Produktivität bei engen Toleranzen Präzision und Produktivitätssteigerung

Bei der Fette Compacting wird in sehr anspruchsvollen Toleranzbereichen produziert. Mit einer neuen Bearbeitungslinie von 5-Achs-Bearbeitungs­zentren FP 6000 von Heller inklusive Automa­tisierung sollten die Verfügbarkeit erhöht und die Fertigungskosten deutlich gesenkt werden.

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Rhenus Lub GmbH & Co KG

KIPP SCHWEIZ AG

Redaktion Lerch

Springmann AG/SA

Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH

Arzneimittelhersteller benötigen höchst effiziente Technologien und Prozesse, um dem hohen Kostendruck am Generikamarkt zu begegnen. Die Fette Compacting in Schwarzenbek, Anbieter von integrierten Lösungen für die industrielle Tablettenherstellung, entwickelt und produziert deshalb kontinuierlich neue Innovationen im Bereich der Tablettierung und Kapselfülltechnik. Mit Anlagen für Produk­tions­leistungen von 400 000 Kapseln oder mehr als 1,6 Millionen Tabletten pro Stunde gilt man weltweit als führend. Derartige Ausbringungsmengen setzen bereits an der Basis, also bei der Bearbeitung der Bauteile, ein Höchstmass an Präzision voraus. Als besonders sensible Bauteile gelten in Schwarzenbek die Matrizenscheiben und Oberstempelaufnahmen. Die Toleranzbereiche in Teilkreisen und bei Lagersitzen bewegen sich innerhalb weniger µm bis zu zwei Hundertstel Millimetern. Deshalb wurde für die Investition in eine neue Bearbeitungslinie ein aussergewöhnlich hohes Anforderungsprofil erstellt. Primär ging es dabei beispielsweise um den Platzbedarf, die Tischbelastung, die gewünschte Automation, die mögliche Verkettung mit einer zweiten Maschine, die Präzision aber auch um den Service und die Betreuung. Auf Grund dieser Kriterien bzw. deren Erfüllung reduzierten die Verantwortlichen die ursprünglichen fünf Anbieter in einem zweiten Schritt auf nur noch drei Werkzeugmaschinenhersteller. Entschieden hat man sich dann 2014 und 2015 für zwei 5-Achs-Bearbeitungszentren FP 6000 von Heller. Die Matrizenscheiben waren es, so Klaus Dresel, verantwortlich für Arbeitsvorbereitung und CNC-Programmierung, die als ideales Abnahmeteil für neue Maschinen standen: «Zunächst fertigen wir ein sehr grosses Teilespektrum, das auf den Maschinen laufen muss. Diese Matrizenscheiben werden bislang aber ausschliesslich auf dem Heller-Bearbeitungszentrum MCH 400 gefertigt. Diese Maschine ist nun aber schon 13 Jahre alt. Deshalb waren wir bei dieser Investition auch auf der Suche nach einer Ausweichmöglichkeit und haben die Matrizenscheibe als Referenzbauteil vorgegeben. Die Maschine, die das fertigen kann, kann auch den Rest. Das hat sich bestätigt. Wir fertigen auf den FP 6000 bislang grös­sere Serienbauteile und haben dafür besonderes Lob aus unserer Qualitätssicherung bekommen.»

Durch Produktivitätssteigerung Bauteile aus der Fremdfertigung zurückgeholt

Nun werden bei Fette die unterschiedlichsten Werkstoffe, vorrangig Guss und Edelstahl, zerspant. Deshalb standen sowohl das Werkzeugmagazin, die Leistung der Maschine, aber auch die Automatisierungsmöglichkeiten auf dem Prüfstand. Mit 425 Werkzeugen war das Heller-Werkzeugmagazin ausreichend und mit der PCU-Spindel (10 000 min^-1, 38 kW, 242 Nm) lotet man mittlerweile die Grenzen der Werkzeuge aus. Dazu Projektleiter Nicholas Warnken, verantwortlich für Prozessoptimierung in der Produktion bei der Fette Compacting: «Wie die Maschinen mit der Automation laufen, ist ein Traum. Wir sind derzeit bei einer technischen Verfügbarkeit von 98 bis 99 Prozent, fertigen 180 Stunden die Woche, ohne Wochenende. Unserem Ziel, 200 Stunden die Woche bzw. 5000 Stunden Maschinenlaufzeit im Jahr, sind wir so schon sehr nahe. Noch wichtiger aber erscheint mir, dass wir durch die fünfte Achse, die Automation, aber auch durch eine neue Werkzeugtechnologie etc. 32 Prozent unserer Fertigungskosten einsparen konnten. So konnten wir wieder Bauteile aus der Fremdfertigung zurückholen, die wir seit fünf Jahren nicht mehr gefertigt haben.» Eines dieser Einsparpotenziale ist beispielsweise ein Kurventräger, dessen Bearbeitung mit einer 5-fach-Spannung bisher 163 Minuten dauerte. Durch weniger Aufspannungen, modifizierte Schnittwerte inklusive geringerer Rüstzeiten konnte die Bearbeitungszeit auf 50 Minuten reduziert werden. Die Anzahl an Aufspannungen war bislang ohnehin eine Achillesferse in Schwarzenbek, denn aus Gründen der Reinigung der Tablettenpressen werden überwiegend schräge Kanten gefertigt.

Wesentlichen Anteil an den enormen Einsparungen hat allerdings auch die Automatisierung mit dem Schuler Loadmaster Compact. Die Verantwortlichen tendierten relativ schnell zu diesem Automatisierungskonzept, deshalb war es ihnen wichtig, dass Heller hier in alle Richtungen offen war und mit Schuler eine intensive Zusammenarbeit pflegte. Besonders interessant scheint aber auch die Tatsache, dass man in Schwarzenbek demnächst plant, auch die Fertigung genannter Matrizenscheiben neben anderen Serienbauteilen auf die 5-Achs-Bearbeitungszentren FP 6000 zu verlagern. Regelmässige Maschinenvermessungen mittels Quick-Check haben ergeben, dass die Ergebnisse besser als erwartet sind. Rönner, Gebietsverkaufsleiter bei Heller, gibt sich diesbezüglich aber selbstbewusst: «Da die Halle ja nicht klimatisiert ist, war es natürlich ein weiter Weg zu dieser Präzision. Bei Fette hatte man da aber vollstes Vertrauen in uns. Mit einigen Klimmzügen, wie temperierten Vorschubantrieben, Volumenkompensation und diversen Software-Features, haben wir es dann ja auch geschafft.» Gleichzeitig hat Heller allerdings auch noch ganz andere, zunächst nicht geplante Ergänzungen realisiert. Dazu zählt unter anderem, dass man auf den 5-Achs-Bearbeitungszentren mit vier unterschiedlichen Messtastern gleichzeitig fahren kann. SMM

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