Stanzen und Schneiden vom Coil, mit maximaler Flexibilität und Produktivität?

So entstand die weltweit erste Kombination aus Coil Stanz- und Lasermaschine

2013 haben wir entschieden, die verschiedenen Unternehmen durch Fusion und Eingliederung in das Unternehmen Dallan zu einem einzigen Unternehmen zusammenzuführen. 

Nachdem wir die Anteile der Minderheitsgesellschafter erworben hatten, konnten wir die Übernahme in nur sechs Monaten zum Abschluss bringen. 

In diesem Jahr wurde ich zum Geschäftsführer ernannt und wir begannen mit einer umfassenden Neustrukturierung des Unternehmens. 

Meine Frau Nadia war Personalchefin bei Elco-Ecoflam, einem Unternehmen der Ariston Thermo Group. 

Auszug aus dem Buch „Die Revolution der Effizienz„.

Damals hatten wir in allen sechs Firmen insgesamt hundertfünfzig Mitarbeiter und ich erinnere mich noch an den Abend, als ich Nadia gebeten habe, mich zu unterstützen, und ihre Führungskompetenzen als Personalchefin beim Unternehmen Dallan einzubringen. 

Sie hat nur ein paar Minuten lang darüber nachgedacht. Ihr war bewusst, wie wichtig es für mich war, dass sie diese Position im Unternehmen bekleidete, und dass sie mich in dieser Position dabei unterstützen könnte, die Leitung der Personalabteilung zu verbessern und professionell zu managen. Mittlerweile steht sie mir seit fast sieben Jahren zur Seite und ich werde ihr dafür immer dankbar sein.

Für mich und mein Team bedeutete diese Zeit viel harte Arbeit. Stets an meiner Seite war auch Andrea Barbon, seit fast zwanzig Jahren unser Finanzchef und mein Freund, seitdem ich sechs Jahre alt war. 

2014 haben wir die Position des Project Manager in das Unternehmen eingeführt, die 2015 von meiner Schwester Lucia besetzt wurde, eine Wirtschaftsingenieurin mit fast sechs Jahren Berufserfahrung als Beraterin für die Betriebsorganisation bei dem Consulting-Unternehmen Accenture. 

Heute haben wir vier Wirtschaftsingenieure, die als Project Manager tätig sind und sowohl Kundenprojekte verwalten als auch an Projekten für eine kontinuierliche Verbesserung des Unternehmens arbeiten. 

Direkt nach der Übernahme im April 2013 haben wir uns entschieden, in die Entwicklung einer neuen Laserschneidemaschine mit Fertigung ausgehend vom Coil zu investieren, die zusätzlich zur Effizienz und Produktivität die erforderliche Flexibilität einbrachte. 

Wir wollten diese erste kombinierte Stanz- und Laserschneidemaschine unbedingt im Oktober 2014 auf der wichtigsten internationalen Leitmesse präsentieren, der Euroblech in Hannover. 

Zu der Zeit hatte sich der Faserlaser als zuverlässige Lösung und wegen der einfacheren Anwendung im Vergleich zu CO2-Lasersystemen endgültig durchgesetzt. Und wir wollten ein Lasersystem, das sich von den bereits auf dem Markt vorhandenen unterschied. 

Die Probleme der Laser für das Laserschneiden vom Coil 

Die Laser für das Laserschneiden vom Coil, die damals auf dem Markt waren, hatten zwei große Probleme: 

Sie setzten einen Rollenvorschub ein, um das Blech kontinuierlich vor und zurück zu bewegen, und versuchten, diese Bewegung mit der Bewegung des Laserkopfs zu synchronisieren, der sich auf der Y-Achse bewegt. 

Oder sie bearbeiteten jeweils nur sehr kleine Bandabschnitte einzeln und nacheinander. 

Diese ganzen Bewegungen und Neupositionierungen machten es extrem schwierig, mit akzeptablen Toleranzen zu produzieren, und dieses Problem machte sich umso stärker bemerkbar, je länger die Werkstücke waren. 

Außerdem sind sie für die korrekte Positionierung des Schnitts in Querrichtung auf die Bandführungen angewiesen und das ist ein Problem, insbesondere dann, wenn die Bänder nicht perfekt sind oder wenn die Führungen nicht perfekt positioniert sind. 

Andere Lasersysteme mit Fertigung vom Coil haben einen größeren Arbeitsbereich, bewegen aber das Blech beim Schneiden, ohne Bandführungen einzusetzen. Das macht es aus offensichtlichen Gründen sehr schwierig, für Präzision zu garantieren. 

Unsere Coil-to-Laser Lösung 

Also habe ich mich an Andrea gewendet, einer unserer Programmierer, und ihm das Projekt erklärt, das ich im Kopf hatte. Ich hatte mit einigen Lasertechnikern gesprochen, die versicherten, dass die Umsetztung meiner Idee machbar sei und dass es möglich sei mit Unterstützung des Fiberlaserherstellers IPG und eines guten Programmierers den ersten Prototypen rechtzeitig für die Messe fertigzustellen, wenn wir alle die Ärmel hochkrempelten. 

Die folgende Zeit war sehr arbeitsintensiv und wir haben uns auf die Entwicklung vieler Technologien und Lösungen konzentriert, die wir praktisch auch sofort patentiert haben. 

Und am Ende haben wir es tatssächlich geschafft! Der Prototyp ist rechtzeitig zur Messe Euroblech 2014 fertig geworden und wir konnten ihn dort also präsentieren, wo er mit großem Interesse aufgenommen wurde. Da es die einzige Maschine dieser Art auf der Messe war, hatten die Besucher natürlich viele Fragen, denen wir Rede und Antwort standen. 

Der erste Prototyp hatte jedoch ein Problem, das zu Anfang nur schwer lösbar schien. Eine kombinierte Maschine führt normalerweise nur jeweils eine Bearbeitung durch, also in diesem Fall entweder das Stanzen oder das Laserschneiden. 

Außerdem war es nicht gerade einfach, Führungen am Tisch der Laserschneidemaschine anzubringen, und die Eigenschaften und Toleranzen der Blechbänder machten es unmöglich, sich für die Positionierung des Laserstrahls auf der Y-Achse auf die Führungen zu verlassen. Wir haben uns deshalb entschieden, an einer komplett neuen Anlage zu arbeiten, die gleichzeitig das Stanzen und das Laserschneiden durchführt. 

Als erstes haben wir alle Führungen an der Laserschneidemaschine eliminiert und am Laserkopf ein Vision-System installiert, das in der Lage ist, die reelle Position des Blechs und der Referenzlöcher zu erkennen. Dann haben wir die Stanzmaschine komplett von der Laserschneidemaschine getrennt und eine Rollenbahn zwischen die beiden Maschinen eingesetzt. 

Damit konnten wir zwei wichtige Ergebnisse erzielen. 

Das erste Ergebnis war, dass der Laser und die Stanzmaschine jetzt unabhängig voneinander und gleichzeitig arbeiten konnten. Durch die intelligente Kombination der Stanzzyklen und der Laserschneidezyklen konnten die Bearbeitungszeiten um mehr als 30 Prozent im Vergleich zu den schnellsten kombinierten Stanzmaschinen von der Blechtafel verringert werden, bei einigen Produkten war unsere Maschine sogar doppelt so schnell.

Das zweite großartige Ergebnis war, dass unser Laser auch in der Version als Standalone-Maschine mit mehreren Neupositionierungen arbeiten konnte. Das bedeutete, dass auch 14 Meter lange Werkstücke bearbeitet werden konnten, was für eine Laserschneidemaschine von der Blechtafel ein Ding der Unmöglichkeit war. 

Das Fehlen der Führungen und die Einführung des von uns patentierten Vision-Systems sind zwei große Vorteile, die unsere Maschinen noch heute auszeichnen. 

Durch die Integrierung des Lasersystems erreichte die Stanzmaschine vom Coil die gleiche Flexibilität wie eine Stanzmaschine vom Blech mit dem gleichzeitigen Vorteil einer automatischen Fließfertigung mit extrem hoher Produktivität und Effizienz. 

Die erste Combi-Anlage wurde 2016 in der Firma Elleci in Pordenone installiert und ist auf diesem Video zu sehen: 

Das Unternehmen stellt Schalttafeln und hochwertige Metallbauteile für den elektromechanischen Sektor her. 

Elleci war bereits seit mehr als zwanzig Jahren unser Kunde und hatte bereits 2004 eine hydraulische Stanzmaschine bei Dalcos gekauft, die noch heute in Betrieb ist. Sie hatten die Combi-Anlage auf der Messe in Hannover gesehen und besuchten uns 2015 zusammen mit dem Inhaber, Herrn Corazza. 

Elleci setzte in der Produktion bereits Combi-Systeme mit Fertigung von der Blechtafel und Stanzanlagen vom Coil ein und das Unternehmen hatte das Potential der Anlage erkannt und hatte, genau wie Giovanni einige Jahre zuvor, eine Reihe von Maschinen ausgewählt, die aufgrund der Chargengröße und der Flexibilität bequem in ein Combi-System vom Coil eingefügt werden konnten. 

Im Wesentlichen hatten sie zwei Probleme: 

Das erste war der hohe Materialausschuss. Die produzierten Platten hatten komplexe Geometrien und mussten entweder auf den Blechtafeln im Standardformat verschachtelt werden, wobei ein Ausschuss von 16 % hingenommen werden musste, oder auf Blechtafeln mit Sonderformaten, was bedeutete, dass der Lagerbestand mit verschiedenen Sonderformaten vergrößert werden musste. 

Aufgrund der Komplexität und der Geometrie dieser Platten konnten sie nur mit einer kombinierten Anlage produziert werden. 

Die Anlage mit Fertigung von der Blechtafel machte entweder eine Investition in die Automatisierung erforderlich, oder die ständige Anwesenheit einer Bedienperson. Außerdem führten die kombinierten Stanzmaschinen von der Blechtafel, mit denen das Unternehmen arbeitete, immer nur jeweils eine Bearbeitung durch, also entweder Stanzen oder Laserschneiden. Sie waren deshalb langsamer und die Betriebskosten pro Stunde waren sehr hoch. 

Auch in diesem Fall habe ich sehr viel über die Vorteile gelernt, die unsere Technologie bot. Elleci hatte intuitiv zwei wichtige Konzepte erfasst. 

Erstens hatten sie von ihrer ersten Stanzmaschine vom Coil gelernt, dass sich bei den spezifischen Produkten der Materialausschluss praktisch komplett eliminieren ließ. 

Zweitens hatten sie erkannt, dass unsere Maschine, die automatisch funktionierte, deutlich niedrigere Betriebskosten hatte und die Produktion in deutlich kürzerer Zeit erledigte. 

Ingenieur Giorgio Tomasella, Direktor von Elleci, führte eine Analyse des Cash-Flows durch, den die Anlage im Hinblick auf die Materialeinsparung für die Produktion (Effizienz) und auf die Verringerung der Arbeitsstunden (Produktivität) sowie auf geringere Kosten pro Stunde der Anlage generieren musste.

Das Ergebnis war eine sehr berühmte Case Study, die ich oft verwendet habe, um unsere Methode zu erklären, und die Sie am Ende des Buchs finden. 

Giorgio Tomasella berechnete die Gesamtkosten der Jahresproduktion der Produkte, die gefertigt werden mussten, sowohl für die eine als auch für die andere Technologie. Dann verglich er die Gesamtkosten für das erforderliche Rohmaterial bei der Fertigung ausgehend von der Blechtafel mit den Gesamtkosten für das Rohmaterial bei der Fertigung ausgehend vom Coil. 

Der Vergleich zeigte, dass sich insgesamt 97.000 Euro pro Jahr einsparen ließen, wenn in zwei Schichten mit einer Maschine vom Coil gearbeitet wurde. Soviel zur Effizienz. 

Dann verglich er die Kosten für die erforderlichen Arbeitsstunden unter Berücksichtigung der Bearbeitungsdauer auf der Standard-Combi-Maschine von der Blechtafel und auf unserer Combi-Anlage vom Coil. 

Aus dem Vergleich ging eine Zeiteinsparung von 2.266 Stunden pro Jahr hervor, was mehr als einer Arbeitsschicht entspricht. Nur unter Berücksichtigung der Strom- und Personalkosten ergab sich daraus für Elleci eine Einsparung von mehr als 100.000 Euro pro Jahr. Dazu kam noch, dass die Combi-Stanzmaschine vom Coil die Bearbeitung alleine fertigstellte, während für die gleiche Produktion insgesamt zwei Combi-Stanzmaschinen mit Fertigung von der Blechtafel erforderlich gewesen wären.

Und da sind wir wieder bei unserem Schlüsselfaktor Produktivität. 

Die Flexibilität, die durch den Laser dazugekommen ist, hat eine maximale Ausnutzung der Produktivität und Effizienz der kombinierten Anlage erlaubt und im Vergleich zum herkömmlichen System einen positiven Cash-Flow von fast 200.000 Euro pro Jahr garantiert. Die komplette Fallstudie finden Sie in den Kapiteln am Ende des Buchs. 

Eine so starke Technologie im eigenen Unternehmen zu haben, war für Elleci ein wichtiger Wettbewerbsvorteil. Das Unternehmen hatte die Vision und den Mut, Pionier dieser neuen Bearbeitungstechnologie zu sein, und konnte jahrelang von dem Vorteil profitieren, Vorreiter in seiner Kategorie gewesen zu sein.

Andrea Dallan
CEO – Dallan Spa