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Die Ständer der Biegemaschinen beim Hersteller Jorns aus Lotzwil sind mächtige Schweisskonstruktionen mit einem Störkreis von bis zu 2300 mm. Mit dem 5-Achs-Gross-BAZ STC 1250 von Starrag konnte das Unternehmen die Präzisionsbearbeitung dieser Teile deutlich wirtschaftlicher gestalten.

Der Name Jorns AG steht für Biege- und Doppelbiegemaschinen in Schweizer Qualität, die weltweit höchste Anerkennung geniessen. CEO Marc Jorns erklärt: «Wir fertigen an unserem Stammsitz in Lotzwil rund 120 Schwenkbiegemaschinen im Jahr, die zu über 90 Prozent exportiert werden. Mit diesem Volumen gehören wir weltweit zu den führenden Anbietern dieser Maschinengattung.»

Die Ansprüche, die Marc Jorns an seine Produkte stellt, muss auch das eigene Produktionsequipment erfüllen: «Um im internationalen Wettbewerbs­umfeld bestehen zu können, benötigen wir qualitativ hochwertige, sehr produktive Maschinen.» Die jüngste Investition galt der Herstellung der grössten Maschinenkomponenten, der tragenden Ständer­elemente. Peter Roth, Leiter Produktion, erläutert: «Unsere Maschinen besitzen kein klassisches Maschinenbett, sondern Arme und Ständer, die auf den Grundrahmen geschraubt werden. Diese Ständer sind Schweisskonstruktionen, deren Bearbeitung einen Störkreis von bis zu 2300 mm erfordert.»

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Dimensionen der Bauteile erfordern erweiterte Y-Achse

Da das bisherige, hierfür zuständige Bearbeitungszentrum (BAZ) an seine Genauigkeits- und Kapazitätsgrenzen stiess, machte sich Peter Roth mit seinem Team auf die Suche nach Ersatz. Dabei spielten sowohl technische als auch wirtschaftliche Faktoren eine Rolle, mit denen sich der Produktionsleiter intensiv und kompetent auseinandersetzte. Die erforderlichen Verfahrwege schränkten die Auswahl schon beträchtlich ein. Denn für den Einsatz bei Jorns muss das BAZ zumindest eine 1250er Palettengrösse beherrschen und in der Höhe bis zu 2300 mm verfahren können. «Wenige Vergleiche später fiel unsere Wahl auf die Starrag STC 1250, deren Y-Achse auf die von uns gewünschte Länge erweitert wurde», berichtet Roth.

Neben Starrag war nur noch ein Mitbewerber zu einer solchen kundenspezifischen Massnahme bereit. «Dass wir uns letztendlich für die STC 1250 entschieden haben, lag am besseren Preis-Leistungs-Verhältnis und der räumlichen und mentalen Nähe zum Schweizer Unternehmen Starrag», erwähnt der Produktionsleiter mit einem leichten Schmunzeln. Ausserdem erklärt er, dass der Anschaffungspreis für ihn nicht allein das Mass aller Dinge ist: «Was zählt, sind die TCO, die Total Cost of Ownership. Bezüglich der ganzheitlichen Kosten über den kompletten Lebenszyklus hinweg sehe ich die Investition in die Starrag-Maschine als gutes Geschäft.»

Prozesssicher, wiederholgenau und äusserst produktiv

Natürlich steht die Entscheidung auf einer insgesamt breiten Basis. Grundvoraussetzung waren neben der Grösse des fünfachsigen Bearbeitungszentrums vor allem die Prozesssicherheit und Wiederholgenauigkeit. «Wir müssen beispielsweise tiefe Bohrungen mit einer H7-Passung erzeugen, was nur auf Umschlag möglich ist», erklärt Roth. «Da schöpfen wir die hohe Präzision der STC 1250 beinahe aus.» Wichtig ist auch die Robustheit der Maschine, die durch die Schweisskonstruktionen – zum Teil eine Kombination aus verschiedenen Materialien – auf die Probe gestellt wird. «Kein Problem für die Starrag STC 1250», sagt Peter Roth über sein neues BAZ, das ursprünglich für die Luftfahrt- und Energieindustrie entwickelt wurde, das heisst für die Schwerzerspanung von Stahl, Titan, korrosionsbeständigen Stählen und Sonderwerkstoffen wie Hastelloy und Inconel. «Da waren wir uns sicher, dass ihre statischen und dynamischen Eigenschaften für unsere Zwecke ausreichen.»

Wettbewerbsfähig durch Inhouse-Machining

Mechanische Fertigung in Giesserei

Schliesslich überzeugte die Starrag STC 1250 auch durch effiziente Fünfachsigkeit. Neben den drei dynamischen Linearachsen fungiert der CNC-​Rundtisch als vierte Simultanachse. Er verfügt über einen Antrieb mit hohem Drehmoment sowie hoher Dämpfung und lässt sich hydraulisch klemmen. Der Schwenkkopf ist die simultan gesteuerte fünfte CNC-Achse. Durch den robusten Schneckenantrieb und die beidseitig stabile Rollenlagerung eignet er sich besonders für die Schwerzerspanung. Um optimale Betriebsbedingungen zu schaffen, bereitete Jorns ein neues Fundament für eine Installation unterflur vor. So lässt sich die STC 1250 ergonomisch vorteilhaft bodeneben begehen und beladen. Im Juli 2020 nahm sie der Biegemaschinenbauer schliesslich in Betrieb, und seit Anfang September nimmt die Produktion mit ihr richtig Fahrt auf.

Interview mit Dr. Christian Walti, CEO Starrag AG

Vorbereitung für den Wiederaufschwung

Produktionssteigerung und deutlich vergrösserte Kapazitäten

«In der Zwischenzeit haben wir Zug um Zug unsere Teile neu programmiert», erklärt Peter Roth. Das war erforderlich, da das bisherige Fünf-Achs-Zentrum einen Orthogonalkopf besass – im Gegensatz zum Schwenkkopf der STC 1250. Das erfordert ande­re Prozesse, wie der Zerspanungsfachmann Roth erwähnt: «Wir sind mit Begeisterung dabei, die Maschine kennenzulernen, uns auf die neuen Möglichkeiten einzustellen und gegebenenfalls sogar die Konstruktionen und Aufspannungen zu verändern.» Was den wirtschaftlichen Betrieb anbelangt, punktet die Starrag-Maschine in zweifacher Hinsicht. Erstens sind die Bearbeitungszeiten kürzer. «Für unsere grossen Teile benötigten wir bislang rund vier Stunden», sagt Roth. «Laut Starrag können wir sie künftig nach zweieinhalb Stunden von der Maschine nehmen. In der Einarbeitungsphase haben wir diesen Wert noch nicht erreicht. Aber selbst drei Stunden wären eine enorme Verbesserung, und da sind wir ganz nah dran.»

Die zweite Produktivitätssteigerung erreicht Jorns durch die Konfiguration der Starrag STC 1250 mit einem Vierfach-Palettensystem, das ein hauptzeitparalleles Rüsten ermöglicht. «Unsere Grossteile sind so schwer, dass wir sie mit dem Kran laden müssen. Zusammen mit dem Aufspannen und Ausrichten etc. benötigt das viel Zeit. Wenn der Vorgang – wie bisher – im Maschinenraum stattfinden muss, werden die Rüstzeiten zu Maschinenstillstandszeiten, die wir unbedingt vermeiden wollen. Schliesslich verdient eine Maschine nur, wenn sie zerspant.»

Doch jetzt könnten die Wünsche des Produktionsteams von Jorns wahr werden und das Gross-BAZ fast rund um die Uhr produzieren. «Wir planen für die Zukunft eine mannarme Schicht ein», sagt Peter Roth. «Auf den Abend hin laden wir die vier Paletten voll mit langlaufenden Teilen, die dann am Morgen von unseren Facharbeitern zur Weiterbearbeitung umgerüstet werden.» Während bisher die Maschinenkapazitäten eher knapp waren, rechnet Produktionsleiter Roth mit zwischenzeitlichen Überkapazitäten: «Meine Berechnungen haben ergeben, dass wir die Starrag STC 1250 zurzeit mit eigenen Bauteilen einschichtig zu 100 Prozent auslasten können. In weiteren Schichten könnten wir externe Aufträge übernehmen und so weiteren Gewinn erzielen beziehungsweise die Maschinenstundenkosten senken. Denn in unserer Gegend gibt es nicht so viele Dienstleister, die derart grosse Teile bearbeiten können.» -ari- SMM