„Es ist alles viel einfacher geworden“

Die Photovoltaikindustrie ist ein internationaler Wachstumsmarkt. Der zunehmende Wettbewerbsdruck zwingt die Zell- und Modulhersteller zu Rationalisierungsmaßnahmen. Aber auch die Anlagenbauer sind gezwungen hinsichtlich Produktivität und Qualität alle Register zu ziehen, um auf Dauer wettbewerbsfähig zu bleiben. Das Schwarzwälder Unternehmen Schmid GmbH ist technisch führend bei der Herstellung von Leiterplatten, Displays und Photovoltaikkomponenten. Schmid hat nicht nur in moderne Produktionsanlagen, sondern auch in ein adäquates Materialflussumfeld investiert. Das Ziel war, das Potenzial der Maschinen voll auszuschöpfen und dadurch die Effizienz zu steigern. Zudem sollten die Mitarbeiter von körperlich anstrengenden Nebenarbeiten entlastet werden.

Für die Gehäuse seiner Photovoltaik-Produktionsanalgen setzt Schmid hochfeste Kunststoffplatten aus dem Werkstoff Polypropylen ein. Bei der Verarbeitung der maximal 3000 x 2000 x 15 mm großen und bis zu 100 kg schweren Kunststoffplatten kam es in der Vergangenheit immer wieder zu Problemen: Zum einen erforderte das Handling der sperrigen Platten bis zu sechs Personen, die dafür teilweise von anderen Arbeitsplätzen abgezogen werden mussten. Zum anderen wurde die Maschinenbeladung durch die notwendige Ablegegenauigkeit erschwert. Diese ist erforderlich, weil die Tische der Bearbeitungsmaschinen mit Rastersystemen ausgerüstet sind, um die Kunststoffplatten für die präzise Bearbeitung per Vakuum exakt spannen zu können. Beim Auflegen der Platten kam es immer wieder vor, dass die Dichtschnur aus der Nut rutschte und das Vakuum zum Spannen nicht aufgebaut werden konnte. Das wiederum zog ein manuelles Nachjustieren nach sich. In dieser Zeit stand die Maschine still.

Um diesen Zustand zu verbessern, investierte Schmid in eine umfassende Materialflusslösung. Als Partner entschied man sich für die J. Schmalz GmbH, einem Spezialisten für Vakuum-Technik, mit dem bereits mehrere Projekte durchgeführt wurden. Die durchgängige Lösung schließt die Beschickung einer Plattensäge und die Beladung einer CNC-Dreh-Fräsmaschine ein. Deshalb kommen bei Schmid zwei verschiedene Handhabungslösungen zum Einsatz. Für die Beschickung der Sägemaschine ist ein Vakuum-Hebegerät vom Typ VacuMaster Basic mit 300 kg Traglast an einer Einträger-Krananlage mit Aluminium-Kranschienen installiert. Die Platten werden mit dem Vakuum-Hebegerät zunächst horizontal aus den Schubladen eines automatischen Hochregallagers entnommen. Über die Einträger-Krananlage werden sie anschließend zur Säge transportiert und dort auf den Maschinentisch aufgelegt.

Nach dem Sägen werden die Plattenzuschnitte vom Tisch genommen. Für den weiteren innerbetrieblichen Transport müssen sie um 90° geschwenkt und stehend auf einem Wagen abgesetzt werden. Dazu ist das Vakuum-Hebegerät mit einer elektrisch betriebenen Schwenkeinrichtung ausgerüstet, die per Knopfdruck das stufenlose und rüttelfreie Schwenken der Platten ermöglicht. Zum sicheren Greifen der Kunststoffplatten und Zuschnitte ist die 2400 mm lange Lasttraverse mit vier 750 mm langen Quertraversen ausgestattet. An diesen sind acht Saugplatten mit gelenkiger Aufnahme befestigt. Geführt wird das Hebegerät über die leichtgängige Einträger-Krananlage, die einen großzügigen Arbeitsbereich von über 100 m² zur Verfügung stellt. Innerhalb dieser Fläche lassen sich die Rohplatten und Zuschnitte von einem Mitarbeiter handhaben.

Die CNC-Dreh-Fräsmaschine wird ebenfalls mit einem Vakuum-Hebegerät der Baureihe VacuMaster Basic mit elektrischer 90°-Schwenkeinrichtung beschickt. Dank der Modulbauweise lässt sich das Hebegerät individuell auf die kleineren Plattenzuschnitte anpassen. Das Modell ist für Traglasten bis 200 kg ausgelegt und kombiniert eine Längstraverse von 1600 mm Länge mit zwei Quertraversen von 750 mm Länge. Im Vergleich zum ersten Hebegerät sind zwar identische Saugplatten im Einsatz, allerdings wurde deren Zahl wegen der geringeren Abmessungen und Gewichte der Zuschnitte auf vier reduziert. Neu ist auch die Kombination mit einem Säulenschwenkkran, an dessen 6000 mm langem Aluminium-Ausleger das Hebegerät eingehängt ist. Der VacuMaster nimmt die Zuschnitte stehend vom Wagen auf, schwenkt sie und legt sie horizontal auf dem Maschinentisch ab. Nach der Bearbeitung entnimmt der Bediener die Fertigteile ebenfalls mit dem VacuMaster und übergibt sie zur weiteren Verwendung an die Montage.

Für die Vakuum-Erzeugung werden in beiden Hebegeräten elektrische Vakuum-Pumpen mit einem Saugvolumen von 8 beziehungsweie 4 m³ pro Stunde eingesetzt. Keine Kompromisse gibt es beim Thema Sicherheit: Große Vakuum-Speicher und Sauggreiferflächen sowie reaktionsschnelle Rückschlagventile verhindern, dass die Last abfällt. Selbst bei Energieausfall kann das nicht passieren. Ein weiterer Vorteil des Speichers ist das schnelle Ansaugverhalten bei wiederholten Hebevorgängen. Die Bedienung der Hebegeräte ist komfortabel und sicher. Dafür sorgen ergonomisch geformte Bedienbügel, auf die sich die Hängetaster für den Kettenzug einfach aufstecken lassen. Weil bei den verwendeten Kransystemen konsequent auf Leichtbau geachtet wurde, ist das Verfahren und Positionieren der Platten leichtgängig.

Die Investition in das Hebegeräte-Duo hat sich für Schmid bezahlt gemacht. Durch die leichtere Handhabung konnte eine große Arbeitserleichterung erreicht werden. Zudem lassen sich jetzt die Personal-Kapazitäten besser nutzen, da die Mitarbeiter mehr Zeit für andere wertschöpfende Tätigkeiten haben. Unproduktive Nebenzeiten ließen sich durch den Wegfall von Positions-Korrekturen und Störungen beim Aufbau des Spann-Vakuums reduzieren. „Früher waren für den Transport der Platten ein halbes Dutzend Leute notwendig, heute geht das mit den Hebegeräten alles viel einfacher“, fasst Karl-Heinz Gaiser, Abteilungsleiter Fertigung Behälterbau bei Schmid, mit schwäbischer Zurückhaltung zusammen.

Edgar Grundler Fachjournalist in Allensbach

Die J. Schmalz GmbH mit Hauptsitz in Glatten im Schwarzwald zählt zu den weltweit führenden Anbietern von Vakuum-Technik. Zum Portfolio zählen hochwertige Produkte und Dienstleistungen aus der Automatisierungs-, Handhabungs- und Aufspanntechnik. Das 1910 gegründete Traditionsunternehmen bietet Kunden aus verschiedenen Branchen effiziente Vakuum-Lösungen. Das Unternehmen beschäftigt am Hauptsitz und in 16 Niederlassungen im Ausland rund 600 Mitarbeiter.