Invertierte VTLs steigern Einstückfluss-Effizienz

ODG: Vom ATV-Hersteller zum Getriebespezialisten

Ontario Drive & Gear (ODG) bekannt für Argo Amphibienfahrzeug (seit Ende 60er). In letzten 5 Jahren >10 Mio. $ Investition in neue Ausrüstung für wachsenden Geschäftsbereich: Getriebefertigung (seit 1985 aus Argo-Getriebe-Entwicklung).

Vier EMAG invertierte Vertikal-Revolverdrehmaschinen (VTLs) – Automation integraler Designbestandteil, kein Zubehör. Primärer Treiber für Umstellung auf Einstückfluss, Zellenfertigung → signifikant verbesserter Durchsatz, Flexibilität, Teilequalität für kritischen Produktbereich.

80/20-Regel im Getriebebau

ODG (50. Jahr) betreibt zwei Werke in New Hamburg, Ontario: ATV-Produktion & Getriebe/Übertragung (Design, Montage, Test). Getriebewerk 2000 bezogen, 56.300 ft² (5.230 m²) klimatisiert. CNC-Wälzfräsmaschinen, Wälzstoßmaschinen, Wälzschleifmaschinen, CNC-Drehmaschinen, Fräsmaschinen. 115 Mitarbeiter, >850 Teilenummern, Losgrößen 1–75.000.

~50 % Equipment für Vor-Wärmebehandlung, ~50 % für Nach-Wärmebehandlung. Vier EMAG VTLs in beiden Rollen tätig (Joel Wright, GM). Aktuell paarweise in zwei Zellen für Vor-/Nach-Wärmebehandlungs-Drehen. Hauptarbeit: relativ kleine, flache, vergütete Stahlräder (≤2″ Dicke, ≤6″ Ø). Nur 40 Teilenummern, aber ~20 % der Teile = 80 % Volumen.

Stopp-und-Go: Batch-and-Queue als Ineffizienzquelle

Wichtigkeit dieser Arbeit → Ziel für Effizienzsteigerung. Operationsabfolge unverändert: 2 Drehoperationen (Op 10, Op 20) je Seiten, dann Stoßen (innere Verzahnungen), Wälzfräsen (Zähne), Entgraten, extern Härten, Hartdrehen beidseitig, Finish-Schleifen.

Früher: Batch-and-Queue → inhärente Ineffizienz. „Wir drehten Batch von 600 oder 1000, stoppten, bewegten alles zum Stoßen, weiter down the line. Immer ein Mann, eine Maschine, manuelles Be-/Entladen. Selbst stärkste Bediener-Maschine-Kombi: totale Bedienerabhängigkeit war Hauptnachteil.“ Pausen beeinflussten Zykluszeit direkt. Strenge SPC (häufige In-Prozess-Kontrollen) half nicht. Fehler (selten) hatten Dominoeffekt – z. B. Fehlbeladung in horizontale Drehmaschinen-Futter.

Fluss statt Stopp: Zellfertigung mit EMAG VTLs

Erste EMAG VTL (VL3, 8″ Futter) 2010 gekauft während turnusmäßiger Altgeräte-Ersetzung (Ed Das, Process Development Manager). VL-Serie Design elementi.sparkten Revamp des Batch-Prozesses. Ende 2011: drei VL5 (10″ Futter) integriert. „Nicht dass EMAGs allein schuld waren, aber kompakter Footprint & integrierte Automation führten zu zellulärer Fertigung.“

Zellenablauf: Op 10 & Op 20 Weichdrehen je auf separater VL5. Integrierte Förderer transportieren Teile zu/vom Arbeitsbereich. Keine mehrfachen manuellen Be-/Entladeschritte pro Rohling. Bediener stagen bis zu 14 Teile auf Förderer der ersten VL5 – sechseckige Trägerprismen sichern konsistentes Laden (Teil nestet in Prismenecken unabhängig von Form/Größe).

Im Arbeitsbereich: Vertikalspindel greift von oben, präsentiert Teil an 12-Stationen-Scheibenrevolver im Maschinenbasis für Op 10. Vertikale Bauweise → Späne/Kühlmittel fallen weg von Werkzeug/Werkstück. Dann automatischer Transfer zur zweiten VL5 via simpler Flip-Station. Nach Op 20: Bediener bewegt Teile zu anderem Förderer → Stoßen, Wälzfräsen, ggf. Prüfung an Messstation. „Teile stoppen nicht, sie fließen von Prozess zu Prozess. Programme nicht schneller, aber Automation & Konsistenz vs. Bediener → 40 % schnellere Produktionsraten. Spuckt Teile wie Popcorn aus.“

Flexibilität: Zellen wie Legosteine kombinierbar

Maschinenintegrierte Automation ermöglicht Zerlegung der Zelle bei wechselnden Anforderungen. Vergleich: Zweispindel-Drehzentrum (Teileübergabe Haupt-/Gegenspindel = Flip-Station), Gantry-Loader = integrierte Förderer. Aber: unabhängig betriebene Spindeln einfach trennbar & an andere Hallenbereiche verlegbar ohne Automatisierungsverlust. „Wir können sie wie Legosteine kombinieren & rekombinieren.“

Qualitätsverbesserung: Direkt & Indirekt

VTLs verbesserten Teilequalität – genauso wichtig wie Zeitersparnis, gehen Hand in Hand. Direkt: Starre Konstruktion VL3/VL5 (Nach-Härte-Drehen) → Toleranzen ±0,0005″ vs. ±0,001″ vorher. Indirekt: Automatisierter Einstückfluss → Bediener verbringen weniger Zeit mit Prozessbetreuung, mehr mit Prüfung. „Bessere Nockenwellenrohlinge → bessere Datums → besseres Wälzfräsen, Schleifen… EMAGs haben unsere Fähigkeit dramatisch verbessert.“