Bevor der Standort Zafra zum Hauptkomponentenwerk für die Bearbeitung von Deutz Motorenteilen wurde, war das bereits 1875 gegründete Werk eine Motorenfabrik. Heute produzieren rund 500 Mitarbeiter in der modernen Produktionsstätte Zylinderblöcke, Zylinderköpfe, Pleuel und Zahnräder für die Montagelinien des Konzerns in Köln und Ulm sowie für weitere Kunden.
Der neue 3,9-Liter-Dieselmotor kommt vorwiegend in Agrar- und Baumaschinen zur Anwendung. Er ist für eine lange Produktlebensdauer ausgelegt und soll bis mindestens 2035 gebaut werden. Nach der laufenden Prototypenphase wird von 2025 an die Serienfertigung hochgefahren, die eine jährliche Stückzahl von 50.000 erreichen soll. Damit ist der in den Leistungsbereichen von 55 bis 160kW angebotene Motor ein wichtiges Zukunftsprojekt für den Hersteller.
„Unsere Motoren werden hauptsächlich in Off-Highway-Anwendungen wie Land- oder Baumaschinen eingesetzt, die ständig im Einsatz sind und schwere Lasten bewegen. Um diese in Bewegung zu halten, werden wir weiterhin den Verbrennungsmotor brauchen: Für eine Übergangszeit in der Form, wie wir ihn heute nutzen, mit Dieselantrieb“, erläutert Alejandro Castilla De La Hoya, Betriebsleiter in Zafra. Er weist darauf hin, dass die Einnahmen aus diesem Geschäft die Investitionen von Deutz in sein grünes Segment finanzieren, das sich der Mobilitätswende widmet. Der 3,9-Liter-Diesel ist bereits dafür vorbereitet, in Zukunft auch mit Gas oder Wasserstoff betrieben zu werden. „Aus diesem Dieselmotor kann mit dem heutigen Design auf lange Sicht ein grüner Motor entstehen“, sagt Manuel Rodríguez López, Industrialization Manager. Am ersten Wasserstoffmotor von Deutz – einem 7,8-Liter-Motor – arbeitet Mapal bereits mit.
Nur zwei Wochen Zeit
„Die Entwicklungszeiträume für neue Bauteile werden bei unseren Kunden zunehmend kürzer“, erläutert Thomas Spang, Global Head of Tool Management bei Mapal. Für Werkzeughersteller oder Komplettanbieter wie Mapal ist dies eine Herausforderung. Das gilt vor allem dann, wenn Pläne in einer späten Phase nochmal geändert werden, der Endtermin für die Werkzeugauslegung aber bestehen bleibt. Beim Motorblock des 3,9-Liter-Diesels hatte Mapal nach dem ‚Design Freeze‘ lediglich zwei Wochen Zeit, um ein ausgearbeitetes Angebot zu erstellen.
Ein schlagkräftiges Expertenteam in Aalen bewältigte die anspruchsvolle Aufgabe fristgerecht. Eingespielte Abläufe kamen dem Team dabei ebenso zugute wie langjährige Erfahrungen mit der Produktion des Kunden. Seit 18 Jahren betreibt Mapal das Toolmanagement für Deutz in Spanien. In dieser Zeit wurden mehrere Projekte miteinander umgesetzt.
Gemeinsame Entwicklung löst Probleme
Als die Anfrage von Deutz hereinkam, machte sich in Aalen der Bereich Toolmanagement in Zusammenarbeit mit dem Technology Expert Team zunächst Gedanken über den Produktionsablauf. „Um hier schnell zu sein, gehen wir in dieser frühen Phase nicht gleich ins Detail, sondern ziehen überschlägig Referenzwerkzeuge und Konzepte für bereits ausgeführte Projekte heran“, erläutert Harald Traub, der als Projektingenieur in der Gruppe Technology Expert Team für die Auslegung des gesamten Prozesses zuständig ist. „Damit sind wir in der Lage, dem Kunden früh einen ungefähren Kostenrahmen und den groben Umfang des Werkzeugpakets zu nennen.“
Abgerechnet nach Cost per Part
Nach diesem groben Plan ging es in der zweiten Woche an die konkrete Auslegung der Werkzeuge. Das Angebot von Mapal für die Serienfertigung des Motorblocks umfasste schließlich knapp 100 unterschiedliche Werkzeuge. Ein Großteil davon sind Sonderwerkzeuge, die kurze Bearbeitungszeiten und damit eine hohe Wirtschaftlichkeit erreichen. Daneben werden vor allem im Fräsbereich auch Standardwerkzeuge eingesetzt.
Um zügig zu Prototypen zu kommen, wurde zu deren Fertigung auch das eine oder andere seriennahe Werkzeug benutzt. In die Serienfertigung geht es dann mit der optimalen Werkzeugausstattung. Über die Erstausrüstung lieferte Mapal die Verbrauchswerkzeuge sowie die notwendigen Halter und Adapter an Deutz. Alle weiteren Verbräuche laufen dann über das Toolmanagement vor Ort. Von diesem Zeitpunkt an bezahlt der Kunde nicht für Werkzeuge, sondern für gefertigte Bauteile – abgerechnet wird nach Cost per Part.
Planungssicherheit für den Kunden
Die Stückkosten entsprechen anfangs den im Rahmen des Engineerings ermittelten Kosten. Für die folgenden Jahre sind gewisse Ratios vereinbart. Der Kunde erhält einen ansteigenden, prozentualen Rabatt und bezahlt damit jährlich etwas weniger für die produzierten Teile. Damit dieses Geschäftsmodell aufgeht, muss Mapal ständig Verbesserungen einbringen, um für Kosteneinsparungen zu sorgen. Das gelingt mit neuen Werkzeugtechnologien und Optimierungen. Die Cost per Part sind über die Vertragsdauer fixiert, danach findet eine Neubewertung statt. Solche Verträge, die über vier bis fünf Jahre laufen, geben dem Kunden Planungssicherheit.
„Mit unserem Engineering Knowhow begleiten wir Deutz über den Einstellraum hinaus und pflegen eine enge Partnerschaft“, betont Thomas Spang. Nach der Unterstützung beim Prototypenbau spielt das Toolmanagement vor Ort bei der Serienfertigung seine ganze Stärke aus. Deutz setzt insgesamt rund 1.300 verschiedene Werkzeuge ein. Lagerhaltig gibt es in Zafra mehrere tausend Werkzeuge, die es zu verwalten gilt. Um den Bestand auf einem optimalen Niveau zu halten, setzt Mapal im Toolmanagement auf eigene Lagerverwaltungssysteme und digitalisierte Lösungen mit der cloudbasierten Software c-Com. Das digitale Toolmanagement 4.0 dient dabei nicht nur für die teilweise automatisch initiierten Beschaffungsprozesse, sondern auch als Reporting Tool zur Analyse von Kostentreibern und Beständen.
Werkzeuge Just in Time an der Fertigungslinie
Manuel Rodríguez López lobt die gute Zusammenarbeit mit Mapal: „Wir haben im Laufe unserer Kooperation gemeinsam tiefgreifende technologische Konzepte entwickelt, die weit über die reine Logistik hinausgehen. Neben den erreichten Kostensenkungen ist die Werkzeugeinstellung sehr wichtig für uns. Die bei uns tätigen Mitarbeiter von Mapal verfügen über sehr viel Knowhow und sorgen dafür, dass wir an der Fertigungslinie im richtigen Moment genau die Werkzeuge haben, die wir brauchen.“
Wissensvorsprung
Mapal hatte bereits die Bearbeitung der Motorblöcke für einen vorherigen 3,6-Liter-Diesel bei Deutz (www.deutz.com) ausgelegt, konnte damit auf gewisse Erfahrungswerte zurückgreifen und musste beim neuen Vorhaben nicht ganz bei null anfangen. Die Werkzeugexperten wussten anhand solcher Vorprojekte auch, welcher Maschinenpark dem Motorenhersteller zur Verfügung steht.
Für Mapal verantwortet David Castaño das Toolmanagement vor Ort. Daneben beschäftigt Mapal Werkzeugeinsteller, die ständig in Zafra tätig sind. Sie sorgen dafür, dass derzeit ein Dutzend verschiedener Bauteile reibungslos produziert wird. „Es ist sehr vorteilhaft, David hier bei uns vor Ort zu haben“, unterstreicht Manuel Padilla Fernández, Manufacturing Engineering Manager bei Deutz. „Wenn es Optimierungsmöglichkeiten gibt, können wir das gemeinsam direkt an der Maschine besprechen. Wir sehen David Castaño nicht als externen Dienstleister, sondern er ist Teil unseres Teams. Das ist eine sehr leistungsstarke Kooperation.“
Win-win-Situation
Über das lokale Mapal Team können bei Bedarf neue Werkzeuglösungen in Aalen entwickelt werden. Das war z.B. erforderlich, als in Zafra Optimierungsbedarf bei den Werkzeugen zur Bearbeitung der Bohrungen für Kurbel- und Nockenwelle aufkam. In Zusammenarbeit mit Deutz wurde mit der HPR400 Reibahle ein neues Bearbeitungskonzept von Mapal in Einsatz gebracht.
Deren Vorteile überzeugen laut David Castaño: „Die Standzeit des zuvor benutzten Werkzeugs lag bei 350 Teilen, wobei jeweils nach 100 Teilen neu eingestellt werden musste. Mit der HPR400 erreichen wir eine Standzeit von 1.000 Bauteilen ohne Einstellung. Die erreichte Bearbeitungsqualität ist sehr gut.“
