Der Betriebsleiter 10/2018

MONTAGE- UND

MONTAGE- UND HANDHABUNGSTECHNIK Flexibilität für alle Prozessschritte Mobiles Handling- und Positioniersystem optimiert die One-piece-flow-Montage Ein Schlüsselfaktor für die erfolgreiche Umsetzung des One-piece-flow- Prinzips in der Baugruppen-Montage ist der Einsatz flexibler Handling- und Positioniersysteme, mit denen einzelne Mitarbeiter eine möglichst große Anzahl von Prozessschritten abdecken können. Bei Donaldson Filtration Deutschland erfüllt diese Aufgabe das mobile Hebe- und Handhabungssystem lift2move von Expresso. Individuell konfiguriert erweist es sich in der Praxis als Ideallösung. Autor: Michael Stöcker, freier Fachjournalist, Darmstadt Dreh- und Angelpunkt der neuen One-piece-flow-Montage ist der lift2move von Expresso B eim One-piece-flow-Prinzip (OPF) begleitet ein Werker eine Baugruppe über viele Prozessschritte bis zum Endprodukt. Bei Donaldson Filtration Deutschland wird diese Lean-Management-Methode von Volkmar Pilnay und seinem Manufacturing-Engineering-Team umgesetzt, dem die Aufgabe zufiel, am Standort Haan eine neue OPF-Linie für die Montage kompakter Adsorptionstrockner zu installieren. Sein Kollege, Werksleiter Peter Schaaf berichtet: „Unser primäres Interesse galt der Zielsetzung, eine hochflexible und effiziente Vor- und Endmontage für sämtliche Trocknermodelle unserer Marke Ultrapac Smart aufzubauen.“ Eine gewisse Brisanz liegt dabei im Wörtchen „sämtliche“. Denn zum einen beinhaltet die erwähnte Produktlinie mehrere kleine und große Basisgeräte verschiedener Gewichtsklassen; zum anderen gleicht kaum ein Trockner dem anderen, da maximale Kundenorientierung ein Kern der Marke ist und fast jedes Gerät im Rahmen seines mo- Im Fokus Effizienz Sicherheit Nachhaltigkeit dularen Designs spezifisch konfiguriert wird. Für die Ingenieure um Volkmar Pilnay war daher klar, dass man für die neue One-pieceflow-Linie ein extrem funktionelles und variables Montagesystem benötigte: „Es sollte nicht nur viele Prozessschritte abdecken, sondern auch die Flexibilitätsansprüche unserer Produktphilosophie umsetzen können.“ Maßschneidern dank modularer Konstruktion Im Rahmen der Markterkundung stieß das Donaldson-Team auf das mobile Hebe- und Handhabungssystem lift2move des Kasseler Herstellers Expresso. Hierbei handelt es sich um einen Vorreiter jener Generation von Flurförderzeugen, die sich dank ihrer modularen Konstruktion für viele intralogistische Anforderungen maßschneidern lassen. Je nach Ausführung können damit mit Manipulatoren oder auf Paletten bis 400 kg Nutzlast bewegt werden. Insbesondere weckte es das Interesse des Donaldson-Teams, dass ein einziger lift- 2move durch das kinematische Zusammenspiel seines elektrisch betriebenen Hubmasts mit manuellen oder elektro-mechanischen Lastaufnahmen eine Vielzahl unterschiedlicher Handlingaufgaben (Heben, Wenden etc.) ausführen und dabei zugleich als handgeführtes Vorschubsystem für Transportarbeiten agieren kann. Auf den ersten Blick sah alles vielversprechend aus. Aber eignete sich dieser Akku-betriebene Akteur tatsächlich für den One-piece-flow-Dauereinsatz? Ließ sich damit das volle Spektrum der teilweise sehr speziellen Hebe- und Haltetätigkeiten der Trockner- Montage abdecken? Konnten mit dieser Lösung auch die Vorgaben an Ergonomie und Arbeitssicherheit erfüllt werden? Und bliebe am Ende genug planerische Freiheit für die weitere Umgestaltung der Montagelinie? Unterbrechungsfreie Montage garantieren Die Fragen aus Haan fanden Gehör bei Oliver Stauch-Vaupel, dem für lift2move-Projekte zuständigen Geschäftsbereichsleiter bei Expresso. Gemeinsam mit Kollegen vom Vertrieb nahm er sich der Sache an und machte sich bei Vor-Ort-Visiten und ersten Gesprächen ein Bild von der Bedarfslage. Anfang 2017 lagen dann mit dem Lastenheft des Kunden alle Fakten auf dem Tisch: „Der Auftrag lautete, auf der Basis unseres lift- 2move-Systembaukastens eine flexible Vorrichtung zu realisieren, die eine unterbrechungsfreie Montage sowohl der kleinsten Geräte der Ultrapac Smart-Serie mit 50 cm 10 Der Betriebsleiter 10/2018

Höhe und 10 kg Gewicht als auch der größten Modelle mit 190 cm Höhe und 80 kg Gewicht garantieren konnte“, berichtet Oliver Stauch-Vaupel. Insgesamt sollte der neue OPF-Prozess nicht nur die Vormontage der Trocknermodule lückenlos abbilden, sondern auch alle Etappen der Endmontage bis zum lieferfähigen, anschlussfertigen Produkt. „Das bedeutet, dass jeder Adsorptionstrockner bis zum erfolgreichen Abschluss des finalen Funktionstests und dem Absetzen in die Versandverpackung im Montagesystem bleiben soll. Ein Mitarbeiter muss mit einem lift2move immer den kompletten Durchlauf fahren können“, bringt es Werksleiter Peter Schaaf auf den Punkt. Gemäß der Lean-manufacturing-Idee war bei der Realisierung der neuen One-piece-flow-Linie prinzipiell darauf zu achten, dass weder Leerläufe noch Umwege entstehen. Für die Gestaltung des Expresso-Systems hieß das konkret: Aufwändige Rüstarbeiten waren zu vermeiden und der Monteur musste in jeder Prozessstufe freien 360°-Zugang zu allen Montagepunkten am Trockner haben. „Unverzichtbar war außerdem, dass unsere Leute stets sicher und ergonomisch agieren können. Dabei war zu bedenken, dass mit jedem Montage-Fortschritt der Trockner an Gewicht zunimmt. Die Mitarbeiter körperlich zu entlasten, wird also im Prozessverlauf immer relevanter“, betont Fertigungs-Engineering-Chef Volkmar Pilnay. Hoch flexible Speziallösung Das Montagesystem für unsere neue One-piece-flow-Linie sollte nicht nur viele Prozessschritte abdecken, sondern auch die Flexibilitätsansprüche unserer Produktphilosophie umsetzen können. Volkmar Pilnay, Manufacturing Engineering Manager, Donaldson Filtration Deutschland, Haan Das Team von Expresso bestimmte zunächst das am besten geeignete Basisgerät der lift2move-Familie: einen lift2move 225 mit Sicherheitsfahrwerk und Single-Hubmast mit elektromotorischem Spindeltrieb und Positioniercontroller. Mit einer maximalen Tragkraft von 225 kg war dies der optimale Ausgangspunkt für die weitere Entwicklung des Montagesystems für Donaldson, bei der nun die Konstruktion der Lastaufnahme im Zentrum stand. In alle Richtungen zu denken bei der Konstruktion kunden– spezifischer Vorbaugeräte, gehört für die Expresso-Ingenieure zum Tagesgeschäft. Im Fall Donaldson war aber nicht nur Kreativität gefragt, sondern auch ein hohes Maß an Flexibilität. Plant-Manager Peter Schaaf erinnert sich: „Die Installation der One-piece-flow- Montage war für uns ein iterativer, erkenntnisreicher Prozess. Als enormer Vorteil erwies sich dabei die flexible Aufstellung des Engineerings von Expresso. Unsere Prozesstechniker fanden immer ein offenes Ohr und konnten viele weitere Modifikationswünsche für den lift2move anbringen.“ Als ersten Prototypen präsentierte Expresso einen lift2move 225 mit einer außergewöhnlichen Lastaufnahme am Hubmast: einem manuell drehbaren Werkstück-Spannsystem mit einem Verstellbereich von fast zwei Metern und einer integrierten Bremse zur Kontrolle der Drehfunktion. Schon bei den Testläufen erwies sich diese Drehteller-Konstruktion mit ihrem verwindungssteifen Trägersystem aus zwei Aluminium-Profilschienen, in denen sich verschiedene Haltelemente, Spannzeuge und Klemmbacken per Hand verschieben lassen, als geradezu perfekte Lösung für die One-piece-flow-Montage – insbesondere in Kooperation mit dem elektrischen Hubmast des lift2move. Peter Schaaf erkannte rasch, dass „dieses System nicht nur in punkto Flexibilität und Effizienz überzeugen konnte, sondern auch hinsichtlich Arbeitssicherheit und Ergonomie hervorragend abschnitt“. Nach kleineren Optimierungen im Detail konnte Donaldson nach wenigen Monaten seine neue OPF-Linie starten. Insgesamt wurden zunächst vier lift2move mit Drehteller-Spannsystem in Dienst gestellt. Wie gefordert, gewährleisten sie nicht nur das sichere Fixieren ständig wechselnder Module und Komponenten verschiedener Drucklufttrockner-Serien, sondern gestatten auch den ungehinderten 360°-Zugriff auf alle Montagepunkte. Mit der innovativen Drehmechanik von Expresso kann sich der Monteur das eingespannte Hauptmodul des Trockners manuell in jede gewünschte Position der x-Achse legen oder stellen. Die ideale Höhe der y-Achse am Hubmast justiert er motorisch. Dabei lässt ihm die handliche Fernbedienung genug Bewegungsfreiheit, um die beste Sichtposition einzunehmen, und mit dem Positioniercontroller kann er mehrere programmierte Haltepunkte wiederholgenau anfahren. Bei allen Aktionen des Drehteller-Spannsystems garantiert das tief liegende Stabilitätsfahrwerk des lift2move die Standfestigkeit des Montagesystems sowie seine Rundum-Mobilität in der z-Achse. Höhenverstellbarer Schiebebügel und Leichtlaufrollen unterstützen das einfache Vorankommen im Prozess und eine Dreistufen-Feststellbremse erlaubt das behutsame Abbremsen und sichere Parken des lift2move auf den markierten Montagefeldern. Offen für zukünftige Veränderungen Die lift2-move sind heute Dreh- und Angelpunkt der neuen Montagelinie von Donaldson. Für Peter Schaaf hat sich diese Systemlösung von Expresso mehr als bewährt. Mit dem lift2move verfügt der Plant-Manager über ein nachhaltiges und flexibles System, das alle gestellten Anforderungen erfüllt und die Effizienz- und Produktivitätspotenzial des neuen One-piece-flow-Prozesses voll ausschöpft. Auch zukünftige Weiterentwicklung der Fertigungslinie sind damit möglich. Motek: Halle 7, Stand 7315 www.expresso-group.com NEU: Rohrverbinder mit Kugelgelenk ...für noch mehr Flexibilität in der Anwendung ▪ 60° frei schwenkbar / 360° drehbar ▪ kombinierbar mit Rohrverbindern der Baugröße 30 ▪ flexible Anbindung über Universal-Anschlussplatte ▪ hochfeste Klemmung durch spezielle Oberflächenbeschichtung LINEAR- PROFIL- VERBINDUNGS- MODUL- TECHNIK www.rk-rose-krieger.com Motek - Stuttgart Halle 4 – Stand 4410 / 4411