„Eine Investition, die sich rasch rechnet“

Hohe Produktqualität und Flexibilität gehören zu den obersten Prioritäten des Möbelherstellers Wössner, der im schwäbischen Sulz/Neckar mit 340 Mitarbeitern hochwertige Esszimmer-einrichtungen herstellt. Die vielseitige Kollektion bietet unter dem Slogan “WohnArt aus dem Schwarzwald” komplette Einrichtungslösungen in traditionellen und modernen Stilrichtungen. Für die Produktionstechnik ist die Modellvielfalt eine echte Herausforderung, denn Eckbänke, Stühle, Tische, Vitrinen und Kommoden mit profilierten Massivholzteilen aller Art sind keine einfach zu produzierenden Produkte. Der Technische Leiter, Karl Wössner, erklärt: “Bei uns herrscht sozusagen Vielfalt ohne Ende: Wir setzen aus Qualitätsgründen auf 100 Prozent Fertigungstiefe. Neben Plattenwerkstoffen aller Art verarbeiten wir allein rund 4000 m³ Massivholz pro Jahr.” Auf dem schwierigen Feld der Massivholzbearbeitung zählen die Wössners zweifellos zu den “Routiniers”. Dies zeigt sich auch in der mit speziellen Fertigungslösungen gespickten Fertigung. Dort wird ständig optimiert und für technische Innovationen hat Karl Wössner stets ein offenes Ohr. So z. B. bei der anstehenden Investition für das vierseitige Hobeln und Profilfräsen: Mehr als 200 verschiedene Profilformen und -arten rückten das Thema Rüst- und Einstellzeiten beim Werkzeugwechsel an den beiden Kehlmaschinen ganz in den Vordergrund. Kleine Losgrößen und die Forderung nach hoher Flexibilität verschärften zudem die ProduktivitätsProblematik. Produktionsleiter Hermann Stegmann rechnet vor: “Bei drei bis vier Umrüstvorgängen pro Tag reduzierten sich die Maschinenlaufzeiten beim 6-Spindler auf gerade mal 50 Prozent pro Schicht.” Mit dem vor Jahresfrist in Betrieb genommenen Unimat 3000 von Weinig kann Stegmann heute ganz anders kalkulieren, denn die hochentwickelte NC-Technik dieses Automaten macht Schluss mit den Handkurbeln: “Inklusive Werkzeugbereitstellung rechnen wir heute mit 7-10 Minuten pro Profilwechsel. Die Folge ist eine hohe effektive Maschinenlaufzeit und damit eine kräftige Steigerung der Produktivität.” Anders ausgedrückt: Bei viermaligem Profilwechsel pro Schicht konnte die Rüstzeit von ca. 240 Minuten auf jetzt nur noch 35-40 Minuten reduziert werden.

Ermöglicht wird diese kaum zu unterbietende Rüstzeit zunächst durch die vollautomatische “selbstrüstende Einstellung des Unimat 3000 per Knopfdruck. Mit insgesamt 35 gesteuerten und programmierbaren Achsen lassen sich sämtliche Maschinenfunktionen und Verstellungen vom Maschinen-PC aus steuern und programmieren. Der einzig, manuelle Eingriff ist lediglich das Herausnehmen und Einsetzen der Profilierwerkzeuge. Spezielle Werkzeuge werden dazu nicht benötigt, denn das neuartige Spannsystem automatisiert auch diesen Vorgang.

Alle Einstellungen für ein Profil können aus der im PC integrierten Profilbibliothek auf einfache Weise abgerufen werden. Menügeführt tippt der Bediener die Daten ein oder wählt ein neues Profil. Dieser Vorgang kann während der laufenden Bearbeitung erfolgen. Die Bedienung selbst könnte kaum einfacher sein: Kommandos und Klartext-Angaben weisen dem Bediener den richtigen Weg und machen die Maschine kollisionssicher. Die Windows-Basis der Bedien-oberfläche sorgt zudem für einfache Programmierung neuer Profile. Besonders deutlich werden die Automatik-Funktionen beim Blick auf einige NC-ge-steuerte Einstellvorgänge:

• Alle Spindeln werden axial und radial mit Direktmaßüberwachung automatisch positioniert.

• Sämtliche Auflagen, Führungsanschläge und verstellbare Tischplatten sind ebenfalls gesteuert und werden automatisch eingestellt.

• Die Andrucke positionieren sich automatisch optimal an das Werkzeug. Damit ist eine exakte Werkstückführung gewährleistet.

• Die Vorschubgeschwindigkeit ist programmierbar und stufenlos durch Frequenzregelung von 6-36 m/min einstellbar. Eine Geschwindigkeitsänderung während des Betriebes ist aufgrund der Bedienerführung problemlos durchzuführen. Vorschubpendel, Andrücke und Druckrollen sind pneumatisch und regelbar ausgeführt.

Als einen wichtigen Vorteil nennt Bedienungsmann Wolfgang Gerkens die über die PC-Steuerung programmierbare Spanabnahme an Abricht- und Fügespindeln. Bei abnormaler Werkstückkrümmung kann während des Arbeitens die Spanabnahme von 0-10 mm geändert werden. Der Abrichthobelkopf wird beim Start nach einem Werkzeugwechsel automatisch mit Lichtschranken-überwachung zum Auslauftisch eingestellt. Dafür sorgt beim Unimat 3000 eine neuartige Technik, die mit Sensorik arbeitet und eine konstante Abrichtgenauigkeit sicherstellt. Im Bereich der Vertikalspindeln werden die Tischplatten automatisch zum Werkzeugdurch-messer eingestellt. Die linken Führungslineale und die Andruckelemente vor und nach einer linken oder oberen Spindel werden über CNC-Achse mit Direktmaßüberwachung automatisch eingestellt. Die Spanabnahme am Auslauftisch ist programmüberwacht während des Produzierens. So können z. B. Radiusübergänge einfach und schnell korrigiert werden.

Eine für kürzeste Rüstzeiten und das Leistungsvermögen entscheidende Innovation ist die für den Unimat 3000 komplett neu entwickelte Werkzeugschnitt-stelle, mit der Drehzahlen bis 12 000 U/min durch die hohen Vorschübe erst möglich wurden. Die Schnittgeschwindigkeit ist beim kleinsten Werkzeugdurchmesser über 60 m/sec. Die neu konzipierte Spindel verfügt über eine hochpräzise Kurzkegelaufnahme (HSK) und eine automatische Werkzeugspannung mit elektronischer Überwachung. Der Werkzeugtausch ist dadurch nur noch eine Sache von wenigen Minuten. Die sehr kompakten, ebenfalls neuentwickelten PowerLock-Werkzeuge bringen bis zu 40 Prozent weniger auf die Waage und sind damit echte Leichtgewichte. Weinig bietet für den Unimat 3000 eine komplette Werkzeug-Peripherie. Mit dem Messstand OptiControl lassen sich die Hobel- und Profilierwerkzeuge nach dem Schleifen exakt vermessen. Die ermittelten Werte dienen der raschen Positionierung der Werkzeuge an der Kehlmaschine. Die Software LogoCom verwaltet schließlich die Profil- und Werkzeugdaten, die online vom Rechner an die Maschine transferiert werden.

Hohe Drehzahlen gelten bekanntermaßen als Schlüssel für hohe Oberflächenqualität und Bearbeitungstempo. Mit einer Spindeldrehzahl von 12 0000 U/min wird praktisch eine Verdoppelung der Vorschub-geschwindigkeit möglich. Der erfahrene Karl Wössner hatte nicht nur deshalb schon lange auf positive “Drehzahleffekte” gehofft: “Als wir hörten, dass der neue Automat auf eine Spindeldrehzahl von 12 000 Umdrehungen ausgelegt ist, war es für uns keine Frage mehr, den neuen Automaten bei uns einzusetzen. Überzeugt hat uns auch die vorgeschlagene Motor-Power von 15 kW pro Spindel und die grundsolide Guss-Ständerkonstruktion, mit der wir bereits beim Unimat 23 beste Erfahrungen machen konnten.”

Die qualitätssteigernde Wirkung durch hohe Spindeldrehzahlen, mit denen sich ein optimaler Schnittgeschwindigkeitsbereich von über 60 pro Sekunde erzielen lässt, habe sich, so Wössner, in der Praxis klar bestätigt. Der Unimat 3000 liefere hohe Oberflächengüte und reduziere die Ausschussquote auf nahezu Null. Auch dort, wo die Beschaffenheit des Massivholzes durch den ungünstigen Faserverlauf oder durch Wuchsanomalien oft Grenzen setzt, könne mit Hartmetallschneiden deutlich bessere Oberflächenqualitäten erzielt werden.

Beispiele für diese Aussage finden sich nicht nur bei Buche und Eiche, sondern zudem bei der schwierig zu bearbeitenden Erle. Aufgrund des weichen Holzes bestand stets die Gefahr der so genannten “Wiederholspäne”, die auf die Oberfläche drücken und sich dort abzeichnen. Mit dem Unimat 3000 gilt diese Problematik als gelöst. Neben der hohen Drehzahl trägt dazu auch die Werkzeugdurchmesser-optimierte Späneabfuhr bei. Die Absaughauben der linken und oberen Spindeln werden einschließlich der Druckbalken und Abführungen programmgesteuert auf den jeweiligen Werkzeugdurch-messer und der gegebenen Zerspanungstiefe eingestellt. Die dadurch zum jeweils eingesetzten Werkzeug optimal geänderte Absaughaubengröße verbessert die effektive Absaugleistung an der jeweiligen Spindel.

Wössner profitiert heute vom Folgeeffekt der hohen Oberflächengüte beim Hobeln und Profilieren. Wer die für die Massivholzbearbeitung typischen, lohnintensiven Schleifabteilungen kennt, weiß wovon Karl Wössner spricht: “Weniger Schleifaufwand treiben zu müssen hat bei uns einen enorm hohen Stellenwert. Die Schleifersparnis ist ganz erheblich.” Und er unterstreicht die Bedeutung dieses Vorteils, den erfahrene Praktiker bestens nachvollziehen können: “Allein dieses Argument rechtfertigt den 3000er. Wenn man z. B. in drei Jahren zwei Mitarbeiter beim Schleifen und Zwischenschleifen einspart, hat sich die Investition rasch gerechnet.”

Den Unimat 3000 sieht Karl Wössner als schlüssige Antwort auf die Bedürfnisse einer produktiven Möbelfertigung. Dies habe er in der täglichen Betriebspraxis eindrucksvoll bewiesen: “Er entspricht unseren Ansprüchen an eine moderne Holzbearbeitungsmaschine. Unsere Anforderungen an eine schnelle, rationelle und flexible Fertigung sehen wir als erfüllt.”

Durch den hohen Automatisierungsgrad, die vollautomatische Werkzeugspannung, die 12 000 Umdrehungen und durch die Steigerung der Vorschubgeschwindigkeit habe sich der 3000er als wahrer “Holzfresser” bewiesen. Hinzu kämen die oft nicht exakt rechenbaren Vorteile aus dem gesamten Systempaket mit Online-Werkzeugvermessung, Werkzeug- und Profil-verwaltung, die das gesamte Umfeld verbessern.

Karl Wössner abschließend: “Die konsequente Umsetzung dieser neuen Technologien für die Holzbearbeitung übertraf unsere Erwartungen in technischer wie in wirtschaftlicher Hinsicht.”

zum Maschinen-PC: Zum kompletten Systempaket gehört die elektronische Werkzeugvermessung und Werkzeugdatenverwaltung o