug der Terminplanung und Materialdisposition neu mit unseren Lieferanten verhandelt. Wenn wir jetzt einen Kundenauftrag erhalten, teilen wir ihnen mit, was wir benötigen werden, sodass sie eine grobe Kapazitätsplanung vornehmen können. Reichlich im Voraus bestellen wir dann für einen festen Termin. Im Gegenzug müssen sie Liefergarantien geben. Außerdem gehe ich davon aus, dass sich die verbesserte Transparenz und Planbarkeit auch auf die Wahrnehmung unseres Unternehmens auswirkt. Der Vertrieb kann das Übergabedatum jetzt früh mit den Kunden terminieren und ihnen auch mitteilen, wie lange sie Änderungen anbringen können. Für Kunden, die mehrere Geräte bestellen, können wir die Abnahmetermine möglichst zeitnah eintakten, sodass fertige Maschinen nicht lange bei uns stehen, ohne dass wir die Rechnung gestellt haben.

Können Sie schon eine Zwischenbilanz ziehen?

Friedrich: Die Durchlaufzeit ist geringer. Die Endmontage, die früher keine feste Zeitspanne hatte, dauert in der neuen Linie für jede Maschine maximal zehn Tage. Aufträge werden so eingetaktet, dass sie zum verabredeten Abnahmetermin fertig werden, sodass wir sie direkt nach Fertigstellung den Kunden übergeben können. Vorher standen fertige Maschinen oft noch für eine ganze Zeit bei uns. Jetzt geht im Grunde alles, was fertig ist, sofort raus.

Planen Sie angesichts dieser positiven Effekte Folgeprojekte?

Kirschenfauth: Ja, wir wollen die Vorteile des Systems auch in unseren anderen Geschäftsfeldern nutzen. Derzeit planen wir mit Strothmann eine Produktionslinie für vier Varianten einer Verzahnungsmaschine.

 
Bild: Strothmann Machines & Handling GmbH.

Rundschienen-Technologie für die Werkhalle

Die patentierte Rundschienen-Technologie von Strothmann, die auch bei Klingelnberg zum Einsatz kommt, ermöglicht spurtreuen Transport großer Lasten mit geringem Kraftaufwand: Eine einzelne Person kann bis zu zehn Tonnen von Hand bewegen, für schwerere Lasten stehen weitere Antriebslösungen zur Verfügung. Die Schienen lassen sich in verschiedene Fundamente von Bestandsgebäuden ebenso wie in neuen Fertigungsstätten montieren. Die Arbeiten zum Einbau der Schienen kann das Fertigungsunternehmen oder der Systemanbieter durchführen. Dafür wird der Boden mit Diamantschneidemaschinen aufgeschnitten und vorbereitet. Unter Verwendung von Nivelliergeräten und spezieller Montagevorrichtungen werden die Schienenstränge mit einer Höhentoleranz von rund einem Millimeter auf fünf Meter verlegt. Wenn das noch zu ungenau ist, kann mit zusätzlicher Nivelliertechnik eine ebene Ausrichtung erreicht werden. Der Anbieter integriert das Transportmittel auf Wunsch in ein Gesamtkonzept und unterstützt Anwender ab frühen Planungsphasen bis zur Inbetriebnahme von komplexen Montagelinien.