Motor ist in 4,5 h gefertigt und montiert

Der Werker rüstet die Maschinen mit rohen Stahlquadern und -platten, der Stangenlader schiebt Rundmaterial ins Futter. 4,5 h später zieht der Mann die letzte Schraube an. Ein 4-Zylinder-Pkw-Motor ist fertig. „Bisher waren oft vier bis fünf Monate erforderlich, bis das erste Exemplar eines neuen Motorentyps vom Band lief“, sagt Dr. Elmar Barz, Direktor der im englischen Worcester sitzenden Europa-Zentrale der Yamazaki Mazak Corp. „Weil wir die Teile aus dem Vollen fertigen, brauchen wir weder Gussformen noch Sondervorrichtungen, um die Rohteile auf der Bearbeitungsmaschine zu spannen.“ Diese zu entwickeln und zu bauen, kostete bisher viel Zeit und Geld. Außerdem entfällt der Aufwand für Logistik und Lagerhaltung. In der fraktalen Fabrik des japanischen Werkzeugmaschinen-Herstellers werden alle Bauteile zentral gefertigt und an Ort und Stelle montiert.

„Das Fraktale Konzept funktioniert jedoch nur mit einer neuen Generation von Produktionsmitteln“, betont Barz. Das Herz der Fertigungseinheit bilden fünf multifunktionale Bearbeitungszentren vom Typ Integrex. „Mit Hilfe dieser integrierten Anlagen können wir die Zahl der Prozessschritte drastisch senken. Wo früher rund 40 Maschinen erfoderlich waren, reichen jetzt fünf.“ Motorblock und Kurbelwelle einschließlich der erforderlichen Lager, Kolben, Pleuel, Zylinderkopf, Ventile sowie Nockenwellen und deren Lager werden vollautomatisch aus dem Vollen zerspant. Nach vier Stunden sind alle Komponenten fertig. Dann bleiben dem Werken noch 30 min, um den Motor zusammenzubauen.

Zum Konzept der fraktalen Fabrik gehören jedoch nicht nur Fertigung und Montage. Um die Produktion herum sind Verwaltung, Konstruktion mit Arbeitsvorbereitung, Materialbeschaffung, Qualitätssicherung und Verkauf angeordnet. Alle Bereiche sind vernetzt. Ein wichtiges Werkzeug hierfür ist die hauseigene Fertigungs-Management-Software Cyber Production Center. Sie umfasst die vier Module Camware zum Programmieren und Editieren, Cyber Monitor für die Maschinenüberwachung, Cyber Scheduler fürs Terminieren und Cyber Tool Management.

Mit dem Prinzip der fraktalen Fabrik wollen die Japaner nicht nur die eigene Produktion revolutionieren, sondern auch Kunden Wege aufzeigen, wie sie trotz schrumpfender Losgrößen und zunehmender Variantenvielfalt wirtschaftlich und qualitativ hochwertig produzieren und dazu noch die Durchlaufzeiten drastisch verkürzen können. Barz gibt zu, dass der Motor nach 4,5 h nicht funktionsfähig ist. „Mit diesem Beispiel wollen wir in erster Linie die Philosophie darstellen.“ Darüber hinaus wolle man aber auch Zerspaner für Produktionslösungen der Zukunft sensibilisieren. „Sie sollten darüber nachdenken, wie sie bereits heute ihre Fertigung optimieren können und in welche Richtung sie ihre Produktion weiter entwickeln müssen, um wettbewerbsfähig zu bleiben.“

Das Prinzip einer fraktalen Fabrik hat Prof. Hans-Jürgen Warnecke, Direktor der Fraunhofer Gesellschaft in München, bereits vor einiger Zeit präsentiert. „Aber wir sind die ersten, die es in die Praxis umgesetzt haben“, freut sich Mazak-Manager Elmar Barz.hw