Die Weinig Gruppe ist ein weltweit führender Anbieter von Maschinen und integrierten Lösungen für die holzverarbeitende Industrie und das Handwerk. In der Massivholzbearbeitung ist man Weltmarktführer. Weinig Holzbearbeitungslösungen kommen im Möbel- und Fensterbau zum Einsatz, aber auch bei der Herstellung von Buntstiften oder Whiskey-Fässern. Das Unternehmen hat seinen Stammsitz in Tauberbischofsheim und beschäftigt weltweit rund 2.420 Mitarbeitende, am Stammsitz sind es etwa 1.000. Das Unternehmen hat rund 68 Millionen Euro in die Errichtung und Ausstattung der neuen Produktions- und Logistikhalle investiert – die größte Einzelinvestition in der bisherigen Unternehmensgeschichte.
Paletten-Hochlager als Taktgeber der Produktion
Wer durch die neue Logistik- und Produktionshalle von Weinig in Tauberbischofsheim geht, dem fallen wahrscheinlich die riesigen Paletten-Hochlager als erstes auf. Sie befinden sich jeweils an den Längsseiten der über 10.000m² großen und bis zu 23m hohen Halle.
Sie sind eine wichtige Komponente im Automatisierungskonzept, das Weinig in der neuen Halle umsetzt: In den beiden Hochlagern befinden sich nicht nur jeweils die Bauteile und Vorrichtungen, mit denen dann die Bearbeitungsmaschinen in der Halle bestückt werden. Sie sind Teil eines digitalen Netzwerks, in dem alle Produktions- und Logistikprozesse zentral über einen Leitcomputer miteinander vernetzt und gesteuert werden. Hier sind alle für die Prozesse relevanten Daten der einzelnen Komponenten der Produktionsprozesse hinterlegt, von den Maschinendaten und entsprechenden NC-Bearbeitungsprogrammen bis zu den digitalen Zwillingen der Bearbeitungswerkzeugen und der Bauteile.
So ‚weiß‘ das Palettensystem, wann ein Bauteil in einer bestimmten Maschine fertig bearbeitet ist. Das Bauteil wird dann aus der Maschine ausgeschleust und die Maschine bekommt das nächste Bearbeitungsprojekt zugeordnet. Dabei liefert das Palettensystem nur dann ein Bauteil an eine Maschine, wenn dort alle benötigten Werkzeuge mit ausreichender Reststandzeit verfügbar sind. So werden Maschinenstandzeiten auf ein Minimum reduziert. Außerdem sind die Abläufe so sicher, dass an Wochenenden und über Nacht auch weitgehend mannlos gefertigt werden kann.
Alles neu gedacht: Automation erfordert innovative Lösungen
Während viele Unternehmen ihre Produktion Schritt für Schritt – im laufenden Betrieb – automatisieren und digitalisieren, entschied sich Weinig in Tauberbischofsheim für den großen Sprung nach vorn: An der neuen Halle ist wirklich alles neu. Hier wurden keine alten Prozesse mit neuen Maschinen und ein bisschen Steuerungssoftware nachgebaut, mit dem Ziel, einzelne Prozessschritte zu optimieren. Die Planer bei Weinig haben alles, was in der Halle abläuft, auf Basis der digitalen Möglichkeiten neu konzipiert, die heute verfügbar sind – und die sich bereits unter den Bedingungen industrieller Produktion bewährt haben. Das Ziel: eine deutliche Steigerung der Produktivität, die auch durch die Entlastung der Werker von körperlich anstrengenden oder repetitiven Tätigkeiten erreicht wird.
Kevin Hemrich, verantwortlich für die Werksorganisation bei Weinig, erklärt: „Was wir hier in der neuen Halle umgesetzt haben, ist für ein Maschinenbauunternehmen unserer Größe schon sehr außergewöhnlich. Das ist wirklich Industrie 4.0 – eine hochmoderne, vollautomatisierte Fertigungsumgebung. Dadurch hat sich auch das Anforderungsprofil für unsere Werkzeugpartner erweitert: Digitale Services wie Digitaler Zwilling oder normgerecht aufbereitete Datensätze sind nun ein Muss, damit wir z.B. die Werkzeuge überhaupt in unsere Prozesse einbinden können.“
Langjährige Beziehung zum Systempartner Boie optimiert Prozesse
Eine wichtige Rolle für das erfolgreiche Anlaufen der Produktion in der neuen Halle spielt deswegen Eren Yoleri. Er ist Produktmanager Zerspanungswerkzeuge und Spannmittel beim Systempartner Boie aus Heilbronn und berät Weinig schon seit vielen Jahren.
Er beschreibt die Besonderheit des Projekts: „Durch unsere langjährige Zusammenarbeit mit Weinig und die Erfahrung aus den Bauteiloptimierungen der letzten Jahre hatten wir eine sehr gute Vorstellung davon, welche Systeme und Anbieter in das neue Fertigungskonzept passen. Der intensive, offene Austausch bei Konzeption, Bemusterung und Optimierung waren bei diesem Projekt vorbildlich. So konnten wir das Projektteam optimal darin unterstützen, Entscheidungen schnell zu treffen und sorgfältig zu validieren – wie eben für Walter als Zerspanungswerkzeugpartner, vor allem für Fräser.“
Natürlich ist Walter für Frank Stäblein und Kevin Hemrich kein Unbekannter. Sie sind am Standort Tauberbischofsheim für die Werkzeugbeschaffung und -organisation verantwortlich. Sie erarbeiteten auch das Werkzeugkonzept für die Produktionsprozesse in der neuen Halle. Mit Zerspanungslösungen von Walter haben die beiden schon seit Langem gute Erfahrungen gemacht. „Walter ist für uns gerade bei herausfordernden Zerspanungsaufgaben schon immer unter den Top-Anbietern“, sagt Frank Stäblein, zuständig für die Fertigungsplanung bei Weinig. „So setzen wir für das Fräsen von labilen, dünnwandigen Bauteilen auf Lösungen von Walter wie den Eckmesserkopf M4132 mit den dazugehörigen, hochpräzisen umfangsgeschliffen Schlichtplatten. Der Fräser verbindet geringen Schnittdruck mit hohem Vorschub, sodass am Ende das Zeitspanvolumen stimmt.“
Werkzeugkonzept für hochautomatisierte Prozesse
Beim Projekt ‚Hochautomatisierte digitale Produktionsprozesse‘ gibt aber eben nicht nur die mechanische Leistung am Bauteil den Ausschlag. Für die Werkzeugauslegung der hochautomatisierten Fertigung fokussierten Hemrich und Stäblein darauf, die Werkzeugwechsel und die Anzahl der benötigten Werkzeuge auf das Minimum zu reduzieren, auch unter dem Gesichtspunkt des Platzbedarfs innerhalb der Werkzeugmagazine der Fräsmaschinen. Ziel war es, ein Werkzeugmagazin zusammenzustellen, das fast alle Bauteile abdecken kann, ohne dass ständig Werkzeuge ausgetauscht werden müssen. Man braucht Werkzeuge, die einerseits ‚Gas geben‘ können (hohes Zeitspanvolumen bei massiven Teilen aus Guss oder Stahl) und andererseits leichtschneidend sind, um labile Teile präzise zu bearbeiten.
Kevin Hemrich erklärt: „Bei so einem Anforderungsprofil muss man Kompromisse eingehen. Die eierlegende Wollmilchsau gibt’s da nicht. Aber mit den Walter Lösungen sind wir schon recht nah an der perfekten Lösung.“
Für alle Walter Werkzeuge, die bei Weinig zum Einsatz kommen, liegt auch immer ein digitaler Zwilling im 3D-Format vor, sodass die geplanten Fertigungsvorgänge von Weinig bereits in einer virtuellen Umgebung modelliert und getestet werden können. Für die Planung der neuen Produktion und deren erfolgreichem zeitnahem Anlaufen eine essenzielle Anforderung: Weil sich Weinig für eine komplett neue Maschinenausstattung entschieden hatte, konnte man für die Planung nicht auf Erfahrungswerte und bereits vorhandenen NC-Programmierungen zurückgreifen.
Eine Aussage, die Michael Gall natürlich freut. Er ist bei Walter als Anwendungstechniker für die Betreuung des Maschinenbauers aus Tauberbischofsheim mitverantwortlich: „Bei diesem anspruchsvollen Projekt konnten und können wir unsere digitale Kompetenz und Leistungen richtig ausspielen. Walter gehört seit Jahren zu den führenden Marken für Zerspanungslösungen für hochgradig automatisierte und digitalisierte Prozesse. Im Marketing sagt man das ja immer, aber hier waren wir wirklich der optimale Partner für Weinig.“
Hochleistungsfräser für Guss und Stahl
Konkret zum Einsatz bei Weinig kommen von Walter vor allem drei Fräser-Modelle. Der Planmesserkopffräser Walter M5004 ist quasi das ‚Arbeitspferd‘ in der Produktion. Als Allrounder ist er einerseits sanft genug für die Bearbeitung labiler und dünnwandiger Teile, andererseits liefert er auch hohe Vorschubwerte, um das geforderte Zeitspanvolumen zu bewältigen.
Am zweithäufigsten verwendet wird der Walter Eckfräser M5137. Er ist mit TNMU-Wendeplatten bestückt und gilt dank seiner sechs Schneidkanten pro Platte als hochwirtschaftlich. Während sich sowohl der Plan- als auch der Eckfräser bereits über Jahre nicht nur bei Weinig bewährt haben, ist der Walter Igelfräser M5250 erst zwei Jahre am Markt. Bei Weinig wird er immer dann eingesetzt, wenn man beim Zerspanen ‚richtig Gas geben‘ kann.
Um bei labilen Bauteilen Vibrationen zu vermeiden, kommen dabei spezielle Wendeplatten mit einer ‚beruhigten Phase‘ (z.B. Geometrie G51) zum Einsatz. Als Schneidstoff kommt vorrangig die Sorte WKP 35 Gold zur Anwendung. Die Wendeschneidplattensorte ist auf die Werkstoffe Guss und Stahl optimiert, die bei Weinig dominieren und gewährleistet auch bei schwierigen Aufspannsituationen eine hohe Prozesssicherheit.
