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„Optimal für das, was wir brauchen“

Die Fertigung des Türenherstellers Jeld-Wen in Oettingen ist auf hohe Stückzahlen bei großer Variantenvielfalt und kurzen Lieferzeiten ausgerichtet.

Eine hohe Prozesssicherheit und Verfügbarkeit der Produktionstechnik ist daher unabdingbar. Unter diesen Prämissen hat Leitz für das Unternehmen einen neuen Schlosskastenfräser entwickelt.

MICHAEL HOBOHM 

 

 

Jeld-Wen, der größte Hersteller von Türen und Fenstern weltweit, beschäftigt am Standort Oettingen circa 600 Mitarbeiter. 94 Beschäftigte waren es, als das Werk von August Moralt – einem Pionier der Holzindustrie – 1973 auf der grünen Wiese gegründet wurde. Seither hat das Werk über 24 Millionen Innentüren hergestellt, ab 2013 waren es jährlich über eine Million. Produziert werden die Innentüren, die von der einfachen Zimmertür im privaten Wohnbau bis zu Multifunktionstüren im gehobenen Objektbau reichen, für den Holzfachhandel, für Objekteure und Baumärkte. Der Architekt kann dabei auf Produkte mit Feuer-, Rauch- und Schallschutz ebenso zurückgreifen wie auf Erzeugnisse mit Einbruchhemmung, Strahlenschutz und Feuchtraumtauglichkeit. Zugleich liefert Jeld-Wen Türen in allen am Markt bekannten Oberflächendesigns – von lackiert über laminat-, dekor- und schichtstoffbeschichtet bis hin zu furniert.


„Im letzten Jahr haben wir 180000 verschiedene Artikel hergestellt“, berichtet Wolfgang Oswald, Prokurist und Werkleiter Oettingen bei Jeld-Wen. „Die Herausforderung besteht heute darin, alle technischen Funktionen und Oberflächen miteinander zu kombinieren, um exakt das vom Kunden gewünschte Produkt anbieten zu können. Weil sich heute jeder Kunde Funktionen wie Einbruchhemmung oder Brandschutz in den einzelnen Stufen individuell konfigurieren lassen will, haben wir vor zehn Jahren damit begonnen, unser technisches Türenangebot in Einstiegs-, Mittelklasse- und High-End-Produkte zu clustern. Seither haben wir uns zu einem Hersteller entwickelt, bei dem sich Produkteigenschaften kaum noch gegenseitig ausschließen.“

 

Kurze Lieferzeiten gewährleisten


Die Prozesskette in Oettingen gliedert sich in Vorfertigung, Materialbereitstellung, Pressen sowie Format- und Oberflächenbearbeitung. Daran schließt sich das Beschlagfräsen an, bevor die Türen schließlich in die Endmontage und die Verpackung kommen. Parallel zu diesem einfachen Grundprozess gibt es zahlreiche Nebenprozesse wie die Fertigung von aufgeklebten Stoßblechen, Lichtausschnitten, Mehrfachpressungen oder Sonderfräsungen, für die die Türen wiederholt aus der Prozesskette aus- und eingeschleust werden. Kurze Lieferzeiten sind bei all diesen Prozessen die größte Herausforderung für den Türenhersteller. „Daher hat Jeld-Wen fünf Lieferzeiten für die unterschiedlichen Produktionslinien etabliert. Im Rahmen der 2-, 5-, 10-, 15- und 25-Tage-Programme liefert das Werk bis zu 5000 Einheiten pro Tag“, berichtet Oswald. 5plus heißt dieses dynamische Produktionsund Lieferkonzept von Jeld-Wen, dessen LP5- Sortiment aus mehr als 10000 verschieden konfigurierbaren Türvarianten besteht und in fünf Tagen ab Bestellung an den Kunden geliefert wird.


Eine hohe Prozesssicherheit sowie definierte Verfügbarkeiten von Anlagen und Werkzeugen sind für Jeld-Wen vor diesem Hintergrund elementar. „Wenn wir 24 Stunden zur Produktion haben, können wir uns keinen Werkzeugausfall leisten“, so der Werkleiter. „Schließlich muss von Sonntagabend bis Samstagmittag kontinuierlich produziert werden. Ein schlechtes oder unpassendes Werkzeug kann nicht der Grund dafür sein, dass wir ein Produkt nicht ausliefern. Außerdem muss das Werkzeug funktionieren, egal, welches Material wir bearbeiten.“

 

Signifikante Leistungsverbesserung


Wie Jeld-Wen vorgeht, um solche Werkzeugeigenschaften sicherzustellen, zeigt ein Schlosskastenfräser von Leitz, den die Unternehmen gemeinsam entwickelt haben. „Mit diesem Werkzeug fräsen wir heute auf vier Anlagen, zu denen zwei Bearbeitungszentren mit einer Kapazität von 50 bis 70 Türen pro Schicht gehören“, berichtet Werner Greß, Leiter Endmontage/Verpackung bei Jeld- Wen. „Ursprünglich lag der Fokus jedoch auf zwei Durchlaufanlagen, auf denen wir 800 bis 1000 Türen pro Schicht bearbeiten. Die Nachfrage entstand hier, nachdem wir die Durchlaufanlagen mit neuen Spindeln und HSK-Aufnahmen ausgerüstet hatten.“ Nach dieser Umstellung fielen die Motoren häufig aus und die bis dahin genutzten Standardfräser brachen wiederholt ab. Bis zu 1000 Türen konnten bei solch einem Spindelausfall unbearbeitet bleiben. „Dass es zu diesen Ausfällen kam, lag an dem Standardwerkzeug, das zu aggressiv war“, weiß Greß heute. „Das Werkzeug hakte sich bei der Umkehr immer wieder ins Material ein, was mit einem Schlag auf die Motoren verbunden war. Gleichzeitig traten wiederholt Fehler an den Türen auf. Unsere Ziele waren daher: bessere Qualität, geringere Motorenbelastung, längere Standzeiten sowie höhere Laufruhe und Prozesssicherheit.“


In der Zusammenarbeit mit Leitz wurden diese Ziele ebenso folgerichtig wie konsequent umgesetzt. Nachdem in einem ersten Treffen der Ist-Zustand analysiert worden war, schlug Leitz eine Reihe möglicher Werkzeuggeometrien für die Anwendung vor. „Mit vier, fünf Geometrien, die wir speziell angefertigt hatten, wurden dann mehrere Wochen Versuche gefahren“, berichtet Paul May, Key Account Manager bei Leitz. „Ein weiteres Treffen zielte dann darauf ab, alternativ Dia-Werkzeuge einzusetzen. Diese Werkzeuge erwiesen sich aber als ungeeignet, als die Gefahr auftrat, dass ihr hoher Schnittdruck zu einer Zerstörung der Motoren führt. Also sind wir zum Hartmetall zurückgekehrt, was mit einem Wechsel der vormals genutzten Spannzangen und Hydrodehnspannfutter auf Schrumpfspannung, HSK C50 und eine angepasste Frässtrategie verbunden war.“


Während der ursprüngliche ziehende Fräser mit Grobspanbrechern sehr aggressiv war, besitzt das heutige Leitz-Werkzeug eine negative Schneidenanordnung mit Feinspanbrechern. Trotz anfänglicher Bedenken zur Spanabführung hat die Praxis gezeigt, dass der Span auch bei negativer Spiralanordnung gut abfließt. Zugleich zeichnet sich der VHM-Fräser durch eine hohe Konturtreue aus, die nicht nur bei der Bahnumkehr auf den Durchlaufanlagen wichtig ist: „Jeld-Wen produziert gefälzte Türen, bei denen es zwischen der Stulpfräsung, die sichtbar ist, und der Schlosskastenfräsung, die verdeckt sein soll, oft nur wenige Zehntel Abstand gibt. Dieser Herausforderung musste das Werkzeug bei gleicher Taktzeit wie bei einer Standardtür genügen“, begründet May. Dass der Schlossfräser den Ansprüchen in Oettingen gewachsen ist, hat er längst gezeigt. So sind die Motorausfälle, die nach der Umstellung der Durchlaufanlage auftraten, inzwischen abgestellt. Auch die Rüstzeiten wurden deutlich reduziert und Werkzeugbrüche treten nur noch selten auf. „Insgesamt haben wir eine signifikante Leistungsverbesserung im Bereich des Schlosskastenfräsens zu verzeichnen“, resümiert Greß. „Das Werkzeug, das wir jetzt haben, ist optimal für das, was wir brauchen.“

 

Profile in hoher Qualität fräsen


Wie effektiv die Zusammenarbeit von Jeld-Wen und Leitz ist, zeigt auch eine Produkteinführung, bei der auf einer Portalmaschine eine Profilfräsung ausgeführt werden musste. Von der ersten Idee über Mustertüren bis zu den realen Aufträgen wurde hier anfangs mit HW-Schaftfräsern gearbeitet, in die nachträglich Achswinkel auf das Profil geschliffen worden waren. Als sich die neue Produktvariante dann in der Menge stabil entwickelte, wurde eine Rationalisierung und Qualitätsverbesserung der Fräsung erforderlich. „Um die Standzeit zu verlängern und die Rüstkosten zu senken, investierten wir in ein DIA-Sonderwerkzeug“, erinnert sich Helmut Schneller, Leiter Abteilung Kantenbearbeitung bei Jeld-Wen. „Dabei haben wir einen negativen Achswinkel gewählt, um die Oberflächenkanten vor Ausbrüchen zu schützen.“ Gleichzeitig griff an dieser Stelle das kontinuierliche Verbesserungswesen des Türenherstellers: Ein Maschinenführer schlug vor, auch die Fase zur Oberfläche mit dem Schaftwerkzeug zu fräsen und so die manuelle Nachbearbeitung im Takt zu eliminieren. Um die nötige Fase erodieren zu können, wurde das Werkzeug mit größeren DIA-Tabletten umbestückt. In der Folge sank die Belastung der Mitarbeiter und die Motivation stieg, zugleich wurde die Produktentwicklung weitergeführt. Durch die zunehmende Zahl an Typen in Fräskontur und Lackierung und die verschiedenen Lieferkonzepte stieg die vom Markt benötigte Menge so stark an, dass die Fertigungskapazität trotz optimaler Schichtmodellwahl überschritten wurde. „Die Verfügbarkeit von Zeit und Maschine waren voll ausgereizt, denn bei einer weiteren Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit sank die Fräsqualität deutlich und die manuelle Nacharbeit stieg wieder an“, so Schneller. „Eine Weiterentwicklung des Werkzeugs war daher dringend geboten.“


Nach Rücksprache mit dem zuständigen Leitz-Mitarbeiter kam man zum Ergebnis: Mit der vorangegangenen Fasenausbildung war die Vorarbeit für das Umstellen des Achswinkels von negativ auf positiv bereits geleistet worden – ohne dass dabei Qualitätseinbußen bei der Oberfläche zu erwarten waren. Kurzfristig wurden nun in der nah gelegenen Servicestelle von Leitz neue DIA-Schaftwerkzeuge angefertigt und zur Verfügung gestellt. Zum Einsatz gebracht, konnte damit nochmals die Qualität der Fräsung am Fräsgrund und an der Fase zur Fläche verbessert werden, was sich günstig auf nachfolgende Arbeitsprozesse ausgewirkt hat. Außerdem wurde durch eine Vorschuberhöhung um 50 Prozent die Kapazität deutlich erweitert und die Liefertreue auf ein stabil hohes Niveau gehoben, sodass sich auch Maximalspitzen in der Produktion bewältigen lassen. Schließlich sanken mit dem Einsatz des Werkzeugs auch die zeitliche und körperliche Belastung für die Mitarbeiter sowie das Feinstaubaufkommen, da keine Schleiftätigkeiten mehr nötig sind.

www.leitz.org  
www.jeld-wen.de

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