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Enorm schnelle Taktzeiten bei der Glasbearbeitung durch integrierte Fertigungslinien

Filip Miermans on 28.05.19 08:49
Filip Miermans

Drei unterschiedliche Produktionskonzepte sind derzeit in der Flachglasherstellung verbreitet. Wo hohe Stückzahlen und schneller Durchsatz gefragt sind, fallen zwei dieser Konzepte aber aus dem Rennen – den Takt der integrierten Linie können sie nicht mitgehen.

Fertigungsstraße mit einzelnen Bearbeitungsstationen, All-in-One-Bearbeitungsstation oder eine integrierte Fertigungslinie – das sind die Alternativen, die sich heute in der Glasverarbeitung bieten. Alle drei Konzepte haben ihre eigenen Stärken. So ist die All-in-One-Station besonders kompakt. Auf der Fertigungsstraße können allerlei Sonderbearbeitungsformen realisiert werden. Beim Thema Durchlaufzeit hat allerdings die Fertigungslinie die Nase vorn.

Transporte kosten Zeit

Eine Fertigungsstraße, die aus einzelnen Bearbeitungsstationen besteht, ist die Herstellungsform mit der längsten Durchlaufzeit. Allein der Transport von einem Bearbeitungsschritt zum nächsten frisst Zeit. Dazu ist es schwer, bei diesem Verfahren einen echten Bearbeitungstakt zu gewährleisten. So kann es zu weiteren Verzögerungen kommen, wenn die nachfolgende Bearbeitungsstation noch nicht frei ist oder es zu Transportverzögerungen kommt. Zudem ist hier das Risiko für Glasbruch oder -beschädigungen am höchsten. Die dann nötige Ersatzproduktion hebt die Durchlaufzeit weiter an.

Bei einer All-in-One-Bearbeitungsstation gibt es zwar keine zeitaufwändigen Transporte. Aber die einzelnen Bearbeitungsschritte erfolgen seriell – ein Werkstück belegt die Station, bis alle Prozeduren nacheinander ausgeführt worden sind.

Davon unterscheidet sich die integrierte Fertigungslinie grundlegend. Hier sind Kantenschleifmaschine, Bohr- und Fräszentrum und eine Waschanlage in Reihe angeordnet, die Werkstücke werden automatisch von einer Station zur nächsten geführt. So können mehrere Glasscheiben zugleich die Maschine durchlaufen; schleifen, bohren oder fräsen sowie waschen erfolgen dann parallel im Takt.

Auf Geschwindigkeit optimiert

Nach diesem Prinzip ist die Fertigungslinie SPLITFIN von LiSEC konstruiert. Doch nicht nur das Verarbeitungskonzept ist auf kurze Durchlaufzeiten ausgelegt. Auch die einzelnen Bearbeitungsstationen sind auf höchste Geschwindigkeit optimiert. Das beginnt bereits an der vertikalen Kantenschleifmaschine, die Maßschleifen, Feinschleifen und Polieren beherrscht. Diese kann optional mit zwei Schleifköpfen bestückt werden. In diesem Fall werden obere und untere Kante zugleich bearbeitet, bei rechteckigen Scheiben mit polierter Kante sinkt die Taktzeit dadurch um bis zu 25 Prozent. Mit einem automatischen Werkzeugwechsler lässt sich die Bearbeitung sehr flexibel gestalten, ohne dass ein manueller Eingriff nötig ist, der die Produktion unterbrechen würde.

Das Bohr- und Fräszentrum der SPLITFIN-Linie kombiniert einen Wasserstrahl-Schneidkopf mit einer Bearbeitungsspindel auf einer Vertikalachse, um ebenfalls geringe Taktzeiten zu ermöglichen. Eine Duschtür mit zwei Mickey-Mouse-Ausschnitten und einer Griffbohrung ist in unter 90 Sekunden bearbeitet, mit geschliffenen Ausschnitten sind es weniger als 150 Sekunden. Auch hier ist ein Werkzeugwechsler integriert, der auch Schleifen und Senken ermöglicht. Wenn keine Ausschnitte gebohrt oder gefräst werden müssen, kann die Scheibe diese Station überspringen, mit dem optionalen VLO-System (vertical liftf over). So lässt sich der Durchsatz weiter verbessern.

Im Vergleich zur LiSEC All-in-One-Station KBF, die mit einem Türformat zwischen 9 und 10 Minuten beschäftigt ist, ist der Durchsatz pro Schicht auf der SPLITFIN-Anlage etwa vier mal so hoch. Die Taktzeit für den gesamten Durchlauf beträgt nur etwas mehr als zweieinhalb Minuten: Etwa alle 160 Sekunden kann hier eine Tür abgenommen werden.

Den Gesamtprozess im Auge

Ein unschlagbarer Durchsatzwert in der Fertigung ist ohne Belang, wenn nachfolgende Prozesse wie das Vorspannen die geringe Fertigungszeit wieder egalisieren. Doch hier hat LiSEC vorgesorgt. Nach dem Waschen werden die Scheiben, die zum Vorspannen vorgesehen sind, nicht einfach der Intralogistik überantwortet. Der Vorspannofen kann in die Fertigungslinie integriert werden.

Eine automatische Umlegevorrichtung sorgt dafür, dass die Glasscheiben ohne manuelles Eingreifen von der vertikalen SPLITFIN-Fertigungslinie in die Horizontale gebracht werden. Der Vorspannofen wiederum ist ebenfalls auf schnelle Taktzeiten ausgelegt. Diese gelten gleichermaßen für beschichtete wie für unbeschichtete Gläser, zudem ist bei einem Glassortenwechsel keine Wartezeit nötig.

Nicht zuletzt haben auch ungeplante Stillstände einen negativen Einfluss auf den maximal möglichen Durchsatz. Um die Wartung zu vereinfachen und zu beschleunigen sind bei dieser Fertigungslinie alle wichtigen mechanischen Baugruppen einfach zugänglich und so weit wie möglich im Trockenbereich. Der Vorspannofen ist so konstruiert, dass bei Glasbruch kein Abkühlen der Heizzone notwendig wird.

Fazit

Die schnellste vertikale Bearbeitungsmaschine der Welt hat nicht nur das grundsätzlich schnellere Konzept auf ihrer Seite, sondern profitiert auch von jeweils auf hohen Durchsatz optimierte Einzelstationen. Dabei müssen keine Abstriche an der Flexibilität gemacht werden: Sonderformate und Aufträge der Losgröße 1 sind genauso möglich wie ausgefallene Bearbeitungswünsche, die sich mit Hilfe der optionalen Werkzeugwechsler schnell und einfach produzieren lassen.

Für den Unternehmer lohnt sich die hohe Geschwindigkeit doppelt. Zum einen, weil er mit der SPLITFIN-Linie einen hohen Ausstoß im Verhältnis zur Fläche beziehungsweise zum umbauten Raum realisieren kann. So kann die Lieferkapazität erhöht werden, ohne dass neue Produktionsflächen gebaut oder zugemietet werden müssen.

Zum anderen, weil sich mehr Werkstücke pro Schicht direkt in einem höheren Deckungsbeitrag niederschlagen. Denn der Personalbedarf für die Bedienung der Maschine steigt durch die höheren Stückzahlen nicht im gleichen Maße wie der zu erzielende Umsatz.

 

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