Die GEA Group ist einer der größten Systemlieferanten für die Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie. Der Unternehmensbereich Food Solutions stellt am Standort Wallau Komponenten für Verpackungsmaschinen her. Dort hat ein durchdachtes Automationskonzept die Produktivität erheblich gesteigert: Zwei Grob 5-Achs-Bearbeitungszentren des Typs G751 fertigen dank der automatisierten Beladung durch das Liebherr-Palettenhandhabungssystem PHS 1500 Allround dieselbe Menge an Teilen wie zuvor fünf Maschinen – und das fast ausschließlich in Losgröße 1.
Das Werk der GEA Group AG im hessischen Wallau ist ein bedeutender Produktionsstandort des weltweit agierenden Konzerns mit insgesamt mehr als 18.000 Mitarbeitenden. Rund 400 Beschäftigte produzieren dort unter anderem hochmoderne und technisch komplexe Tiefzieh- und Verpackungsmaschinen für die Lebensmittelindustrie. Die Fertigung von Formatteilen aus Aluminium für Kunststoffformen wurde vor rund einem Jahr auf zwei 5-Achs-Bearbeitungszentren des Maschinenherstellers Grob umgestellt, die durch das Palettenhandhabungssystem PHS 1500 Allround von Liebherr automatisiert beladen werden. Zwei weitere, baugleiche Grob G751-Maschinen sind als Ergänzung für die Anlage bereits vorgesehen und werden sukzessive installiert, ebenso wie zwei weitere Rüstplätze. Auf diese Weise sind die Maschinen miteinander verknüpft und können die Werkstücke in beliebiger Reihenfolge und Losgröße automatisiert fertigen.
Flexible Automation für Losgröße 1
Am Anfang des Projekts stand die Frage, ob eine Automation angesichts der hohen Teilevielfalt – 90 % sind Einzelteile – überhaupt eine geeignete Lösung sein könnte. Die Anforderung einer hochflexiblen Produktion von Einzelteilen und Kleinserien auf der einen Seite und einer automatisierten und produktiven Fertigung auf der anderen Seite schien zunächst widersprüchlich. An dieser Stelle holte das Projektteam von GEA Hans-Hermann Rink, den Inhaber von Rink Werkzeugmaschinen in Hessen, ins Boot. Dieser hatte als Generalunternehmer bereits gute Erfahrungen mit einer integrierten Automationslösung von Grob-Maschinen und dem Liebherr-Palettenhandlingsystem PHS Allround gemacht und stellte den Kontakt zur Liebherr-Verzahntechnik GmbH her.
„Wir haben lange darüber diskutiert, ob hohe Spindellaufzeiten auch bei flexibler Einzelteilfertigung zu realisieren sind“, erzählt Rink. Den Ausschlag für die Entscheidung gab schließlich eine vergleichbare Anlage mit einem PHS 1500 Allround, die bereits seit längerem bei einem benachbarten Zulieferunternehmen in Betrieb ist. Mit diesem arbeitet GEA seit vielen Jahren vertrauensvoll zusammen, und so konnte sich das Projektteam der GEA in Wallau um Produktionsleiter Thomas Moll im Nachbarunternehmen selbst von der flexiblen und produktiven Lösung überzeugen.
PHS 1500 Allround in Sonderausführung mit vier Regalebenen
Das modular aufgebaute PHS 1500 Allround ist mit einem Linearspeicher, einem fahrbaren Liftmodul mit Teleskopgabel für die direkte Maschinenbeladung und vier Rüstplätzen für die Auf- und Abspannung der Werkstücke konzipiert. „Auf Wunsch von GEA haben wir eine vierte Regalebene und damit 17 zusätzliche Speicherplätze integriert, um eine möglichst hohe Palettendichte für die niedrigen Verpackungsformen zu schaffen“, berichtet Knut Jendrok, Gebietsverkaufsleiter Automationssysteme bei der Liebherr-Verzahntechnik GmbH.
Um die Bearbeitungszeiten der Werkstücke zu verkürzen, investierte GEA in vier horizontale Grob G751-Bearbeitungszentren und das PHS 1500 Allround. Die Kombination sorgt für doppelte Produktivität, denn die automatisierte, flexible Beladung verteilt die Werkstücke optimal auf die Maschinen. Auf den 5-Achs-Maschinen lassen sich die teils sehr komplexen und anspruchsvollen Werkstücke in maximal zwei Aufspannungen fertigen. Im ersten Schritt wurden jeweils zwei Bearbeitungszentren und zwei Rüstplätze mit der Anlage verkettet, eine Erweiterung der Anlage um zwei weitere Bearbeitungszentren ist problemlos möglich. Ein Leitrechner von Procam steuert die Automation.
Maschinen laufen rund um die Uhr
Die bisherige Stand-alone-Lösung mit fünf 4-Achs-Bearbeitungszentren, auf denen an Wochentagen im Zweischicht-Betrieb gefertigt wurde, wich somit der neuen Anlage. Die Investition hat sich gelohnt: Die Maschinen produzieren jetzt rund um die Uhr an sieben Tagen in der Woche. Nachts und am Wochenende läuft die Anlage unbesetzt. „Derzeit arbeiten wir an einer App-basierten, unternehmensinternen Lösung für die Fernüberwachung der Anlage. Dann müssen unsere Mitarbeitenden nicht mehr selbst nach dem Rechten schauen, sondern erhalten eine Meldung auf ihr Mobilgerät, falls eine Störung vorliegt“, erzählt Moll. Auch das Problem der Späneabfuhr in der Nacht und am Wochenende wurde elegant mit einer Späne-Brikettierpresse gelöst.
„Wir sind hochzufrieden mit der Performance der Anlage“, berichtet er weiter. „Für denselben Durchsatz an Teilen benötigen wir jetzt nur noch zwei statt fünf Maschinen. Dadurch haben wir nicht nur unsere Produktivität deutlich gesteigert, sondern konnten sogar die Fertigung outgesourcter Lagerteile wieder ins Haus holen. Mit der geplanten Ergänzung der Anlage um zwei weitere Maschinen sind wir für den Wettbewerb gut aufgestellt.“ Bisher notwendige, vorgelagerte Arbeitsgänge entfallen, denn die Grob G751-Bearbeitungszentren können nicht nur fräsen, sondern auch bis 800 Millimeter Tieflochbohren. Damit sorgen sie für deutlich schnellere Durchlauf- und reduzierte Liegezeiten.
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