102 Jahre Innovation bei Nolte Precise Manufacturing

1916, als Nolte Precise Manufacturing in Cincinnati, Ohio, als Drehautomatenbetrieb eröffnete, würden die Gründer das Unternehmen 2018 kaum wiedererkennen. 102 Jahre ununterbrochener Betrieb verdienen Respekt, aber wichtiger ist die Frage: Was hat das Management getan, um dieses Erbe zu sichern?

Als Nolte startete, war die Drehautomatenbranche vom allgemeinen Maschinenbau etwas abgehoben. In gewisser Weise fortschrittlicher, da automatische Maschinen – nockengesteuert für Dauerlauf – oft kürzere Produktionsläufe mit mehr Flexibilität und Bedienerüberwachung überholten.

Diese Dichotomie – mittlere bis hohe Dauerproduktion vs. kleine Losgrößen mit häufigem Umrüsten – besteht heute fort, aber sie ist ein ganz anderes Tier als im 20. Jahrhundert. Der Grund: Die Definition mittlerer/höherer Produktion hat sich massiv gewandelt. In vielen Branchen haben kürzere Produktlebenszyklen zu genereller Schrumpfung der Losgrößen (häufigeres Umrüsten) geführt und die Produktionstechnologie, auf die die Drehautomatenbranche jahrelang setzte, in Richtung Flexibilität verschoben.

Folge: Betriebe wie Nolte mussten sich ändern oder untergehen. Die Eigentümerfamilie wählte den Wandel – und feiert 2019 den 103. Geburtstag. Wir sprachen mit Doug Coster, Noltes Inhaber vierter Generation und Präsident, über Anpassungsfähigkeit in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft.

So viele Wahlmöglichkeiten

Lange war die Definition eines Drehautomatenbetriebs klar: Hauptarbeit sind Drehteile, oft relativ einfach, in großen genug Mengen, dass Maschinen für einen einzelnen Auftrag oder Auftragssatz eines Kunden dediziert eingerichtet werden konnten.

Maschinentechnologie basierte auf nockengesteuerten Schiebewegungen, die spezifische Skills und viel Rüstzeit verlangten. Einmal eingerichtet, lief die Maschine „automatisch“ lange mit wenig Bedienerinterferenz.

Produktlebenszyklen waren länger, feste Teilspezifikationen konnten jahrelang unverändert bleiben. Drehautomatenbetriebe liefen gut. Doch das Geschäftsmodell entwickelte sich weiter, und Überlebende wie Nolte erkannten den Wandel und änderten sich mit.

Coster erinnert sich: Als er zu Nolte kam, lief der Betrieb wie viele Drehautomatenbetriebe mit Automaten – ca. 40 Brown & Sharpe, davon heute noch drei auf dem Shopfloor.

„Wir begannen den Übergang von Nocken zu CNC langsam“, erinnert sich Coster. „Unser erster CNC-Swiss 1994 gezielt für einen gewonnenen Auftrag – komplexeres Teil, engere Toleranzen als unser Normalgeschäft, aber zeigte die strategische Richtung.“

Ein weiteres Signal in den 1990ern für den traditionellen Drehautomatenbetrieb: Namensänderung des Branchenverbands, dem Nolte seit 1943 angehört – von „National Screw Machine Products Association“ zu „Precision Machined Products Association“.

„Mit CNC-Zerspanungskapazität begannen wir den Infrastrukturwandel, der über Zeit den Nockenbereich durch CAD/CAM-Programmierkapazität ersetzte. Wir standardisierten auf DP Technology für Offline-Programmierung.“

Viele Drehautomatenbetriebe, inkl. Nolte, entdeckten: Mit dem Infrastrukturwandel zur CNC-Programmierung wurden nicht-traditionelle Zerspanungsoperationen machbar. Im Gegensatz zum Nockeneinstellen ist G-Code egal, auf welcher Maschine er läuft.

Mehr leisten

Heute umfasst Noltes Dienstleistungsportfolio: CNC-Drehen, CNC-Swiss, CNC-Fräsen, Montage und Ein-/Mehrspindel-Drehautomaten für mittlere bis hohe Volumen. Diese erweiterten Fähigkeiten erlaubten Kundenstamm- und Branchenausweitung.

„Wir kaufen grundsätzlich keine Maschinen ohne Arbeit dafür“, sagt Coster. „Aber durch erweiterte Fähigkeiten gewinnen wir Aufträge von Kunden, die sonst woanders hingehen würden.“ Kern von Noltes Zerspanungskompetenz: Beherrschung komplexer Teile auf CNC-Swiss-Maschinen. Nach Tests mehrerer Marken standardisierte Nolte 2013 auf Tsugami.

„Unser neuester Tsugami ist BO 206“, sagt Coster. „20-mm-Maschine, 6 Achsen, gegenläufiger Gang-Werkzeugträger. Ausgerüstet mit Chucker-Paket für Flexibilität: Lauf mit oder ohne Führungsbüchse, je nach Längen-Durchmesser-Verhältnis. Viele Jobs laufen besser auf Schubstockmaschine, auch wenn sie keine klassischen Swiss-Teile sind. Schlüssel: Teil so komplett wie möglich in einer Handhabung abwerfen.“

Ein Grund für Einzelmarken-Fokus (Tsugami): Vertrautheit, die Programmierer, Rüster, Bediener mit einer Marke aufbauen. Mit der Zeit werden sie profi statt immer neue Markeneigenheiten neu zu lernen. Die Fanuc-Steuerung von Tsugami ist Vorteil – die meisten Nolte-Mitarbeiter kennen sie.

Wo immer möglich, gestaltet Nolte den Workflow so, dass Qualität hoch bleibt, während überflüssige Fertigungskosten und Zykluszeiten durch mehrfaches Teilehandling sinken. Ergebnis richtiger Ausrüstung und Personal, das das Maximum herausholt. „Ob Swiss-Drehen oder 4-Achs-Fräsen – wenn wir einmal einrichten und Arbeit aus dem Lauf herausnehmen, sparen wir Zeit, Geld und produzieren konsistenter Qualität“, sagt Coster.

Weg zur Lights-Out-Produktion

Gute Teile in historisch als Stillstand betrachteten Stunden, mit wenig oder keinem Personal, verlocken jeden CNC-Betrieb. Dort hin bewegt sich Nolte mit Swiss-Produktion.

„Aktuell fahren wir bis zu fünf Swiss-Maschinen unbeaufsichtigt“, sagt Coster.

Unbeaufsichtigte Produktion ist nicht so simpel wie Lichtschalter umlegen. Schritte sind nötig für erfolgreiche Lights-Out-Fertigung. Wichtigster: richtigen Job für die Maschine wählen. Nolte bearbeitet diverse Materialien; freischneidende sind ideal für unbeaufsichtigten Lauf, aber der Prozess muss auch für schwierigere Materialien stabil sein.

„Wir sind kein reiner Messingbetrieb“, sagt Coster. „Wir müssen Jobs so einrichten, dass Werkzeugverschleiß kompensiert wird. Manchmal laufen vorgehärtete Stähle und härtere Materialien tatsächlich besser als weichere.“ Ein Weg zur Prozessstabilität, Variabilitätsreduktion: geschliffenes Stangenmaterial auf Swiss-Maschinen bei Führungsbüschennutzung. Das reduziert Werkzeugverschleiß durch geringere Stab-zu-Stab-Variabilität.

Vorteil des konvertierbaren BO 206: Wegfall der Führungsbüschse erlaubt Einsatz von kaltgewalztem Stangenmaterial. Kein geschliffenes Material nötig, kein Einstellen der Führungsbüschse – Materialkosten- und Rüstzeiteinsparung, da Spindelnase-Spannzunge toleranter gegenüber Stangenabweichungen ist als Führungsbüchse.

Zusätzlich zur stabilen Maschinenprogrammierung für unbeaufsichtigten Lauf berücksichtigt Nolte weitere Aspekte: Tsugamis haben FMB-Stangenzuführer mit Magazinfächern. Je nach Stangendurchmesser reicht Magazinkapazität für eine Lights-Out-Schicht.

Zur Spänekontrolle nutzt Nolte Hochdruckkühlmittel (Nolte schneidet mit Öl) an allen Swiss-Maschinen. Steuerung Späneform und -abfuhr – wichtig für unbeaufsichtigten Betrieb. Niemand will nachts ein „Vogelnest“.

Ernsthaftes Brandrisiko bei Lights-Out, besonders beim Schneiden mit Öl. Daher sind alle Swiss-Maschinen mit Brandlöschanlagen ausgerüstet.

Ohne Bediener kann Fertigteileausgang übersehen werden. Einige Teile auf Lights-Out-Swiss haben „No-Marr“-Spezifikation – Nachbearbeitungshandling Teil der Operation. Für diese Jobs nutzt Nolte einen Drehakkumulator für schonende Handhabung und Sortierung der Teile aus der Maschine.

Lights-Out-Fertigung ist Risiko/Ertrag. Ertrag kann groß sein, wenn Risiken minimiert werden. Heißt: Fehler machen und daraus lernen.

Ausblick

Nolte hat viel Wandel in der Metallverarbeitung erlebt und sich erfolgreich angepasst, indem sorgfältig bewertet wurde, was funktioniert und was vorübergehend sein mag.

Nächste Investition: Automatisierung der Futterteil-Operationen. Stangenmaterial ist wichtig, aber Coster sieht Prozessung von Presslingen und Automatisierung der Materialhandhabung bei Futterteilen als Zukunftsrichtung.

„Zum Beispiel haben wir ein portalbeschicktes Drehzentrum für größere, 3,125 Zoll (ca. 79 mm) und darüber, Futterteile bestellt“, sagt Coster. „Zudem prüfen wir Roboter für Automation an anderen Zerspanungsoperationen.“

Weiterhin Fokus auf Automation, wo sie für den Betrieb Sinn macht. „Ein Vorteil der Lights-Out-Operationen: Belegschaft blieb, wurde aber im Betrieb auf wertschöpfendere Arbeit umverteilt“, sagt Coster. „Alle erleben Fachkräftemangel – gute Mitarbeiter halten und ein Umfeld schaffen, in dem man arbeiten will, ist Schlüssel für die nächsten 102 Jahre.“

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