Knapp 100 Teilnehmer aus metallverarbeitenden Unternehmen nutzten die Gelegenheit, vor Ort live die Prozesse eines Lohnfertigers kennenzulernen, der mit seinem hohen Automatisierungsgrad eine Pionierrolle einnimmt. Der jüngste Automatisierungsschritt: die Entladung des Rohrlasers LT Fiber Evo per Roboter. „Wir haben für unsere diesjährige Roadshow das Leitmotto ‚Gipfelstürmer‘ gewählt, weil es für unsere heimische Industrie mehr denn je darauf ankommt, Höchstleistung zu erreichen – also Gipfel zu stürmen, und so im globalen Wettbewerb zu bestehen. P & S Metalltechnik ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie das heute möglich ist. Das gilt umso mehr, als wir hier bei einem Lohnfertiger sind, der für Industrieunternehmen vieler Branchen etliche unterschiedliche Produkte herstellt. Wir bekommen heute und morgen Einblicke, wie die Zukunft der Lohnfertigung in der Metallverarbeitung generell aussehen dürfte – und sind P & S Metalltechnik ausgesprochen dankbar für diese Möglichkeit“, begrüßte BLM Group Deutschland-Geschäftsführer Andreas Köster die Besucher der Roadshow.

Staunen

An zwei Tagen fanden jeweils vor- und nachmittags Rundgänge durch den auf zwei Ebenen verteilten Produktionsprozess statt. Und jedes Mal lösten diese geführten Touren bei den Gästen geradezu Aha-Effekte aus. So setzt P & S Metalltechnik insgesamt etwa 30 Industrie-Roboter ein, die eine nahezu gleiche Zahl von Maschinen automatisch be- und entladen. Der Großteil der Maschinen ist unmittelbar entlang eines aus zwei Komplexen bestehenden Hochregallagers positioniert. Die zu verarbeitenden Materialien werden aus den insgesamt 4.500 Palettenstellplätzen über Regalbediengeräte und Förderbänder automatisch an den Maschinen bereitgestellt. Soweit erforderlich und von ihren Abmessungen her möglich, werden alle Halbfertigteile und je nachdem auch Fertigteile unmittelbar nach ihrer Produktion wieder in das Hochregallager eingelagert. Hier sind ebenfalls keine Bedienereingriffe erforderlich.

Bewundern

Zudem nutzt P & S Metalltechnik in seiner innerbetrieblichen Logistik seit einiger Zeit zwei fahrerlose Transportfahrzeuge für die wenigen Materialtransporte, die es zwischen den Maschinen gibt. Über einen Aufzug können diese Autonomous Guided Vehicles (AGV) sogar automatisch zwischen den beiden Ebenen der Produktion wechseln. Diese Fahrzeuge sind empfindlich gegen Staub und Schmutz auf dem Boden. Eine Herausforderung, die das Unternehmen mit einem Reinigungsroboter löst. Auch er bewegt sich autonom in der Produktion.

Kurz: Die Besucher des ersten „Gipfelstürmer“-Roadshow-Termins tauchten bei P & S Metalltechnik in ein Szenario ein, das für viele von ihnen futuristisch anmutete. „Wir haben hier einen in der Lohnfertigung einzigartigen Produktionsprozess realisiert“, ist Geschäftsführer Dirk Sittner überzeugt. Er hat das Unternehmen mit heute etwas mehr als 25 Mitarbeitenden vor 35 Jahren gegründet. Seit einigen Jahren führt er es gemeinsam mit seinem Schwiegersohn Tobias Oettel, der unter anderem die Programmierung der automatisierten Prozessschritte zu seinen Hauptaufgaben zählt.

Laserschneiden

Den ersten Stopp machten die Rundgänge an dem Rohrlaser LT Fiber Evo, der bei P & S Metalltechnik seit 2023 mit seiner 3 kW-Faserlaserquelle Rundrohre, Ovalrohre, Quadratrohre mit Querschnitten ab 12 mm x 12 mm, Rechteckrohe mit Seitenbreiten bis 120 mm x 40 mm und Trapezrohre schneidet. Darüber hinaus verarbeitet das Unternehmen mit diesem Rohrlaser auch offene Profile wie C-, U- und L-Profile. Konfiguriert ist er für die Beladung von Profilen mit Längen bis 6.500 mm und für die Entladung von Teilen bis 4.500 mm Länge.

Auch hinsichtlich der Materialien zeichnet sich diese Maschine durch Flexibilität aus: Mit ihrem 2D-Faserlaser-Schneidkopf Tube Cutter schneidet sie bei P & S Metalltechnik neben Stahl und Edelstahl auch Aluminium und hochreflektierende Metalle wie verzinkten Stahl. Dieser extrem kompakte Schneidkopf wurde von BLM gemeinsam mit Precitec speziell für die Verarbeitung von Rohren entwickelt. Er wird von Precitec exklusiv für die Rohrlaser der italienischen Unternehmensgruppe hergestellt und zeichnet sich dank seiner speziellen Technik durch besonders hohe Standzeiten aus.

Die LT Fiber Evo ist der vierte Rohrlaser, den P & S Metalltechnik von BLM gekauft hat. „Noch vor einem Jahr verfügten wir hier zusätzlich über eine ältere LT Fiber mit 2 kW-Faserquelle. Die LT Fiber Evo schneidet so schnell, dass wir schließlich nur noch mit ihr gearbeitet haben. Wir haben den älteren Faserlaser kurzerhand verkauft und die neuere Maschine mit dem Roboter ausgestattet“, so Sittner.

Dieser entlädt die lasergeschnittenen Teile in Behälter oder auf lagerfähige Paletten, die später mit den AGVs zu den Hochregallagern transportiert und hier eingelagert werden. Aktuell ist diese Automatisierung auf Werkstücklängen bis 2,40 m ausgelegt. Der Roboter kann sie an drei Positionen entladen und bei Bedarf umdrehen. Die hierfür erforderlichen Informationen erhält er vom Rohrlaser. So „weiß“ der Roboter, welche Rohrkomponenten mit welchen Längen und Querschnitten er aus der LT Fiber Evo bekommen wird und wie er sie in welche Behälter einlegen soll.

Erkunden

Dieser Automatisierungsschritt brachte eine besondere Herausforderung mit sich: Die Entladung des Rohrlasers muss reibungslos funktionieren. Gleiches gilt für den Abfall: Auch er muss zuverlässig ausgebracht werden – gibt es in dem unbeaufsichtigten Prozessschritt doch niemanden mehr, der manuell eingreifen könnte. „Wir befinden uns hier nach wie vor in einem Lernprozess. Deshalb überwacht aktuell noch ein Bediener diese Maschine“, verrät Sittner. P & S Metalltechnik programmiert seit etwa 20 Jahren Roboter. „Auch für diese Automatisierung haben wir die Software selbst geschrieben, mussten dabei aber diesmal in vielerlei Hinsicht neu denken“, betont Oettel, dass man mit der Automatisierung der Entladung der LT Fiber Evo im Bereich des Rohrlaserschneidens innovative Wege gegangen ist.

Die LT Fiber Evo kann die Laser geschnittenen Teile sowohl vorne als auch hinten entladen. Deshalb konnte die Automatisierung auf ihrer Rückseite installiert werden. Die Entladung nach vorne blieb davon unberührt. Im Ergebnis kann P & S Metalltechnik Teile manuell entladen, die von ihren Formen oder ihren Längen her für die automatische Entladung nicht geeignet sind. Ein zweiter Vorteil: Sollte die Automatisierungstechnik ausfallen, kann das Unternehmen seinen Rohrlaser weiter produzieren lassen und die Teile nach vorne entladen.

Bei Auftragswechseln stellt sich die LT Fiber Evo automatisch ein. Da sie jetzt parallel be- und entladen wird, ist der Zeitaufwand bei Produktionswechseln signifikant verkürzt: von ehemals etwa 25 Minuten auf zehn Minuten. Das heißt, P & S Metalltechnik spart pro Produktionswechsel bis zu 15 Minuten. Das Unternehmen fertigt mit der Maschine etwa 3.000 bis 4.000 unterschiedliche Teile. Manchmal werden von ihnen lediglich kleine Stückzahlen gebraucht. In aller Regel betragen die Größen der Serien zwischen 100 und 10.000 Stück, je nachdem auch mehr. An manchen Tagen stehen bis zu zehn Auftragswechsel an. Vor allem dann schlägt die Zeiteinsparung positiv zu Buche.

Dank der kontinuierlichen Beladung über den Bündellader und der automatisierten Entladung kann die Verarbeitungszeit im Rohrlaser bis zu fünf Sekunden mehr Zeit beanspruchen – was nicht zuletzt auch der Energieeffizienz des Prozesses und der Lebensdauer der Technik zugutekommt. Sittner: „Entscheidend ist nicht, wie schnell der Rohrlaser die Teile produziert, sondern wie schnell wir sie wegbekommen.“

Die LT Fiber war bislang der weltweit am häufigsten verkaufte Rohrlaser der BLM Group. „Bei ihr handelt es sich um eine Brot und Butter- Maschine, die bei höchster Zuverlässigkeit exakt das macht, wofür sie konzipiert wurde: das 2D-Laserschneiden einer breiten Palette unterschiedlicher Metallprofile. Damit unterstützt sie auch in idealer Weise die Anforderungen von P & S Metalltechnik“, stellte Köster fest.

Aktuell hat sie die BLM Group in ihrem Portfolio gegen zwei Rohrlaser neuester Technik ersetzt, die ein noch breiteres Anwendungsspektrum abdecken: die LTX für das 2D-Laserschneiden und die LT6 für sowohl das 2D- als auch das 3D-Laserschneiden.

Automatisieren

Automatisieren, was machbar und sinnvoll ist – so lautet Sittners Philosophie. „Es macht keinen Sinn, Menschen an die Maschinen zu stellen und sie darauf warten zu lassen, bis die Maschinen ihre Arbeit verrichtet haben. Menschen setzen wir in anderen Bereichen ein. Insbesondere auch in der Programmierung unserer Maschinen und Roboter.“ So arbeiten in der zweischichtigen Produktion von P & S Metalltechnik insgesamt lediglich 15 Personen. Es liegt auf der Hand: In diesem bis ins Detail durchdachten, extrem schlanken, kompakten und effizienten Prozess erzielt der metallverarbeitende Betrieb einen ungewöhnlich hohen Pro-Kopf-Umsatz. Zudem garantiert der hohe Automatisierungsgrad – in Kombination mit der hohen Fertigungstiefe des Unternehmens – eine stabil gleich hohe Qualität der hergestellten Produkte. Das alles sind entscheidende Faktoren seiner Wettbewerbsfähigkeit.

Auch sein ERP-System hat P & S Metalltechnik selbst entwickelt. Mit seiner Intelligenz steuert und optimiert es den gesamten Produktionsprozess – angefangen bei der Lagerverwaltung bis hin zur Lohnbuchhaltung. Zum Beispiel werden die für die Produktion des nächsten Tages benötigten Materialien in der Nacht automatisch so umgelagert, dass ihre Wege zu den Maschinen minimiert sind und die Bereitstellung der Materialien möglichst wenig Zeit beansprucht. So gibt es an den Maschinen keine Wartezeiten. Um die Leistungsfähigkeit des integrierten Produktionsprozesses von P & S Metalltechnik voll und ganz bewerten zu können, muss man wissen, dass das Produktionsspektrum des Unternehmens aktuell um 15.000 aktive Baugruppen mit etlichen Varianten und etwa 100.000 Einzelteilen umfasst. Hinzu kommt das Rohmaterial. Oettel: „Wir haben nie das Problem, dass wir Teile nicht finden.“

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