Unabhängig davon, wie schnell eine Stanzmaschine ist und wie viele Werkzeuge geladen sind, es ist die Software, die das Stanzpotenzial auf ein höheres Niveau bringen kann. Diese Erfahrung machte ein Hersteller in Huntington Beach, Kalifornien/USA. Bartco Lighting beleuchtet, wie man die Effizienz von Stanz- und Biegeprozessen durch den Einsatz von Programmierlogik und Integration der Schachtelsoftware in das ERP-System maximiert. Ein umfassendes Optimierungsprogramm hat Fertigungsgeschwindigkeit, Effizienz und Produktivität teilweise um 95% verbessert.
Bartcos Produkte leuchten in architektonisch anspruchsvollen, gewerblichen, gastronomischen und privaten Gebäuden auf der ganzen Welt. Fast alles, was bei Bartco produziert wird, wird aus Blechen hergestellt. Schätzungsweise 99 Prozent davon werden gestanzt und geformt. Mehr als 95 Prozent ist galvanisch verzinktes Stahlblech. Den Rest machen Bleche aus Aluminium oder Stahl mit unterschiedlichen Dicken aus.
Potential definieren
Der Hersteller von LED-Leuchten und fluoreszierenden Leuchtstofflampen arbeitet seit 1994, dem Gründungsjahr, mit mehreren Stanzmaschinen von Murata und Abkantpressen von Accurpress. Für den Entwurf der schlanken Leuchten, die in Einzelhandelsgeschäften wie Prada und AT & T oder in Universitäten wie Cornell und Yale zum Einsatz kommen, arbeitet Bartco mit 3D-CAD-Software von Autodesk. Die Maschinen sind eng mit Sigmanest gekoppelt, einem CAD/CAM-Schachtelsystem für Schneid-, Stanz- und Biegemaschinen. Die Daten für die Bauteile bilden die Basis, um in Sigmanest das Werkzeugprogramm zu erstellen. Sigmanest sendet dann Befehle an die Stanzmaschine, welche Werkzeuge einzusetzen und wie die Bauteile zu stanzen sind.
"Die Programmierung der Bauteile für die CNC-Revolverstanzmaschinen ist ein integraler Bestandteil unserer Produktion", sagt Efren Saenz, Betriebsleiter bei Bartco. "Wir hatten die Software aber bisher einfach nur für die traditionelle CNC-Programmierung der Stanzmaschinen eingesetzt und nur gleiche Bauteile aus einem Auftrag auf einem Blechzuschnitt programmiert. Dann erfuhren wir, dass wir die Funktionalität der Software bei weitem noch nicht nutzten und dass wir durch die Integration der Schachtelsoftware mit unserem ERP-System das gesamte System erweitern und stark verbessern können."
Funktionen beleuchten
Bartco ist ein High-Mix Low-Volume-Hersteller, so dass kleine und eilige Aufträge zum täglichen Geschäft gehört. "Die häufigsten Störungen in der Fertigung stellten die speziellen Anforderungen für Erstbestellungen oder eilige Bestellungen dar", erläutert Saenz weiter. "Dafür mussten wir früher die aktuellen Jobs anhalten oder liegen lassen. Heute sind wir in der Lage, verschiedene Bauteile aus unterschiedlichen Arbeitsaufträgen auf dem gleichen Rohling zu kombinieren und zusammen in einem Arbeitsgang zu produzieren. Da mehr als 40 Prozent unserer Aufträge in der Produktion weniger als 20 Stücke umfassen, macht das sehr viel Sinn. Diese neue Vorgehensweise hat uns sehr flexibel gemacht und auch noch die Überstunden deutlich reduziert."
Da Bartco verschiedene Bauteile auf dem gleichen Blech schachtelt, muss der Maschinenbediener in der Lage sein, die unterschiedlichen Teile und die damit verbundenen Arbeitsaufträge auf einem verschachtelten Blech zu identifizieren. Ein spezielles Softwaremodul vereinfacht die Sortierung für das Schneiden, wenn das Schachteln gemischte Aufträge enthält. Bauteile, die in einer bestimmten Reihenfolge geschnitten werden, erhalten die gleiche Farbe auf dem Schachtellayout, damit sie innerhalb des Systems während der Sortierung schnell zu finden sind.
"Dies ist entscheidend für Unternehmen, die Arbeitsaufträge und verschiedene Bauteile kombinieren. Denn es ermöglicht es, den Ertrag für ein zu schneidendes Stück Blech zu maximieren. Das gilt besonders, wenn Bauteile zu kombinieren sind, die einen ähnlichen Materialtyp, Güte oder Dicke erfordern", so Christoph Weber, Geschäftsführer der Sigmanest Systems GmbH.
Effizienz gewinnen
"Definitiv konnten wir den Schrottanteil senken", so Saenz. "Vor der gemischten Schachtelung haben wir auf dem Blech einfach weitere Teile programmiert, sobald Platz übrig war." Der Programmierer von Bartco war der Meinung, dass er den Schrott minimiert, indem er auf einem Blech weitere gleiche Bauteile anordnete, obwohl sie für den Auftrag gar nicht mehr erforderlich waren. Typischerweise sind diese zusätzlichen Bauteile - obwohl perfekt geschnitten - häufig schon direkt nach der Produktion im Schrott gelandet. Andere wanderten ins Lager, wo sie oft monatelang lagen oder nie wieder verwendet wurden. Das überschüssige Inventar sorgte dann auch noch für Platzverschwendung. "Jetzt nutzen wir den freien Platz auf einem Blech mit Teilen aus der nächsten Bestellung", freut sich Saenz.
Schneller werden
Weiterer Schwerpunkt der Optimierung waren die Abkantpressen. Die Kapazität der bestehenden Maschinensollten deutlich erhöht werden, um den Kauf einer Maschine zu vermeiden. Bartco arbeitet mit drei Accurpress Abkantpressen. Werkzeugwechsel nahmen durchschnittlich 25 Minuten in Anspruch, wobei ca. 6-8 Wechsel pro Maschine bei jeder Schicht notwendig waren. Die termingerechte Fertigstellung pendelte auf einem niedrigen 20%-Niveau, sodass hier das größte Verbesserungspotential identifiziert wurde.
Das Unternehmen startete eine Initiative zum Werkzeugwechsel im einstelligen Minutenbereich (Single Minute Exchange of Die, SMED). Ziel war es, so viele Operationen wie möglich offline durchzuführen und Stillstandzeiten der Pressen zu minimieren. Die neue Programmierung der Abkantpressen brachte das größte Potential zur Verbesserung der Produktivität.
Maschine einsparen
Die Software für Abkantpressen maximierte die Geschwindigkeit, Qualität und Flexibilität der Biegeprozesse mit voller 3D-Simulation. Dabei werden Luftbiegen, Gesenkbiegen und 3-Punkt-Biegen unterstützt, ebenso wie Maschinenoptionen einschließlich Winkelmess-Systeme und Hebehilfen. Die 3D-Simulation zeigt präzise Vorschauen der Biegeprozesse.
Der Vorteil beim Einsatz der Software besteht in der Automatisierung der Prozesse. Jeder Schritt im Programmierprozess bietet eine automatische oder interaktive Auswahl: Biegesequenzierung, Werkzeug- und Set-up-Auswahl, Finger-Stop-Positionierung, Simulation. Bartco kann die Maschinen offline, statt während der laufenden Produktion, programmieren. So wird Umrüstzeit zwischen den Aufträgen gespart. "Wir wollten das Abkanten besser steuern und mehr Kapazität gewinnen", erklärt Efren Saenz. "Dazu planen wir jetzt die Kapazität der Abkantpresse und nicht die der Werkzeuge."
95% termingerechte Fertigstellung
Bartcos Verbesserungsinitiative bei den Abkantpressen hat messbare Gewinne bei der Fertigungsgeschwindigkeit und der Effizienz gebracht. Die Software war entscheidend bei der Verringerung der Setup-Zeit von 25 Minuten auf 5 Minuten. Sie hat dazu beigetragen, den Produktionswechsel um 75% zu beschleunigen und die termingerechte Fertigstellung von 20% auf erstaunliche 95% zu bringen. Damit spart Bartco den Kauf einer weiteren Presse, erreicht aber trotzdem die gleiche Kapazität, wie mit einer zusätzlichen Maschine.
Geschäfte optimieren
Die Integration von Sigmanest mit dem ERP-System ist das jüngste Projekt. Ziel war es, die Kundenaufträge direkt mit der Herstellung und den Arbeitsaufträgen zu verbinden und mit einer effizienten schlankeren Lösung Informationen zu verarbeiten. Durch die Integration über Simtrans liefert Sigmanest Prozessrückmeldungen für Arbeitsaufträge und Inventar, die mit anderen Systemen über SQL-Tabellen kompatibel sind. Mit der Transaktionsdatenbank ist Bartco in der Lage, neue Bleche zum Lager hinzuzufügen, bestehende zu ändern oder zu löschen. Muss die Geometrie eines neuen undefinierten Bauteils hinzugefügt werden, erfolgt das später in Sigmanest aus DXF, DWG, IGES und CDL-Dateien. Umwandlung von Geometrien, Neuordnung vorhandener Bauteile und das Hinzufügen von Blechen im Lager sind möglich.
Simtrans ist ein Transaktionsmanager, der den Datenaustausch von Sigmanest zum ERP-System des Unternehmens ermöglicht. Die Lösung meldet den Bauteilbedarf und den Materialbestand an Sigmanest in sequentieller (kundenspezifischer) Reihenfolge. Umgekehrt werden Daten der verschiedenen Phasen im Produktionsprozess an das betriebswirtschaftliche System zurück gemeldet.
Fazit
"Es gab kein Allheilmittel", resümiert Saenz. "Das Erreichen dieser sehr guten Ergebnisse erforderte unsere Bereitschaft zu investieren sowie die Identifizierung und die Einführung von Best Practices. Aber für uns war es eine großartige Investition, deren Ergebnisse jeden Einsatz wert sind!" Mit der intensiven Nutzung der Software will Bartco das Potential zur Effizienzsteigerung weiter ausschöpfen und kann das "Rampenlicht voll auf seine High-End-Leuchten richten.
Bartcos Produkte leuchten in architektonisch anspruchsvollen, gewerblichen, gastronomischen und privaten Gebäuden auf der ganzen Welt. Fast alles, was bei Bartco produziert wird, wird aus Blechen hergestellt. Schätzungsweise 99 Prozent davon werden gestanzt und geformt. Mehr als 95 Prozent ist galvanisch verzinktes Stahlblech. Den Rest machen Bleche aus Aluminium oder Stahl mit unterschiedlichen Dicken aus.
Potential definieren
Der Hersteller von LED-Leuchten und fluoreszierenden Leuchtstofflampen arbeitet seit 1994, dem Gründungsjahr, mit mehreren Stanzmaschinen von Murata und Abkantpressen von Accurpress. Für den Entwurf der schlanken Leuchten, die in Einzelhandelsgeschäften wie Prada und AT & T oder in Universitäten wie Cornell und Yale zum Einsatz kommen, arbeitet Bartco mit 3D-CAD-Software von Autodesk. Die Maschinen sind eng mit Sigmanest gekoppelt, einem CAD/CAM-Schachtelsystem für Schneid-, Stanz- und Biegemaschinen. Die Daten für die Bauteile bilden die Basis, um in Sigmanest das Werkzeugprogramm zu erstellen. Sigmanest sendet dann Befehle an die Stanzmaschine, welche Werkzeuge einzusetzen und wie die Bauteile zu stanzen sind.
"Die Programmierung der Bauteile für die CNC-Revolverstanzmaschinen ist ein integraler Bestandteil unserer Produktion", sagt Efren Saenz, Betriebsleiter bei Bartco. "Wir hatten die Software aber bisher einfach nur für die traditionelle CNC-Programmierung der Stanzmaschinen eingesetzt und nur gleiche Bauteile aus einem Auftrag auf einem Blechzuschnitt programmiert. Dann erfuhren wir, dass wir die Funktionalität der Software bei weitem noch nicht nutzten und dass wir durch die Integration der Schachtelsoftware mit unserem ERP-System das gesamte System erweitern und stark verbessern können."
Funktionen beleuchten
Bartco ist ein High-Mix Low-Volume-Hersteller, so dass kleine und eilige Aufträge zum täglichen Geschäft gehört. "Die häufigsten Störungen in der Fertigung stellten die speziellen Anforderungen für Erstbestellungen oder eilige Bestellungen dar", erläutert Saenz weiter. "Dafür mussten wir früher die aktuellen Jobs anhalten oder liegen lassen. Heute sind wir in der Lage, verschiedene Bauteile aus unterschiedlichen Arbeitsaufträgen auf dem gleichen Rohling zu kombinieren und zusammen in einem Arbeitsgang zu produzieren. Da mehr als 40 Prozent unserer Aufträge in der Produktion weniger als 20 Stücke umfassen, macht das sehr viel Sinn. Diese neue Vorgehensweise hat uns sehr flexibel gemacht und auch noch die Überstunden deutlich reduziert."
Da Bartco verschiedene Bauteile auf dem gleichen Blech schachtelt, muss der Maschinenbediener in der Lage sein, die unterschiedlichen Teile und die damit verbundenen Arbeitsaufträge auf einem verschachtelten Blech zu identifizieren. Ein spezielles Softwaremodul vereinfacht die Sortierung für das Schneiden, wenn das Schachteln gemischte Aufträge enthält. Bauteile, die in einer bestimmten Reihenfolge geschnitten werden, erhalten die gleiche Farbe auf dem Schachtellayout, damit sie innerhalb des Systems während der Sortierung schnell zu finden sind.
"Dies ist entscheidend für Unternehmen, die Arbeitsaufträge und verschiedene Bauteile kombinieren. Denn es ermöglicht es, den Ertrag für ein zu schneidendes Stück Blech zu maximieren. Das gilt besonders, wenn Bauteile zu kombinieren sind, die einen ähnlichen Materialtyp, Güte oder Dicke erfordern", so Christoph Weber, Geschäftsführer der Sigmanest Systems GmbH.
Effizienz gewinnen
"Definitiv konnten wir den Schrottanteil senken", so Saenz. "Vor der gemischten Schachtelung haben wir auf dem Blech einfach weitere Teile programmiert, sobald Platz übrig war." Der Programmierer von Bartco war der Meinung, dass er den Schrott minimiert, indem er auf einem Blech weitere gleiche Bauteile anordnete, obwohl sie für den Auftrag gar nicht mehr erforderlich waren. Typischerweise sind diese zusätzlichen Bauteile - obwohl perfekt geschnitten - häufig schon direkt nach der Produktion im Schrott gelandet. Andere wanderten ins Lager, wo sie oft monatelang lagen oder nie wieder verwendet wurden. Das überschüssige Inventar sorgte dann auch noch für Platzverschwendung. "Jetzt nutzen wir den freien Platz auf einem Blech mit Teilen aus der nächsten Bestellung", freut sich Saenz.
Schneller werden
Weiterer Schwerpunkt der Optimierung waren die Abkantpressen. Die Kapazität der bestehenden Maschinensollten deutlich erhöht werden, um den Kauf einer Maschine zu vermeiden. Bartco arbeitet mit drei Accurpress Abkantpressen. Werkzeugwechsel nahmen durchschnittlich 25 Minuten in Anspruch, wobei ca. 6-8 Wechsel pro Maschine bei jeder Schicht notwendig waren. Die termingerechte Fertigstellung pendelte auf einem niedrigen 20%-Niveau, sodass hier das größte Verbesserungspotential identifiziert wurde.
Das Unternehmen startete eine Initiative zum Werkzeugwechsel im einstelligen Minutenbereich (Single Minute Exchange of Die, SMED). Ziel war es, so viele Operationen wie möglich offline durchzuführen und Stillstandzeiten der Pressen zu minimieren. Die neue Programmierung der Abkantpressen brachte das größte Potential zur Verbesserung der Produktivität.
Maschine einsparen
Die Software für Abkantpressen maximierte die Geschwindigkeit, Qualität und Flexibilität der Biegeprozesse mit voller 3D-Simulation. Dabei werden Luftbiegen, Gesenkbiegen und 3-Punkt-Biegen unterstützt, ebenso wie Maschinenoptionen einschließlich Winkelmess-Systeme und Hebehilfen. Die 3D-Simulation zeigt präzise Vorschauen der Biegeprozesse.
Der Vorteil beim Einsatz der Software besteht in der Automatisierung der Prozesse. Jeder Schritt im Programmierprozess bietet eine automatische oder interaktive Auswahl: Biegesequenzierung, Werkzeug- und Set-up-Auswahl, Finger-Stop-Positionierung, Simulation. Bartco kann die Maschinen offline, statt während der laufenden Produktion, programmieren. So wird Umrüstzeit zwischen den Aufträgen gespart. "Wir wollten das Abkanten besser steuern und mehr Kapazität gewinnen", erklärt Efren Saenz. "Dazu planen wir jetzt die Kapazität der Abkantpresse und nicht die der Werkzeuge."
95% termingerechte Fertigstellung
Bartcos Verbesserungsinitiative bei den Abkantpressen hat messbare Gewinne bei der Fertigungsgeschwindigkeit und der Effizienz gebracht. Die Software war entscheidend bei der Verringerung der Setup-Zeit von 25 Minuten auf 5 Minuten. Sie hat dazu beigetragen, den Produktionswechsel um 75% zu beschleunigen und die termingerechte Fertigstellung von 20% auf erstaunliche 95% zu bringen. Damit spart Bartco den Kauf einer weiteren Presse, erreicht aber trotzdem die gleiche Kapazität, wie mit einer zusätzlichen Maschine.
Geschäfte optimieren
Die Integration von Sigmanest mit dem ERP-System ist das jüngste Projekt. Ziel war es, die Kundenaufträge direkt mit der Herstellung und den Arbeitsaufträgen zu verbinden und mit einer effizienten schlankeren Lösung Informationen zu verarbeiten. Durch die Integration über Simtrans liefert Sigmanest Prozessrückmeldungen für Arbeitsaufträge und Inventar, die mit anderen Systemen über SQL-Tabellen kompatibel sind. Mit der Transaktionsdatenbank ist Bartco in der Lage, neue Bleche zum Lager hinzuzufügen, bestehende zu ändern oder zu löschen. Muss die Geometrie eines neuen undefinierten Bauteils hinzugefügt werden, erfolgt das später in Sigmanest aus DXF, DWG, IGES und CDL-Dateien. Umwandlung von Geometrien, Neuordnung vorhandener Bauteile und das Hinzufügen von Blechen im Lager sind möglich.
Simtrans ist ein Transaktionsmanager, der den Datenaustausch von Sigmanest zum ERP-System des Unternehmens ermöglicht. Die Lösung meldet den Bauteilbedarf und den Materialbestand an Sigmanest in sequentieller (kundenspezifischer) Reihenfolge. Umgekehrt werden Daten der verschiedenen Phasen im Produktionsprozess an das betriebswirtschaftliche System zurück gemeldet.
Fazit
"Es gab kein Allheilmittel", resümiert Saenz. "Das Erreichen dieser sehr guten Ergebnisse erforderte unsere Bereitschaft zu investieren sowie die Identifizierung und die Einführung von Best Practices. Aber für uns war es eine großartige Investition, deren Ergebnisse jeden Einsatz wert sind!" Mit der intensiven Nutzung der Software will Bartco das Potential zur Effizienzsteigerung weiter ausschöpfen und kann das "Rampenlicht voll auf seine High-End-Leuchten richten.
