Werkzeugoptimierung für Just-in-Time-Produktion: Bewährte Strategien zur Kostensenkung und Qualitätssteigerung

Der Besuch eines unerwarteten, aber erfahrenen Zerspanungsspezialisten führt zu messbaren Qualitäts- und Fräsverbesserungen – und einer jährlichen Kostensenkung von 33.000 $ bei Lakes Precision. Lesen Sie, wie.

Three Lakes, Wisconsin, im Oneida County, ist von weit mehr Seen umgeben als den drei, die seinen Namen geben. Werfen Sie einen Frisbee in dieser Urlaubsregion in den Northwoods, und er landet wahrscheinlich im Wasser.

Gegründet 1881, hat Three Lakes eine lange Geschichte, die Bedürfnisse größerer Orte und Unternehmen zu bedienen. Bevor es offiziell eine Stadt wurde, war das Gebiet Heimat von Holzfällerfirmen, die das Holz lieferten, um Chicago nach dem Großen Brand von 1871 wiederaufzubauen.

Globaler Lieferant für Drahtverarbeitung und Drahtwerkzeuge

Heute beheimatet Three Lakes einen globalen Akteur im Bereich Verschleißwerkzeuge für die Drahtverarbeitungsindustrie: Lakes Precision. Seit 26 Jahren ist das Unternehmen ein wichtiger Teilelieferant für die Drahtschneide- und Drahtabisolierindustrie. Denken Sie an elektrische Verkabelungskomponenten im Inneren von so vielen Dingen: einer Autotür, einer Handheld-Spielekonsole, einem Laptop, einem Haartrockner – und unzähligen weiteren Konsum-, Industrie- und Automobilprodukten.

„Alles, was mit Draht zu tun hat – Schneiden, Abisolieren, Crimpen und Crimpwerkzeuge. Das ist unser Geschäft“, sagt Herb Stuckart, Vizepräsident Fertigung bei Lakes Precision. Stuckart ist seit kurz nach der Gründung 1991 im Unternehmen.

Die 50 Mitarbeiter von Lakes Precision fertigen mehr als 20.000 Teile- und Zubehörtypen, mit Spezialisierung auf Sonderwerkzeuge und PVD-Beschichtung. Das Produktportfolio umfasst Abisolier- und Schneidmesser für Drahtverarbeitungsmaschinen und -hersteller wie Artos, Carpenter, Delphi, Yazaki, Toyojamco, Kodera, Komax, Schaefer-Megomat, Schleuniger, ShinMaywa und viele mehr. Zusätzlich bietet die 2.300 m² große Fertigungsanlage in Three Lakes Lohnfertigungsdienste für Spezialteile von Anfang bis Ende, unter Einsatz von Schleifschneiden sowie CNC- und DNC-Bearbeitung.

„Wir sind in Vietnam, China, Europa, Mexiko, den USA und Kanada aktiv. Wir liefern weltweit“, sagt Stuckart. „Für manche Kunden sind wir der alleinige Lieferant.“

Alles wird im ISO 9001:2015-zertifizierten Werk in Three Lakes gefertigt, wobei das Unternehmen ein weiteres Büro in El Paso, Texas, unterhält.

Qualität und Termintreue in der Drahtverarbeitung in Einklang bringen

Als Teilehersteller ist es entscheidend, zuverlässige Bearbeitungswerkzeuge zu haben, die konsequent Qualitätsprodukte liefern. Das Unternehmen agiert in einem hart umkämpften Markt, in dem Kunden exakte Anforderungen stellen und ihre Wareneingangsprüfungen zunehmend verschärfen, sagt Stuckart. Weichen Teile auch nur minimal ab, gibt es alternative Lieferanten.

„Verschleißwerkzeuge sind wie eine Schere“, sagt Stuckart. „Sie nutzen sich ab. Und wenn sie abgenutzt sind, fordern Kunden termingerechte Lieferung. Das bedeutet, dass auch die Werkzeuge, die wir zur Herstellung unserer Produkte einkaufen, rechtzeitig eintreffen müssen. Es ist fast eine Just-in-Time-Situation. Man plant voraus, aber es gibt immer Überraschungen.“

Für Lakes Precision beginnt Qualität in der eigenen Fertigungsumgebung. Interne Überraschungen managt man teilweise durch eine starke Qualitätssicherung. Man verlässt sich auch auf vertrauenswürdige Partnerschaften mit schnellen Werkzeuglieferanten.

„Wir haben eine wirklich gute Bilanz“, sagt Kris Plapper, Qualitätsmanagerin bei Lakes Precision, die seit 26 Jahren im Unternehmen ist. „Wir haben eine 99,98-%-Quote bei Kundenreklamationen.“ Übersetzung: Lakes Precision hat praktisch keine retournierten Produkte.

Aber das bedeutet nicht, dass man nicht kontinuierlich die internen Abläufe verbessert. Ein Beispiel: Der Fräsprozess.

Neuer Fräsprozess: Produktionssteigerung durch Vorschuboptimierung

Bei einem routinemäßigen Servicebesuch bei Lakes Precision im September 2016 erkundigte sich Kris Hanson, ein MSC-Metallbearbeitungsspezialist, nach dem Fräsprozess, nachdem Plapper ihm von hartnäckigen Problemen mit gehärtetem Stahl berichtete. Der Spezialstahl, der knifflig sein kann, da er sorgfältig bearbeitet werden muss, ohne seine eingebaute wärmebehandelte Schicht zu entfernen, verschlang die eingesetzten Wendeschneidplatten, sagt Plapper. Zudem gibt es viele Kleinigkeiten beim Schneiden von Kanten zu beachten, wie das Vermeiden von Ausbrüchen, fügt sie hinzu.

„Man muss diese scharfen Kanten erhalten“, sagt Stuckart. „Und man kann sie nicht einfach abbrechen lassen wie beim Schruppen.“

Die alarmierend hohe Werkzeugwechselrate verursachte Stillstandzeiten durch häufige Werkzeugwechsel – was die Produktionsausgabe negativ beeinflusste, sagt Plapper. Auch die Werkzeugkosten litten darunter.

„Und das Fertigteil musste besser werden“, sagt Stuckart.

Hanson, der über 23 Jahre Zerspanungserfahrung verfügt, fragte, ob er Diagnosen durchführen dürfe, um Schlüsseldaten wie Zykluszahlen und Schnittvorschübe für den Fräsprozess zu erfassen. Nachdem er die Problemzonen isoliert hatte, fragte Hanson, ob Lakes Precision bereit wäre, ein anderes Werkzeug mit höherem Vorschub zu testen, von dem er erwartete, dass es Werkzeugkosten senkt und die Produktion steigert.

Es ging aber nicht nur um die richtige Produktwahl. Teils war es seine Geduld, die das Lakes-Precision-Team überzeugte, sagt Stuckart. Zudem zeigte er Verständnis dafür, wie man ein Werkzeug und eine Wendeschneidplatte so einsetzt, wie die neuere Platte intended war. Kein Unternehmen will einfach Werkzeuge tauschen, ohne zu wissen, ob das neue Werkzeug funktioniert.

„Ganz einfach: Sie waren bereit, sich die Zeit zu nehmen, um sicherzustellen, dass ihr Vorschlag funktioniert“, sagt Stuckart. „Nicht einmal durch die Tür und nächste Woche wieder da, um den Auftrag zu holen. Sie wollten einen Service bieten, der uns hilft.“

Während seiner ersten Zeit bei Lakes Precision blieb Hanson vor Ort und beriet die Werkstattmitarbeiter zur Belastbarkeit des neuen Teils. Er ließ sie das Teil mehrere Wochen testen, um sicherzustellen, dass es genau das leistet, was nötig war.

„Die Wendeschneidplatten, die sie brachten, und die Arbeit, die MSC mit den Bedienern leistete, erhöhten Vorschub und Schnittgeschwindigkeit“, sagt Stuckart. „Weil Bediener manchmal etwas zurückhaltend sind. Wenn etwas rund läuft, scheuen sie, das Limit zu pushen. MSC half ihnen, das Limit zu pushen, was ein besseres Ergebnis erzielte.“

Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit für weniger Kosten

„Es gab viel Zusatzarbeit, um die Teile mit der alten Methode auf Vordermann zu bringen“, sagt Plapper. „Jetzt laufen sie glatt; sie sind gut.“

Das Ergebnis: weniger Werkzeugwechsel, eine zuverlässigere Wendeschneidplatte und ein effizienterer Prozess. Hinzu kommt eine geschätzte Reduktion von fast 33.000 $ pro Jahr an Werkzeugkosten – Lakes Precision hat die Gesamtproduktionsqualität verbessert und die Finanzen positiv beeinflusst.

„Wir sahen gesteigerte Produktion, was mehr Kapazität auf dem Bearbeitungszentrum freimachte“, sagt Plapper. „Und die Kosteneinsparung bei den Wendeschneidplatten, die in die Werkzeuge gehen, ist phänomenal.“

„Das ist Geld in der Kasse“, sagt Stuckart. „Es hilft dem Ergebnis, und ich kann mehr Werkzeuge kaufen.“

Auf die Frage, ob das Lakes-Precision-Team ohne Hansons Rat gewusst hätte, was zu tun ist, antwortete Plapper: „Nein. Wir hätten es nicht gewusst. Ohne sie wären wir nicht in die Werkstatt gegangen und hätten gesagt: ‚Hey, lass uns das mal probieren.‘“