Antriebssysteme

Richtig kombiniert

Variantenreiche Motorenfertigung mit flexiblen Insellösungen
Montage von Elektromotoren auf MPS-Arbeitsplätzen. Die Montageinseln sind flexibel kombinierbar und jederzeit erweiterbar. Fotos: Bosch Rexroth
Das Anwendungsspektrum für kleine, hochpräzise Antriebssysteme ist vielfältig. Die Mars-Rover „Spirit“ und „Opportunity“ sind berühmtes Beispiel für den Einsatz von Maxon-Motoren. Hohe Varianz in Größe und Leistung prägen das Produktportfolio. Manuelle Produktionssysteme machen die Montage flexibel.

Still verträumt und eher unbekannt liegt in der Zentralschweiz, mitten einer beeindruckenden Bergwelt, der Sarnersee. Weniger beschaulich geht es an dessen Ostufer zu, in Sachseln bei Maxon Motor. Hier entstehen Gleichstrommotoren mit eisenloser Wicklung und Flachmotoren mit Eisenkern bis zu einer Abgabeleistung von 500 Watt, aber auch Hightech-Keramikkomponenten. Letztere sind beispielsweise Motorwellen – dünn wie Bleistiftminen, wie sie in den winzigen Positionierantrieben mit nur sechs Millimeter Durchmesser verwendet werden. Beginnend mit den Kleinsten, die etwa in Laser-Nivelliergeräten oder Insulinpumpen zum Einsatz kommen, deckt die Produktpalette nahezu alle Anwendungen von der Automation über hochwertige Konsumgüter bis hin zur Luft- und Raumfahrt ab. Insgesamt stellen die Schweizer jährlich vier Millionen Einheiten in rund 12.000 Varianten her; diese Vielfalt ist Herausforderung für eine flexible Fertigung, die der Hersteller mit Manuellen Produktionssystemen (MPS) von Rexroth umsetzt.

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Besonders groß ist die Vielfalt in der so genannten Refas-Fertigung – das Portfolio der RE-, F-, A- und S-Produktprogramme. Das sind die klassischen Baureihen des Unternehmens, die zwei Drittel des Gesamtvolumens ausmachen. Diese Motorvarianten sind im Verlaufe von 40 Jahren mit jeweils auf Vorgängerprodukten aufbauenden Verbesserungen entstanden. Entsprechend vielfältig sind Prozesse und Betriebsmittel, die zur Herstellung benötigt werden. Das erforderte unter anderem, die Montage von komplexen Fertigungslinien auf Insellösungen auftragsbezogener Montage umzustellen.

Das MPS mit umfangreichem Zubehör ist hierfür die Basis. Es besteht aus den Komponenten Arbeitsplätze, Materialbereitstellung und Verkettung. In dem stark von manueller Tätigkeit geprägten Refas-Bereich werden hauptsächlich Arbeitstische und Komponenten der Materialbereitstellung verwendet. Im Vergleich zu den bisherigen Baukastensystemen besteht MPS nicht aus Einzelkomponenten, sondern aus kompletten Funktionsmodulen in Plug-and-Play-Manier. Eigenschaften wie Maße, Beschaffenheit oder Bauweise lassen sich in Parametern definieren. Jedes Funktionsmodul beinhaltet alle Einzelkomponenten in Größe, Form und Anzahl entsprechend dieser Parameter. So genügen beispielsweise zur Konfiguration eines Arbeitstisches die Angaben der Maße und die Auswahl der Bestellparameter, etwa Materialebenen oder ESD-Tauglichkeit (elektrostatische Ableitung), die ein Hauptkriterium ist. Außerdem sind die Tische so konzipiert, dass man sie einfach mit einem Gabelstapler umstellen kann. Inselgruppierungen lassen sich jederzeit leicht verändern oder neu kombinieren, wenn Produkte beziehungsweise Varianten hinzukommen oder Volumenanpassungen notwendig sind.

Die Flexibilität der Insellösungen lässt es zu, sowohl einen Motortyp in mehreren tausend Stück pro Woche herzustellen als auch in Gruppierungen mit 50 und mehr Varianten in entsprechend geringeren Losgrößen oder gar Einzelmontagen. Vorrichtungen und Kontrolleinrichtungen, die dafür benötigt werden, sind den jeweiligen Tischen zugeordnet. Die klare Strukturierung der einzelnen Arbeitsgänge macht es möglich, Prozesse zu isolieren, die sich wirtschaftlich verketten lassen. Während hier die Weitergabe der Montagebaugruppen manuell über die u-förmig angeordneten Tische erfolgt, wird zum Beispiel das A-max-Motorenprogramm auf standardisierten Werkstückträgern montiert, die sich über Förderbahnen weiterschieben lassen. Bei allen Typen ist die Montage von der gleichen Seite durchführbar. Die Antwort auf die Frage der richtigen Kombination zwischen manueller Arbeit und Verkettung ergibt immer eine Wirtschaftlichkeitsrechnung. Stets kürzer werdende Innovationszyklen, unsichere Produktlebenszeiten und Volumenschwankungen sorgen für stetigen Wandel. Die MPS-Arbeitstische im internen Betriebsstandard in Sachseln mit entsprechendem Zubehör vom Stuhl bis zur Infotafel sind ein adäquates Mittel, die Montageprozesse diesem Wandel anzupassen. pb

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