Effizienz & Wachstum steigern: Umstieg auf Rundtaktmaschinen

Die erfolgreichsten Fertigungsbetriebe sind jene, die ständig nach Verbesserung streben. Deshalb suchen Unternehmen nach der besten Technologie und arbeiten daran, diese so effizient wie möglich einzusetzen. Der Gründer von American Turned Products (ATP) war der kontinuierlichen Verbesserung verpflichtet, eine Denkweise, die er in der Unternehmenskultur verankerte. Dies hat dem Unternehmen gut gedient und führte zum Übergang von einem Drehautomatenbetrieb zu einem Unternehmen, das primär Rundtaktmaschinen einsetzt – mit Wachstum und Expansion in neue Märkte.

Jeff Prescott, Hydromat-Techniker, bedient zwei Hydromat-Maschinen, die dasselbe Teil produzieren. Beide sind 16-Stationen-Maschinen mit vertikalen Werkzeugspindeleinheiten und Fanuc-Robotern mit Trichterbeschickung.

Eine Tradition der Zerspanung

ATP hat seine Wurzeln in der Eighmy Corp., die 1956 von Harry Eighmy, einem Zerspaner von Beruf, gegründet wurde. Das Unternehmen ließ sich in Conneaut, Ohio, nieder und bearbeitete einfache Teile für die Automobilindustrie. Es setzte Mehrspindler ein, fertigte eigene Werkzeuge, führte Außen- und Innenschleifen durch und übernahm auch den Bau von Baugruppen.

Harrys Sohn, Gerald B. „Jerry“ Eighmy, absolvierte die Conneaut High School, arbeitete auf Erzfrachtern für U.S. Steel, um Geld für das Studium zu verdienen. Er besuchte das Heidelberg College und erwarb einen Abschluss in Chemie. Kurz nach dem Abschluss begann Jerry, für seinen Vater im Familienbetrieb zu arbeiten.

Nach mehreren Jahrzehnten Betrieb erhielt die Eighmy Corp. einen neuen Auftrag für ein Sicherheitsgurtwellen-Projekt und kaufte drei Davenports. Die Teile erforderten jedoch Härten und Beschichten, was zu dieser Zeit in Conneaut nicht verfügbar war. Die nächstgelegene Stadt für diese Dienstleistungen war Erie, Pennsylvania. So gründete Jerry 1984 American Turned Products in Erie. Dies war ein strategischer Schritt, um Lieferketten-Vorlaufzeiten zu verkürzen und Lieferantenpartnerschaften zu konsolidieren. Es entstand auch ein separater Nischenfertigungsbetrieb mit reinen Davenports für Automobilaufträge. Das Unternehmen begann schließlich, Maschinen und Dienstleistungen hinzuzufügen, als neue Chancen entstanden.

ATP-Miteigentümer und COO Harry Eighmy (links, abgebildet mit Vice President of Client Relations Drew Hoffman und Engineering Manager Nick Adams) arbeitet zusammen mit seinem Bruder, Miteigentümer und CEO Scott Eighmy, an der Diversifizierung der Unternehmensaufträge.

Während seiner Zeit in der Zerspanungsindustrie war Jerry stark in der National Screw Machine Products Association (NSMPA), heute bekannt als Precision Machined Products Association (PMPA), engagiert. Jerry war in vielen Ausschüssen tätig, sowie im Vorstand und als Verbandspräsident. Er erhielt auch den Merit Award, die höchste Auszeichnung des Verbands, für seine Verdienste um Verband und Industrie. Er verstarb 2018 nach langer Krankheit und hinterließ die Leitung seinen beiden Söhnen: Scott Eighmy, Miteigentümer und CEO, und Harry Eighmy, Miteigentümer und COO.

Kontinuierliche Verbesserung

Unter seinen Mitarbeitern war Jerry für sein Engagement für kontinuierliche Verbesserungsprinzipien bekannt und wollte stets Daten zur Untermauerung seiner Recherchen. „Er hatte all diese Notizbücher, sortiert nach Maschine und Auftrag, in seinem Büro gestapelt“, sagt ATPs Engineering Manager Nick Adams. „Wenn ein Punkt innerhalb der Familie diskutiert wurde, zog er eines vom Boden eines Stapels, blätterte zu einer Seite und sagte: ‚Nick, schau dir das an.‘“

Dieser Fokus auf Verbesserung führte zu weiteren Veränderungen im Unternehmen, einschließlich der Einführung von Lean Manufacturing vor vier Jahren. Diese Prinzipien, wie sie in Büchern wie Paul A. Akers' Two Second Lean dargelegt sind, umfassen Schulung und Implementierung von 3S Lean-Prozessverbesserung (Sortieren, Säubern, Standardisieren). Laut Mitarbeitern haben diese Veränderungen die Arbeitsbeziehung zwischen Fertigungsmitarbeitern, Engineering und Management verbessert. „Es ist leicht zu sagen, es sei die Verantwortung eines anderen. Wir ermutigen jeden Mitarbeiter, das zu ändern, was ihn stört“, erklärt Mr. Adams. „Dann dokumentieren wir das Problem, Vorher und Nachher, die Lösungsschritte und zeigen per Video, wie es gelöst wurde.“ Diese Verbesserungen werden monatlich prämiert. Manche sind klein, wie das Aufräumen eines Arbeitsplatzes, andere sind große Ideen, wie die Neugestaltung des gesamten Versandbereichs. „Das gibt dem Mitarbeiter Eigenverantwortung für seinen täglichen Job und die Befugnis, Änderungen vorzunehmen, sodass die Moral steigt“, fügt er hinzu, „und das Fingerzeigen aufhört, und wir alle besser als Team zusammenarbeiten.“

Unternehmenserweiterung

Jeff Prescott wechselt ein Werkzeug an einer Hydromat Epic R/T Maschine mit mehreren Vertikaleinheiten und dreiachsigen CNC-Flanschen an den horizontalen Werkzeugspindeln. ATP erhielt 1989 seine erste Hydromat-Rundtaktmaschine, die seitdem zur Standardmethode für die Serienfertigung von Drehteilen wurde.

ATPs 50.000 Quadratfuß großes Werk in Erie beherbergt derzeit drei Hydromat-Maschinen, sowie CNC-Mehrspindler, zweispindlige CNCs und einzylindrige Schweizer CNC-Drehautomaten, die hauptsächlich Automobil- und Hydraulikteile fertigen.

Als die Eighmys vor der Wahl standen, in Erie zu expandieren oder einen zweiten Standort zu errichten, entschieden sie sich für Letzteres. Das neue 45.000 Quadratfuß große Werk in Fairview, Pennsylvania, 15 Meilen von Erie entfernt, wurde 1998 gegründet. Das Fairview-Werk, das als Unternehmenszentrale dient, ist primär ein Rundtaktmaschinen-Standort mit sechs Hydromat-Maschinen in der Produktion und einer weiteren im Bau bei Hydromats Hauptsitz in St. Louis, Missouri. Es beherbergt auch Bohrmaschinen, Emag-Drehzentren und Shimada-Kitako-Drehautomaten und führt Sekundärprozesse wie CNC-Schleifen, Bohrungsnachbearbeitung und thermisches Entgraten durch.

Warum in Fairview bauen statt in Erie zu expandieren? „Wir dachten, es wäre einfacher, eine Belegschaft von 100-150 Mitarbeitern zu managen als einen riesigen Betrieb“, sagt Harry Eighmy. „Wir wollten in zwei Werken eine stärkere Kultur aufbauen.“ Er räumt ein, dass das Zwei-Werke-Modell Nachteile hat; der Betrieb zweier Standorte ist teurer und erfordert doppelte Infrastruktur. Aber Harry merkt an, dass trotz der zusätzlichen Betriebskosten auch bestimmte Skaleneffekte erreicht werden können.

1990 eröffnete ATP ein Davenport-Werk in El Paso, Texas, für Automobilaufträge. „Dieser Standort bediente die Maquiladoras in Mexiko, die Auto-Sicherheitsgurt- und Airbag-Teile lieferten“, sagt Harry. „Unsere Kunden hatten Werke in Mexiko, um Frachtkosten von Erie bis nach Tijuana, Juarez, Reynosa und Monterrey zu vermeiden, ergab ein Standort in Texas Sinn.“ 2006 wurde das El Paso-Werk an Arrow Manufacturing, heute Metal Seal Corp., verkauft, was Harry die Rückkehr nach Pennsylvania ermöglichte, um sich auf die beiden dortigen Werke zu konzentrieren.

Disruption treibt Innovation an

Hydromat-Techniker Ron Mourton prüft Teile auf Genauigkeit. Zwischen 60 % und 70 % von ATPs Umsatz werden auf Hydromat-Maschinen erwirtschaftet, dank ihrer Fähigkeit, schnell große Mengen hochwertiger Teile zu fertigen.

ATP war viele Jahre vorwiegend ein Davenport- und Acme-Drehautomaten-Betrieb, aber die Offenheit für Verbesserung führte schließlich zu einem Wandel in der Sicht auf die Serienfertigung. „Wir bearbeiteten ein großes Programm für die GE Home and Laundry Division und erhielten die Möglichkeit, einen viel größeren Anteil dieses Programms zu produzieren“, sagt Harry. Aufgrund dieser Chance suchte das Unternehmen nach neuen Wegen, um schnell große Mengen hochwertiger Teile zu fertigen. „Ich kannte NSMPA (PMPA) Mitglieder, die Hydromats hatten und sehr zufrieden damit waren“, sagt er. Die Eighmys waren von der Hydromat-Maschine und der Möglichkeit fasziniert, dass sie die Bedürfnisse des Unternehmens erfüllen könnte.

1989 investierte ATP in zwei Hydromat 25-12 Legacy-Maschinen. Schnell stellte sich heraus, dass die Berechnungen richtig waren – die Rundtaktmaschinen konnten hochwertige Teile schneller und in größeren Stückzahlen fertigen. Beispielsweise fertigte ATP zuvor die spezialisierte Sicherheitsgurtwelle auf Davenports. „Wir rüsteten eine Hydromat für diese Sicherheitsgurtwellen aus und konnten die Zykluszeit im Vergleich zum Davenport halbieren“, sagt Harry. Das Unternehmen hat nicht zurückgeblickt, und seitdem sind Hydromats die Standardmaschinen für die Serienfertigung von Drehteilen.

Zwei Jahre nach den ersten Maschinen kaufte ATP eine weitere Hydromat, diesmal eine 45-12. Man stellte fest, dass diese Neuzugänge das Wellen-Teil noch schneller und in größeren Mengen fertigen konnte. Mit freier Kapazität auf den ursprünglichen Maschinen rüstete das Unternehmen einen der 25-12 für ein Automobil-Airbag-Teil um. Dies erwies sich als lukrativer Markt. „In den 1990er Jahren wurden Airbag-Komponenten ein riesiger Markt für sicherere Autos“, erklärt Harry. „Die Öffentlichkeit forderte sicherere Fahrzeuge, und die Anzahl der Airbags pro Fahrzeug würde nur zunehmen. Wir stiegen früh in diesen Markt ein, und es war Nischenfertigung, sodass wir einen Fuß in der Airbag-Teile-Branche hatten.“

Rundtaktmaschinen waren für ATPs Arbeit nicht unbedingt die offensichtliche Wahl. Laut Mr. Adams kann das Spannen eine Herausforderung bei Rundtaktmaschinen sein, besonders bei den Teilarten, die das Unternehmen fertigt. „Vieles, was wir machen, hat einzigartige Formen, es sind keine schönen Rundstäbe“, erklärt er. Dies ist jedoch im Laufe der Zeit weniger zum Problem geworden. „Über die Jahre habe ich gesehen, wie sich das Spannen bei Hydromat verbessert hat – die Konsistenz, Station für Station“, fügt er hinzu. „In der heutigen Wirtschaft ist das meiner Meinung nach das, was Hydromat auszeichnet.“

Laut Mr. Adams liegen die Vorteile der Hydromats in ihrer Geschwindigkeit und dem Volumen der Teile, die sie produzieren können. Diese Merkmale spielen eine Rolle, wenn die Werkstatt entscheidet, ob ein Auftrag auf einem Mehrspindler oder einer Hydromat läuft. „Wenn ATP hohe Stückzahlen und Tempo braucht, landet der Auftrag auf der Hydromat“, sagt er.

Ron Mourton justiert das Epic-Programm an einer von ATPs Hydromat R/T 32/45-16 Maschinen. Das Unternehmen arbeitet daran, Zykluszeiten durch Ausgleich der Schneidzeiten an jeder Station zu reduzieren, Sequenzen neu zu organisieren, um Zykluszeiten um nur eine halbe Sekunde zu verkürzen.

Kontinuierliche Verbesserung spielt auch eine Rolle beim nachhaltigen Erfolg des Unternehmens mit den Hydromat-Maschinen. Das bedeutet, Zykluszeiten durch Optimierung von Programmierung und Werkzeugen zu verringern und Stationen neu zu organisieren. „Sobald man sieht, wie alle Stationen zusammenarbeiten, ist das Ziel, gleiche Schneidzeiten an jeder Station zu haben. ATP ist gut darin, die Zeiten auszugleichen. Wir organisieren die Sequenz neu, um auch nur eine halbe Sekunde herauszuholen“, sagt Mr. Adams. „Wenn man mit Hydromat-Leuten arbeitet, denken die manchmal, wir seien verrückt. Wir fordern immer das Unmögliche.“

Kulturwandel

Derzeit befinden sich sechs Hydromats am Fairview-Standort, alles Stangenvorschub-Maschinen. Drei Maschinen fertigen Aufträge aus der Automobilbranche und ATPs andere etablierte Arbeiten. Die anderen drei produzieren ca. 65.000 Teile für neu akquirierte Nicht-Automobil-Projekte.

Die Einführung von Rundtaktmaschinen veränderte das Geschäft dramatisch. „Innerhalb von fünf bis zehn Jahren nach Ankunft unserer ersten Hydromats wurden 60 % bis 70 % unseres Umsatzes mit unseren Hydromats erwirtschaftet“, erklärt Harry. „Heute liegt der Prozentsatz immer noch ungefähr im gleichen Bereich. Wir sind vorwiegend ein Hydromat-Betrieb.“ Der Vice President of Client Relations, Drew Hoffman, fasst die Philosophie des Unternehmens bezüglich der Hydromat-Nutzung zusammen: „Wir versuchen, komplette Teile schnell in einem stabilen Prozess über eine Rundtaktmaschine zu fertigen.“

Hydromat-Techniker Alan Sargent prüft jedes auf dieser stangenvorgeschobenen Hydromat Epic R/T 32/45-16 Maschine gefertigte Aluminiumteil. Alle sechs Hydromats im Fairview-Werk sind stangenvorgeschoben und fertigen Teile für verschiedene Branchen.

Laut Harry sind die Veränderungen nachhaltig. „Es wird in der Kultur verankert“, sagt er. „Was ich damit meine: Wenn man einmal diese Maschinenart betreibt, will man typischerweise keinen weiteren Akteur mehr hinzunehmen. Wir haben eine sehr gute Partnerschaft mit Hydromat. Wir haben ihre Maschinen seit 30 Jahren.“

Während Scott und Harry ATP in die Zukunft führen, berücksichtigen sie die Veränderungen in der Automobilindustrie. Das Unternehmen hat Störungen in dieser Branche bereits erlebt – ein hydraulisches Lenkteil, das sie seit vielen Jahren fertigen, wird bald auslaufen und der Elektrolenkung vollständig Platz machen. Ihre Groß-LKW-Dieselmotoren-Arbeit ist in den letzten Jahren zurückgegangen, weil bessere Motoren mit längerer Lebensdauer auf den Markt kamen, ein Trend, der anhalten wird. Und die Elektrofahrzeug-Revolution wird ihre Fossilkraftstoff-Projekte künftig beeinflussen. „Wir sind mit Automobil groß geworden, also lassen wir uns nicht total aus der Ruhe bringen über Aufs und Abs und die Wettbewerbsintensität“, schließt Harry. „Aber wir suchen بالتأكيد nach einem breiteren Projektportfolio für Stabilität und Diversifizierung unserer Produktpalette.“ Die Brüder arbeiten daran, die Unternehmensaufträge zu diversifizieren und mehr Vielfalt in die Teilefertigung zu bringen, um Schwankungen abzufedern.

Weiterführende Informationen

Hier ist ein weiterer Artikel zu diesem Thema:
Eine amerikanische Erfolgsgeschichte
Ein Unternehmen, das seit mehr als 150 Jahren Vorhängeschlösser produziert, setzte eine Rundtaktmaschine von Hydromat ein, die die Teilefertigung automatisierte und gleichzeitig Flexibilität bewahrte.
Link: gbm.media/hydromat