Bunorm Maschinenbau AG investiert in Flexibles Fertigungssystem von Reiden Technik AG Grossbauteile-Fertigung: Schweiz-Schweizerische Kooperation

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Reiden Technik AG

Bunorm AG

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TORNOS S.A.

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Mit 80 Mitarbeitenden produziert Bunorm in Aarwangen bis zu 18 Meter lange Grosskomponenten. Für die flexible, automatisierte Bearbeitung von mittelgrossen Bauteilen (bis 1800 mm Kantenlänge) investierte Bunorm in zwei verkettete REIDEN-RX18-Bearbeitungszentren. Das Flexible Fertigungssystem (FFS) ist ein fertigungstechnisches Meisterwerk, das bei Bunorm für einen enormen Produktivitätsschub sorgt. Apropos Grösse: Dank eines direkt getriebenen Drehtisches und einer Kranbeladung durch das Maschinendach kann bis D=3000 mm Durchmesser gedreht werden.

«Geht nicht gibt’s nicht. Von der Streichholzschachtel bis zum 40-Fuss-Container oder, anders ausdrückt, bis zu 60-Tonnen-Komponenten mit bis zu 18 Meter Länge ist jede Dimension möglich», sagt Urs Morgenthaler (Stv. Geschäftsführer, Leiter Engineering/Sondermaschinenbau) der Bunorm AG und führt fort: «Wir decken das gesamte Kompetenzspektrum im Bereich der Grossteilebearbeitung ab. Darüber hinaus entwickeln, produzieren und montieren wir komplexeste Baugruppen. Der Bedarf nach solchen Bauteilen und Systemen ist ungebrochen. Unser Vorteil ist, dass es in diesem Segment nur wenige Schweizer Anbieter gibt, die sowohl spanende Bearbeitung und Montage als auch Schweissen aus einer Hand anbieten. Damit erfüllen wir - neben einem breiten Kompetenzspektrum - ein Alleinstellungsmerkmal. Nicht zuletzt wegen dieser Flexibilität erhalten wir oft Aufträge, die sehr zeitnah realisiert werden müssen.»

Gegründet wurde die Bunorm AG 1965 von Willi Morgenthaler und Hans Burri (sen.). SMM-Gesprächspartner Urs Morgenthaler führte die Bunorm AG bis 2023, als er die Geschäftsleitung an Stefan Gygax übergab.

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Der Fertigungsbereich der Bunorm AG wurde im Rahmen der Integration in die Swiss Factory Group im Jahr 2020 um einen zweiten Standort (Neuenegg) mit 20 Mitarbeitenden erweitert. Bunorm Neuenegg ist auf die Serienproduktion mit Seriengrössen bis zu 1000 Teilen pro Jahr im Bereich der kubischen Bearbeitung bis ca. 1,5 Meter Kantenlänge ausgelegt und deckt hiermit die verhältnismässig eher «kleineren» Komponenten ab.

Zum Thema Werkstoffspektrum sagt U. Morgenthaler: «Wir bearbeiten bei Bunorm alle Werkstoffe ausser Titan. Aber man soll nie ‹nie› sagen. Deshalb will ich es nicht ausschliessen, dass wir im Rahmen unserer verstärkten Luftfahrtkompetenz und Zertifizierung zukünftig auch Titan-Komponenten zerspanen und auch diese Werkstoffkompetenz integrieren. Aktuell ist Titan allerdings kein Thema.»

Die Branchen, die Bunorm bedient, sind breit und international aufgestellt, wie U. Morgenthaler betont: «Viele unserer Komponenten gehen in den Energie- wie auch Halbleiterbereich. Eine unserer Spezialitäten sind Tunnelarbeitsbühnen. Solche Anlagen werden nach individuellen Bedürfnissen konzipiert – von einfachen Arbeitsbühnen bis zu vollautomatischen Verlegeautomaten. Bei solchen Projekten arbeiten wir sehr eng mit unseren Auftraggebern zusammen, um bereits in der Entwicklungsphase alle Kundenwünsche integrieren zu können. Auch die Fertigung hydraulischer Pressen und Richtpressen gehört zu unseren Kernkompetenzen. Die Fertigungstiefe bei solchen Anlagen liegt typischerweise bei über 80 Prozent. Dank unserer Zertifizierung im Luftfahrtbereich konnten auch Aufträge aus dem Luftfahrtsektor gewonnen werden. Zusätzlich ist die Bunorm AG im Bereich Schweissen und innerhalb der Gruppe im Bereich Medizintechnik zertifiziert.»

Dank einer vollumfänglichen Klimatisierung können Toleranzfelder von zwei hundertstel Millimeter pro Meter kubisch im Raum prozesssicher erreicht werden.

U. Morgenthaler: «Das sind die Toleranzfelder, die wir erfahrungsgemäss realisieren können. Das hängt immer auch von den Bauteilen ab, z.B. von der inneren Spannung der Ausgangsmaterialien oder von der Struktur der Bauteile.»

Auch bei der jüngsten Grossinvestition bei der Bunorm AG wurde nichts dem Zufall überlassen. Für kubische Bauteile bis 1800 mm Kantenlänge wie auch für Drehteile von D=1800 mm (max. D=3000 mm, nicht automatisierbar) wurde eine flexible, automatisierte Fertigungslösung gesucht, mit der Einzelteile, Kleinstserien und mittelgrosse Serien automatisiert gefertigt werden können. Evaluiert wurden verschiedene Hersteller von Bearbeitungszentren, wobei der Schweizer Werkzeugmaschinenhersteller Reiden Technik AG und ein weiterer ausländischer Hersteller in die engere Wahl kamen.

U. Morgenthaler: «Bei der Evaluation haben wir uns anfangs breit orientiert, es zeigte sich aber relativ schnell, dass nur zwei WZM-Hersteller unseren Ansprüchen genügen konnten. Die FFS-Lösung der Reiden Technik AG hat letztlich aus technologischen und strategischen Gründen den Zuschlag erhalten.»

Um einen hohen Ausstoss rund um die Uhr zu gewährleisten, wurde in zwei REIDEN-RX18-Bearbeitungszentren investiert, die leicht unterschiedlich ausgelegt wurden. Beide RX18 werden über eine Reiden-eigene Paletten-Automationslösung verkettet und sind darüber hinaus mit zwei Beladestationen versehen, um hauptzeitparallel zu rüsten. Die technischen Details, die ausschlaggebend waren für den Investitionsentscheid, werden im Folgenden näher beschrieben.

U. Morgenthaler: «Die Gesamtlösung der Reiden Technik AG war auf unsere Bedürfnisse perfekt zugeschnitten. Die Techniker von Reiden sind sehr kooperativ auf unsere Wünsche eingegangen und haben diese zu unserer vollsten Zufriedenheit umgesetzt. Hinzu kommt, dass Reiden ein Schweizer Unternehmen ist und wir mit unseren Investitionen die Industrialisierung in der Schweiz unterstützen konnten. Da die Reiden Technik AG ein KMU ist, sind die Kommunikations- und Entscheidungswege extrem kurz. Auch dies hat sich im Rahmen der gesamten Kooperation als vorteilhaft erwiesen.»

Aus technologischer Sicht waren mehrere Aspekte matchentscheidend. Zunächst musste die Grösse des Bearbeitungsraums auf das potenzielle Bauteilspektrum zugeschnitten sein – eine der Grundvoraussetzungen, die die RX18 vollumfänglich erfüllte, sogar mehr als das.

Nico Ryf (Projektleiter mechanische Fertigung, Bunorm AG): «Sicher sticht der konzeptionelle Aufbau der DDT-Spindel heraus, ein geniales Spindelkonzept aus unserer Sicht. Das passt auf unser Bauteilspektrum wie die Faust aufs Auge. Dieses Spindelkonzept ist im WZM-Markt absolut einzigartig.»

Michael Roth (Technischer Verkaufsberater, Reiden Technik AG): «Es ist einzigartig, weil es sich um ein patentiertes Doppelantriebskonzept DDT (Double Drive Technology) handelt. Bei dieser Variante mit HSK-100-Schnittstelle wird von 0 bis 3000 1/min über einen High-Torque-Motor ein maximales Drehmoment von bis zu 1366 Nm erreicht. Ab 3000 1/min wird der High-Torque-Motor entkoppelt und über die im Kopf eingebaute Motorspindel eine maximale Drehzahl von 14 000 1/min bei max. 315Nm erreicht.»

U. Morgenthaler: «Die DDT-Spindeltechnologie ist, wegen des stark variierenden Bauteilspektrums, für uns als Zulieferer ideal. Die RX18 ist nicht zuletzt aufgrund der DDT-Spindel sehr flexibel einsetzbar. Dank der DDT-Spindeltechnologie können wir von kleinsten 0,5-mm-Fräsern und -Bohrern (hohe Drehzahlen) bis hin zu grossen Messerköpfen (niedrige Drehzahlen, grosse Drehmomente) das gesamte Werkzeugspektrum mit den idealen Schnittwerten voll ausreizen.»

Ein weiterer technologischer Faktor bei der Entscheidung war, dass Reiden das Palettenlager so konzipierte, dass auf dem vorhandenen Platz zwei Paletten mehr Platz fanden. U. Morgenthaler: «Da haben die Reiden-Konstrukteure sehr flexibel agiert und unsere Anforderungen hervorragend umgesetzt.»

N. Ryf: «Generell hat die Reiden Technik AG unsere Wünsche offen diskutiert und wo immer möglich lösungsorientiert umgesetzt. Reiden hat einen der beiden Rüstplätze als Hochgenauigkeitsrüstplatz mit integriertem Rundtisch (n=3 U/min) ausgelegt. Auf ihm können wir ausserhalb der Maschine und somit hauptzeitparallel gross bauende Drehteile auf zwei hundertstel Millimeter rüsten und richten, um sie dann per Paletiersystem in die Maschine zu bringen.» Zum Hintergrund: Ein Drehteil muss perfekt ausgerichtet sein. Rund- und Planlauf der Drehteile werden über mehrere Spannbacken auf zwei Hundertstel genau eingerichtet, was oft viel Zeit beansprucht.

U. Morgenthaler: «Last, but not least haben uns die Ingenieure von Reiden eine Sonderkonstruktion (neu Standardlösung) für die Bestückung mit übergrossen Werkstücken in eine der beiden RX18 integriert. Bei einer der RX18 können wir dank eines vergrösserten Schwenkdurchmessers Werkstücke bis zu einem Drehdurchmesser von D=3100 mm von oben über das Maschinendach beladen.»

N. Ryf: «Ein solches FFS bietet verschiedene Formen der Flexibilität. Nehmen wir als Beispiel ein sehr komplexes und grosses Bauteil. Hier ist es sinnvoll, dass der gesamte Prozess von einer für das Bauteil verantwortlichen Person übernommen wird. Der Grund dafür ist, dass die Informationsweitergabe in diesem besonderen Fall im Schichtbetrieb viel zu aufwändig wäre. Genau hier kommen die Vorteile eines FFS voll zum Tragen. Während des Einfahrprozesses, welcher sich über mehrere Schichten erstrecken kann, kann der Mitarbeiter am Ende seiner Arbeitszeit das Bauteil im Palettenspeicher zwischenlagern und am nächsten Tag das Einfahren fortsetzen. Mit dieser Arbeitsmethodik haben wir am FFS von Reiden – bei hochkomplexen Teilen – die besten Erfahrungen gemacht.»

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