Fendt steigert Effizienz in der Traktorenfertigung durch optimierte Wuchtgüte Gewuchtete Werkzeuge, doppelter Vorschub

Redakteur: Matthias Böhm

18 000 Traktoren – von 70 bis 500 PS – wurden 2013 von Fendt gefertigt. Mit Schrumpf- und Wuchttechnologie konnte der Landmaschinen-Konzern die Produktivität der spanenden Fertigung erheblich steigern. In der Gehäusefertigung liessen sich die Vorschubwerte teilweise mehr als verdoppeln. Von 118 Prozent sprechen die Verantwortlichen. Zudem stiegen die Werkzeugstandzeiten deutlich an, und die wertvollen Spindeln in den CNC-Maschinen werden geschont.

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Ein Laser markiert jene Stelle des Werkzeugs, an der Gewicht entfernt oder hinzugefügt werden muss, um die optimale Wuchtgüte zu erreichen.
Ein Laser markiert jene Stelle des Werkzeugs, an der Gewicht entfernt oder hinzugefügt werden muss, um die optimale Wuchtgüte zu erreichen.
(Bild: Haimer)

böh. Als 2011 die Grundsteine für den Umbau des Fendt-Traktorenwerks in Marktoberdorf und der Kabinenfertigung in Bäumenheim gelegt wurden, war das Ziel eindeutig formuliert. Entstehen sollte nicht weniger als der weltweit modernste, effizienteste und flexibelste Werksverbund für Traktoren. Dafür investierte die Konzernmutter AGCO rund 300 Millionen US-Dollar in die beiden Standorte.

Völlig neu gestaltet wurden unter anderem die Traktorenmontage und Teilefertigung in Marktoberdorf. Der Erfolg dieser Massnahme, die im Herbst 2012 abgeschlossen wurde, zeigt sich unter anderem am regen Interesse aus anderen Branchen: Wer durch das Marktoberdorfer Werk geht, hat gute Chancen, dort auf Besuchergruppen von Automobilherstellern oder Automobilzulieferern zu treffen, die sich dort Anregungen für ihre eigenen Produktions- und Logistik-Prozesse holen.

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Schlanke Fertigung – möglichst kurze Durchlaufzeiten

Warum? «Das Thema lautet Lean Manufacturing», erklärt Jan-Eric Feldmann. «Störungsfreie Prozesse im Kundentakt führen zum kontinuierlichen Fliessen der Fertigungskomponenten.» Der Leiter der Gehäuse- und Rahmenfertigung des Werks nennt die Eckpunkte: «Schlanke Fertigung, möglichst kurze Durchlaufzeiten mit möglichst geringen Beständen, mit entsprechend schlanker Logistik und einem hohen Wertschöpfungsanteil.» Das Werk dient für die Automotive-Branche besonders deswegen als Vorbild, weil auch Fendt eine Build-to-Order-Fertigung betreibt: Die Kunden kaufen keine Traktoren von der Stange, sondern konfigurieren ihren Schlepper vor der Bestellung, genauso wie es die meisten Automobilkäufer tun. «Bei uns gleicht kein Schlepper komplett einem anderen», erläutert Werner Schober, Meister in der Gehäusefertigung.

Extrem flexible Fertigung gilt als Vorbild

Was die Besucher oft am meisten interessiert: die extrem flexible Fertigung. Vom kleinsten Schlepper mit 70 PS und knapp drei Tonnen Leergewicht bis zum grössten mit 500 PS und rund 14 Tonnen werden alle Modelle in einem beliebigen Modellmix auf der gleichen Linie montiert.

Knapp 18 000 Stück waren es 2013. Eine der wenigen Gemeinsamkeiten: Alle Traktoren besitzen das von Fendt selbst entwickelte stufenlose Vario-Getriebe.

Effizienzsteigerung durch hohe Rundlaufgenauigkeit

Weil Effizienz- und Qualitätssteigerung bei Fendt eine Daueraufgabe sind, begann Werner Schober, Meister in der Gehäusefertigung, bereits 2003, die Werkzeugaufnahmen auf die Schrumpftechnik von Haimer umzustellen. Schon damals stand die Effizienzsteigerung durch eine verbesserte Rundlaufgenauigkeit im Mittelpunkt.

Bei Gehäusen handelt es sich im Traktorenbau nicht um einige wenige Kleinteile, sondern um fast alle Elemente, aus denen die tragende Struktur der Schlepper montiert wird, plus Getriebe- und Hinterachsgehäuse. Die oft komplexe Geometrie der rund 50 000 Tonnen Gussteile pro Jahr erfordert sehr häufig lange und schlank aufgebaute Werkzeuge. Bis zu 800 mm Länge sind dort an der Tagesordnung.

Werner Schober investierte in Schrumpffutter und -anlagen von Haimer, die einfach zu bedienen sind und einen für Fendt besonders wichtigen Vorteil bieten: die Möglichkeit zur Innenkühlung der Werkzeuge, sogar beim Einsatz von Verlängerungen. «Angesichts der hohen Vorschubwerte benötigen wir das Kühlschmiermittel von innen, um die Späne aus Bohrungen herauszuspülen. Das war bei uns vor der Einführung der Haimer-Schrumpftechnik nicht möglich», erläutert Schober. Inzwischen setzt Fendt einige tausend Schrumpffutter für Bohrer, Gewindeschneider und Hartmetallfräser ein sowie sechs Schrumpfgeräte.

Schnittwerte um 118 Prozent erhöht

Der nächste Effizienz- und Qualitätssprung erfolgte 2012, nach der Fertigstellung der neuen Gehäusefertigung. Schrumpffutter steigern zwar per se die Rundlaufgenauigkeit. Trotzdem ergibt sich aus der Kombination eines Werkzeugs mit der Werkzeugaufnahme häufig Unwucht – selbst dann, wenn jedes Teil für sich eine gute Wuchtgüte besitzt.

Werner Schober war das schon lange ein Dorn im Auge, weil er dadurch fast nie die von den Herstellern genannten Vorschubwerte erreichen konnte. Um die geforderte Oberflächengüte zu erreichen, musste er Drehzahlen und Vorschub reduzieren.

Als Haimer-Vertriebsleiter Oliver Lechner vom Potenzial des Wuchtens berichtete, war Werner Schobers Interesse sofort geweckt. «Denn die Frage, wie wir schneller und besser werden können, beschäftigt uns ständig», betont Schober. Zunächst wuchtete Haimer einige Werkzeuge von Fendt komplett montiert mit der Aufnahme als Dienstleistung. Der Einsatz dieser Werkzeuge überzeugte ihn sofort: «Mit diesen gewuchteten Werkzeugen konnten wir erheblich schneller fahren und eine deutlich bessere Qualität erzielen. In einem Fall gelang es uns sogar, die Schnittwerte um 118 Prozent zu erhöhen.»

40 Prozent bessere Oberflächengüten

Neben höherer Bearbeitungsgeschwindigkeit erzielte Fendt weitere Verbesserungen. Mit neuen Werkzeugen werden nun trotz gesteigerter Vorschübe um bis zu 40 Prozent bessere Oberflächengüten erzielt. Da diese hohe Qualität in vielen Fällen gar nicht erforderlich ist, können die Werkzeuge länger verwendet werden, bis die Qualität auf ein nicht mehr akzeptables Mass gesunken ist.

So stiegen die Standzeiten der Werkzeuge bei Fendt um 20 bis 30 Prozent. Vorteile entstehen auch bei den Maschinenkosten. Denn jede noch so kleine Unwucht greift nicht nur die Werkzeuge an, sondern belastet auch die wertvollen Spindeln in den CNC-Maschinen. Vor allem direkt angetriebene Hochleistungsspindeln werden höher belastet und müssen früher ausgetauscht werden.

Programm führt Anwender durch den Wuchtvorgang

Vor der Anschaffung entsprechender Wuchtgeräte blieb bei Fendt nur noch die Frage zu klären, wie viel Aufwand das Wuchten erfordert. Daher stellte Haimer für zwei Monate eine Testanlage zur Verfügung, mit der dann Fendt-Mitarbeiter selbst die gerüsteten Werkzeuge optimal einstellten. «Das hat hervorragend funktioniert, und wir entschieden uns, eine Haimer-Wuchtanlage zu kaufen», berichtet Werner Schober.

Die Wahl fiel auf die Tool Dynamic 2009 Comfort Plus, die High-End-Version mit externem Control-Terminal.

Neben den technischen Eigenschaften wie Wuchten in zwei Ebenen war die leichte und benutzerfreundliche Bedienung ein wichtiges Argument. Der Bediener setzt das gerüstete Werkzeug in die Maschine und wählt im Menü die passenden Vorgaben aus. Danach führt das Programm den Anwender Schritt für Schritt durch den Wuchtvorgang. Eine Lasermarkierung zeigt am zu wuchtenden Werkzeug an, wo Gewichtskorrekturen durch Entnahme oder Hinzufügen von Material nötig sind.

Die nötigen Eingaben erfolgen über den Touchscreen oder eine Tastatur. So läuft das Wuchten selbst dann zügig ab, wenn Mitarbeiter einige Tage nicht an der Anlage gearbeitet haben.

Wuchten als gezielte Optimierung

Denn das Wuchten setzt Fendt nicht als Standardprozedur ein, sondern wendet es gezielt an. Geprüft und gewuchtet werden in der Regel neue Werkzeuge oder Werkzeuge, bei denen im Einsatz Vibrationen auf eine Unwucht hinweisen.

Relativ häufig werden auch Sonderwerkzeuge geprüft und nachgewuchtet. «Denn selbst wenn ein Zertifikat bescheinigt, dass das Werkzeug gewuchtet ist – in der Kombination mit der Aufnahme zeigt sich doch oft eine deutliche Unwucht, die wir korrigieren», beschreibt Schober das Vorgehen.

Der Zeitaufwand für das Messen einer Unwucht und die Bestimmung der erforderlichen Korrekturen beträgt nur wenige Minuten. Wie lange der gesamte Wuchtprozess dauert, hängt stark vom Werkzeug ab.

Müssen dort nur bereits vorhandene Wuchtringe verstellt werden, ist die Korrektur blitzschnell erledigt. Muss durch Fräsen oder Bohren Material abgetragen werden, ist der Aufwand höher. Die meiste Zeit wird benötigt, wenn gezielt zusätzliches Material aufgebracht werden muss – was sehr selten der Fall ist. <<

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