Vernetzt und modular: Hochproduktive Gaszählermontage als Fabrik des Jahres

Spagat bei der Montage

Rund 1,5 Millionen Gaszähler verlassen jedes Jahr das Elster-Werk in Osnabrück. Der Markt läuft nicht zuletzt durch das aufkommende Smart Metering wie geschmiert - vor allem in Großbritannien und den Niederlanden. Um Nachfragespitzen weiterhin termingerecht zu bedienen, erhielt das Bremer Werk für Montagesysteme GmbH (bwm) auch aufgrund der Erfahrung im Sondermaschinenbau den Auftrag für eine neue Montagelinie. "15 Prozent mehr Output mit zehn Prozent weniger Ressourceneinsatz." Für Frank Schlingmann sind diese beiden Zahlen das Ergebnis einer kontinuierlichen Prozessverbesserung. "Wir haben heute über 30 wertschöpfende Tätigkeiten miteinander verkettet", erklärt der Leiter des Geschäftssegments Gaszähler. Zwei daraus resultierende Erfolge: Minimale Lagerbestände bei gleichzeitig schnellen Durchlaufzeiten. "Wir haben es im Wohnhausbereich mit einem Mengenmarkt zu tun, der international entsprechend unter Preisdruck steht." Hinzu kommt, dass das Funktionsprinzip der Gaszähler zwar gleich ist, länder- und kundenspezifische Anforderungen allerdings die Variantenvielfalt erhöhen. "Darauf mussten wir uns bei der Entwicklung der Montagelinie einstellen", blickt bwm-Projektleiter Ernst Brackmann zurück. "Eilige Aufträge mit minimalen Stückzahlen gehören zur Tagesordnung. Wir brauchen deshalb maximale Flexibilität bei gleichzeitig höchstem Automatisierungsgrad", unterstreicht Rolf Utlaut, kaufmännischer Projektleiter aus der Elster-Fertigungsentwicklung.

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Fördertechnik schließt die Lücke

Gaszählermontage bei Elster: Gleiche Technik, viele Modelle (Fotos: bwm)

Dieser Spagat hat zur Folge, dass die Anlage beispielsweise Bypässe bereit stellt, um eilige Aufträge zwischen zu schieben oder durch schnelle Werkzeugwechsel sowie Formatverstellungen Gerätevarianten möglichst ohne unproduktive Rüstzeiten abzubilden. Varianten in hohen Stückzahlen werden von Beginn an durch Stationen abgedeckt, die mit Werkzeugen doppelt bestückt sind. Die Produkte werden von der Fördertechnik dann lediglich in die entsprechend richtigen Bahnen gelenkt. Sämtliche Teilfunktionen hat bwm vor der Auslieferung in der eigenen Fertigung in Lilienthal - das liegt vor den Toren Bremens - in Module zusammengefasst, die sich vor Ort leicht zusammenbauen ließen. "Wir sparen so enorm viel Zeit bei der Inbetriebnahme und der Integration in die vorhandene Infrastruktur", erläutert Brackmann. Ein Beispiel dafür stellt die Anbindung der Anlage an die vorgelagerte Produktion dar. In erster Linie betrifft dies das Tiefziehen der ausgestanzten Platinen zu den Ober- und Unterteilen des Gehäuses. Die Pressen sind am Standort Lotte räumlich getrennt in einer angrenzenden Halle untergebracht. Eine Fördertechniklösung stellt heute den Lückenschluss zwischen Pressenstraße und Montagelinie her. Die präzise Synchronisation der Stanz- und Formteilherstellung mit der Gerätemontage ohne platzraubende Pufferlager macht es notwendig, dass die pulverbeschichteten Gehäusebleche umgehend von einem Roboter als Handlingeinheit dem ersten Montageschritt zugeführt werden. Hierbei handelt es sich um das Anbringen der Grundplatte an das Gehäuse mit Clinchverbindungen. Das Bremer Werk für Montagesysteme integriert dazu unter anderem eine Lösung von Tox Pressotechnik in die Oberteilfertigungsinsel. Weitere taktende Arbeiten sind in diesem Bereich das vollautomatische Einsetzen von Anschlussstutzen, Dichtungen und Lagerkörpern mit Hilfe von Knickarmrobotern. Der Spezialist für schlüsselfertige Montageanlagen arbeitet bei Montage-, Inspektion- oder Logistikanwendungen mit allen am Markt gängigen Roboterfabrikaten. "Wir können uns so sehr gut auf die System- und Markenwünsche unserer Kunden einstellen", betont Projektleiter Brackmann. Ähnlich vielfältig gestaltet sich das Know-how bei der Steuerungstechnik. Im zweiten Montagebereich wird das Messwerk montiert und das Zählergehäuse verschlossen. Wesentliche Einzelprozesse sind hier zum Beispiel das robotergestützte Aufbringen von Dichtmassenraupen zwischen den Kontaktflächen von Ober- und Unterteil, das Einsetzen von weiteren Funktions- und Anschlusskomponenten in den Gaszähler sowie der Aufbau einer lückenlosen elektronischen Bildverarbeitung vor dem Hintergrund der nahtlosen Prozessüberwachung und Qualitätssicherung. Auch hier konnte bwm durch eine Vielzahl von Projekten mit anspruchsvollen Anforderungen an die elektronische Bildverarbeitung wichtige Impulse setzten, die letztlich die Produktionssicherheit erhöhen. Den Abschluss der Linie bildet die Leckagetestanlage mit einer Drucküberprüfung per Heliumgas.

Verfügbarkeit macht den Unterschied

"¿Der hohe Anspruch an die technische Verfügbarkeit unserer Produktionsmittel war der ausschlaggebende Grund, warum wir auch für dieses Projekt bwm als Partner gewählt haben", begründet Frank Schlingmann die Lieferantenentscheidung. Für Rolf Utlaut stellt die Zusammenarbeit wesentlich mehr dar, als eine bloße Kunden-Lieferanten-Beziehung. "Wir arbeiten weit mehr als 20 Jahre mit bwm zusammen und sind in so einem Projekt definitiv Partner.¿ Partner zu sein, heißt für Elster im Umkehrschluss selbst auch, ein hohes Maß an Automatisierungskompetenz mit in das Entwicklungsteam zu bringen. ¿Wir leisten uns intern eine sehr gute Truppe", zollt Schlingmann Respekt. Der Leiter des Geschäftssegments Gaszähler ist davon überzeugt, dass gerade diese Zusammenarbeit Basis des Erfolges ist. "Eine reine Automatisierung kann sich jeder kaufen, erst die Kombination aus Know-How und Automationstechnik in einem partnerschaftlichen Verhältnis ermöglicht derartige Erfolge." Ernst Brackmann unterstreicht: "Wir liefern Montagesysteme nach Maß und sind deshalb schon sehr frühzeitig in die Projektentwicklungen unserer Kunden eingebunden." Wie lassen sich Prozesse besser aufteilen, wie Bewegungsprofile der Mechanik noch weiter optimieren? Das sind Fragen, für die es bei Elster im frühen Stadium des Engineerings Antworten zu finden galt. Taktzeiten wurden gemeinsam betrachtet, eine FMEA erstellt (Fehler-Möglichkeit- und Einflussanalyse) und aus allem schließlich detaillierte Lasten- und Pflichtenhefte erarbeitet. "Wir haben gemeinsam sehr intensiv diskutiert, wo Fehler entstehen können, die das Produkt betreffen", blicken Rolf Utlaut und sein Kollege Gerd Krönke zurück.

Fabrik des Jahres

Die Auszeichnung von Elster zur "Fabrik des Jahres" in der Disziplin "Global Excellence in Operations" stellt letztlich den Beleg dafür dar, dass sich Verbesserungen über die gesamte Wertschöpfungskette der Produktion aus Sicht der TCO lohnen. Voraussetzung für den Erfolg: Die Vereinfachung der Prozesse, die sich dann wiederum effektiv automatisieren lassen. Die Zusammenarbeit mit einem vertrauten und kompetenten Partner für den Maschinen- und Anlagenbau sowie die Automatisierung erschließt dann maximale Effekte bei der Produktivität in Engineering und Fertigung gleichermaßen. Thorsten Sienk, bw

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