Automatisierung | Mit einem Montage- und Transportsystem von Knoll Maschinenbau konnte der Automobil-Zulieferer Hörmann Automotive Penzberg die Fläche für die Montage der Lkw-Querträger auf ein Viertel reduzieren. Zugleich schrumpfte der Zeitbedarf um die Hälfte.
Knapp 700 Mitarbeiter verarbeiten bei Hörmann Automotive Penzberg (HAP) täglich im Drei-Schicht-Betrieb etwa 90 t Blech in verschiedenen Stärken und Formaten sowie 10 000 m Rohrmaterial. Auf Laser- und Roboterschweißanlagen sowie auf Rohrbiegemaschinen entstehen daraus rund 40 000 Komponenten und Systeme pro Tag. In erster Linie sind das einbaufertige Rahmenanbauteile, die vom Rohmaterial bis zur Beschichtung und Montage komplett in Penzberg gefertigt werden. „Wir liefern die Produkte just-in-time oder just-in-sequence“, versichert Alexander Herz, Abteilungsleiter Logistik bei HAP.
Um auch bei der Montage von Lkw-Querträgern auf dem neuesten Stand zu sein, investierten die Spezialisten aus Penzberg in ein Montage- und Transportsystem von Knoll Maschinenbau, das den Umstieg von Boxen- auf Linienfertigung ermöglichte. Nach Ansicht von Alexander Herz erforderte das frühere Vorgehen zu viele Einzelschritte mit einem hohen Handling-Aufwand. Zudem brauchte die Boxenfertigung viel Platz, da nach der Fertigung und Montage noch eine nachgelagerte Sequenzierung der Teile erforderlich war.
HAP liefert die Querträger gegossen, geschweißt oder genietet – je nach Fahrzeug. Da die Lieferung just-in-sequence erfolgt, müssen die Querträger exakt in der geforderten Reihenfolge in spezielle Transportcontainer gepackt werden, so dass sie der Kunde ohne weitere Sortierung in seine Produktion übernehmen kann. Die zu nietenden Querträger laufen größtenteils über das neue Montageband, wo sie bis zum Auslieferungszustand bearbeitet werden. Die gegossenen und geschweißten Varianten, die keine weitere Bearbeitung und Montage brauchen, werden am Ende des Bandes bereitgestellt. Die Prozessleittechnik der Montageanlage übernimmt die Sequenzierung aller Querträger. Auf einem großen Monitor wird die geforderte Reihenfolge angezeigt, so dass ein Mitarbeiter die Transportboxen entsprechend befüllen kann. „Der Sequenzierungsaufwand hat sich dadurch deutlich verringert“, freut sich Logistikleiter Herz.
Das eingesetzte Transportsystem wurde von Knoll ursprünglich für den Eigenbedarf zur Montage von Filteranlagen entwickelt. Inzwischen vertreibt der Maschinenbauer das System als eigenständiges Produkt. Je nach Anforderung stehen drei verschiedene Förderbänder zur Verfügung. Diese sind das Staurollen-Förderband TS-S, das auf einer geradlaschigen Kette aufbauende TS-G-Band und die Zugkette TS-Z. Der Hersteller bietet außerdem eine umfangreiche Ausstattung an. Hierzu zählen Wagensysteme, einstellbare Stopper, Drehstationen, Indexiereinheiten, Scherenhubtische und individuelle Umhausungen. Dank des modularen Aufbaus, der neben den mechanischen auch elektronische Elemente und Bussysteme einschließt, lässt sich das Transportsystem in jeder Größe und Ausprägung konfigurieren.
Erste Bekanntschaft mit dem System machten die Penzberger auf der Fachmesse Motek. Aus einem anschließenden Benchmark mit den Systemen anderer Anbieter ging das Knoll TS als Sieger hervor. „Entscheidend waren schließlich die Modularität und die Ausbaufähigkeit des Systems“, so Alexander Herz. „Und die Tatsache, dass alle Komponenten aus einer Hand geliefert wurden.“ So erhielt der Maschinenbauer aus Bad Saulgau den Auftrag, das Montagesystem für die zu nietenden Querträger zu projektieren. Für Andreas Fuchs, Schichtmeister Montage und Lack, war die Zusammenarbeit konstruktiv und fachlich kompetent: „Knoll brachte Ideen ein, die für uns ein Mehrwert waren.“ So zum Beispiel die Ausstattung der Arbeitsplätze mit Holzpodesten, die einen Höhenausgleich zum Band herstellen. „Das verbesserte die Ergonomie und kam gut an“, so Fuchs weiter.
Das System besteht heute aus einer platzsparenden, rechteckigen Anordnung von Transportbändern und verschiedenen Arbeitsstationen. Für die geraden Strecken kommt das Transportsystem mit Staurolle (TS-S) zum Einsatz. Die vier Drehstationen an den Ecken sind mit einer geradlaschigen Kette (TS-G) ausgeführt. Die Bänder haben eine Spurbreite von 800 mm und sind 230 mm hoch. Die Werkstückträger bestehen aus Transportplatten, die in der Regel auf dem Bandsystem verbleiben. Sie sind mit einem RFID-Tag versehen, das in der ersten Station mit der Auftragsnummer beschrieben wird. Diese kennzeichnet das zu ladende Bauteil und die anstehenden Arbeiten. An jeder der folgenden Arbeitsstationen wird das RFID-Tag ausgelesen und die Arbeitsschritte über das Prozessleitsystem aufgerufen. Die zweite Station ist der so genannte Supermarkt. Hier wird der auf dem Werkstückträger befindliche Montagebock bestückt. Anschließend fährt der Wagen weiter zu zwei nacheinander angeordneten Bearbeitungsstationen, auf denen der Querträger mit großen Nietzangen einmal von rechts und einmal von links vernietet wird.
Schließlich folgt die Qualitätssicherung. An dieser Station findet eine optische Hundert-Prozent-Prüfung statt, die derzeit noch von einem Mitarbeiter ausgeführt wird. In Kürze soll hier eine roboterunterstützte Messstation installiert werden, die mit einem Kamerasystem ausgestattet ist. Das Transportband wird zusätzlich mit einer Hebeeinheit ergänzt, die den Werkstückträger in eine definierte, wiederholbare Position bringt. Während jetzt noch der Mitarbeiter den IO-Zustand mit einer Taste quittieren muss, erfolgt dann die Freigabe automatisch, da die Messzelle mit der Steuerung kommuniziert. Sollte ein Fehler festgestellt werden, fährt der Werkstückträger zurück auf einen Nacharbeitsplatz. Während dessen stoppt die Sequenz, um eine falsche Reihenfolge zu vermeiden. Erst wenn der Querträger ordnungsgemäß montiert ist, fährt er weiter zum Entnahmeplatz, wo ihn der Mitarbeiter entsprechend der geforderten Sequenz in den Transportbehälter packt. Dort wird auch der RFID-Tag auf null zurückgesetzt, so dass der Werkstückträger für einen erneuten Umlauf zur Verfügung steht.
Zwingend erforderlich für die sequenzgenaue Steuerung ist das RFID-System, das Knoll als Standardbaustein anbietet. Es unterstützt den Mitarbeiter auch mit zusätzlichen Informationen. So ist an jedem Arbeitsplatz ein Monitor installiert, auf dem nach dem Identifizieren des Werkstückträgers automatisch der zugehörige Fertigungsauftrag erscheint. Außerdem werden dort weitere Daten grafisch aufbereitet. „Wir stellen dem Mitarbeiter Text, Bilder, Zeichnungen und 3D-Modelle zur Verfügung, denen er alle benötigten Informationen entnehmen kann“, so Schichtmeister Andreas Fuchs.
Mit dem neuen System konnte HAP aber vor allem Platz und Zeit sparen. So ließ sich der Flächenbedarf für die gesamte Produktfamilie auf ein Viertel reduzieren. Zudem wurden die Lagerbestände um fast die Hälfte gedrückt. Die frei gewordenen Flächen werden jetzt für andere Fertigungsumfänge genutzt. Auch der Zeit- und Reaktionsfaktor ist nach eigener Einschätzung beachtlich. Was früher drei Schichten gedauert hat, schaffen die Penzberger heute in anderthalb Schichten. (ub)
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