Ursprünglich veröffentlicht unter dem Titel: Mehrprofilmaschinen: Sind sie das Richtige für Ihre Werkstatt?
Rollformern stehen heute mehr Möglichkeiten denn je zur Verfügung, um mehrere Profile auf einer einzigen Maschine zu fertigen. Mehrprofil-Panellinien und Mehrprofil-Systeme versprechen Flexibilität, erreichen diese aber auf unterschiedliche Weise. Um eine sinnvolle Investition zu tätigen, ist es entscheidend zu verstehen, wie diese Maschinen tatsächlich funktionieren und wo sie sich im Betrieb einfügen.
Im Kern geht es bei der Multi-Profil-Fähigkeit darum, den Bedarf an mehreren eigenständigen Maschinen zu reduzieren. Der Kompromiss besteht fast immer zwischen Flexibilität und Durchsatz.
Funktionsweise von Multi-Profil-Panellinien
Es gibt zwei Hauptansätze für die Fertigung mehrerer Paneelprofile auf einer einzigen Linie. Der eine Ansatz ist eine Konfiguration mit zwei Höhen oder zwei Ebenen. Der andere Ansatz verwendet austauschbare Werkzeuge, die auf Unterplatten oder Trägern montiert sind.
Bei einem Zweihöhensystem sind zwei Profile in die gleiche Maschinenaufstellung integriert, eines auf der unteren und eines auf der oberen Ebene. Dadurch kann eine Profilwalzmaschine zwischen zwei Profilen wechseln, ohne die Werkzeuge entfernen zu müssen. Es kann jedoch immer nur ein Profil gleichzeitig bearbeitet werden.
Der zweite Ansatz verwendet Trägerplatten oder Unterplatten, die komplette Walzenwerkzeugsätze aufnehmen. Die gesamten Werkzeugbaugruppen können als Einheit entnommen und ersetzt werden. Dadurch können je nach Anzahl der vorhandenen und gelagerten Werkzeugsätze mehr als zwei Profile auf derselben Basismaschine bearbeitet werden.
Die Umrüstzeit variiert je nach System. Bei Werkzeugen mit Auflageflächen oder Unterplatten kann ein vollständiger Werkzeugwechsel etwa 30 Minuten dauern und erfordert in der Regel einen Gabelstapler oder einen Kran zum Aus- und Einbau der Werkzeuge. Im Gegensatz dazu ermöglichen einige Schnellwechselsysteme nach entsprechender Schulung der Bediener einen Werkzeugwechsel innerhalb weniger Minuten. Größere Werkzeugsätze begrenzen jedoch die realistische Umrüstgeschwindigkeit.
Trotz der physikalischen Unterschiede bleibt der Umformprozess selbst gleich. Das Material durchläuft mehrere Stationen, in denen es schrittweise geformt wird, bis das endgültige Profil erreicht ist. Die Qualität wird – bei korrekter Einrichtung – nicht grundsätzlich davon beeinflusst, ob es sich um eine Ein- oder Mehrprofilmaschine handelt.
Plattenbasierte und verstellbare Werkzeugsysteme
Eine Variante der zweiten Art von Mehrprofilmaschinen umfasst Maschinen, bei denen Werkzeugplatten gegen eine feste Schulter geschoben und für jeden Arbeitsgang ausgerichtet werden. Bei diesen Systemen bleiben die Walzen und Stationen weitgehend unverändert, und der Bediener justiert oder tauscht je nach Bedarf bestimmte Werkzeugelemente aus.
Bei diesen plattenbasierten Systemen ist die Beibehaltung der Ausrichtung zwischen den Durchläufen ein entscheidender Vorteil. Erfahrene Bediener können so die Rüstzeiten verkürzen und gleichzeitig die Toleranzen einhalten. Da viele dieser Systeme die Grundausrichtung beibehalten, hängt die Konsistenz des Endprodukts weniger von einer vollständigen Demontage als vielmehr von einer sorgfältigen Überprüfung der Einstellungen vor Produktionsbeginn ab.
Die Anpassungen können Walzeneinstellungen, Scherkomponenten oder profilspezifische Werkzeuge wie Lippenkästen oder Formblöcke umfassen. Bei manchen Anlagen müssen die Bediener je nach zu produzierendem Profil auch die Scherplatten wechseln.
Diese Maschinen behalten oft ihre Ausrichtung zwischen den Umrüstungen bei, was die Rüstzeiten verkürzt, sobald die Bediener mit dem Prozess vertraut sind. Die Genauigkeit hängt jedoch stark von der Einhaltung der Verfahren und der Überprüfung der Einstellungen vor Produktionsbeginn ab.
Mehrprofil-Rahmenmaschinen
Im Bereich der Rahmenkonstruktionen funktionieren Mehrprofilmaschinen zwar etwas anders, folgen aber dem gleichen Prinzip der Flexibilität.
Ein typisches System führt die Spule durch eine Reihe von Stationen, die das Material stanzen, kerben und formen. Ein Abstreifblock kann zu Beginn des Prozesses Servicebohrungen und Kerben erzeugen, gefolgt von Formstationen, die das Material schrittweise biegen. Zusätzliche Komponenten wie Lippenkästen und Bördeleinheiten vollenden die endgültige Form und die Verbindungsdetails.
Die Mehrprofilfähigkeit dieser Maschinen ermöglicht es dem Bediener, unterschiedliche Bahnbreiten oder Strukturprofile zu verarbeiten, indem er Werkzeugblöcke wechselt und Walzen sowie Formkomponenten anpasst. Dies kann den Wechsel von Abstreiferblöcken, die Justierung der Walzenpositionen und das Zurücksetzen der Formstationen umfassen.
Umrüstungen bergen das Risiko von Rüstfehlern, insbesondere bei Verwendung der falschen Spulengröße oder Werkzeugkonfiguration. Maschinenbediener führen daher üblicherweise Testläufe durch, um die Einrichtung vor Produktionsbeginn zu überprüfen. Dieser Prüfschritt ist entscheidend, da sich selbst geringfügige Rüstungenauigkeiten an den verschiedenen Umformstationen summieren und die Passgenauigkeit und Leistung nachfolgender Prozesse beeinträchtigen können.
Im Vergleich zu spezialisierten Hochleistungsmaschinen bieten Mehrprofil-Rahmensysteme zwar mehr Flexibilität, jedoch können einige Konfigurationen die doppelte Menge eines bestimmten Paneels im gleichen Zeitraum verarbeiten.
Zierrollen und Mehrfach-Ziersysteme
Die Fertigung von Zierleisten eröffnet eine weitere Ebene der Mehrprofilfähigkeit. Eine Zierleistenlinie kann so konfiguriert werden, dass sie mehrere Zierleistenprofile, wie z. B. Fassaden- oder Dachrinnenelemente, verarbeitet, die oft nebeneinander in derselben Maschine positioniert sind.
Selbst bei Mehrprofil-Systemen wird jedoch üblicherweise nur ein Profil gleichzeitig gefertigt. Der Vorteil liegt darin, dass mehrere Werkzeugsätze auf derselben Stellfläche verfügbar sind, wodurch der Bedarf an separaten Maschinen reduziert wird. Zusätzliche Geräte wie Bördelmaschinen erweitern diese Flexibilität und ermöglichen es Betrieben, ihr Profilangebot zu erweitern, ohne in komplett neue Produktionslinien investieren zu müssen.
Zusätzliche Ausrüstung wie Bördelmaschinen kann die Flexibilität weiter erhöhen, indem sie den Bedienern die Herstellung einer größeren Bandbreite an Besatzkonfigurationen ermöglicht. Diese Systeme können häufig im Laufe der Zeit mit zusätzlichen Werkzeugen ausgestattet werden, wodurch sich ihre Fähigkeiten mit den sich ändernden Produktionsanforderungen erweitern.
Realitäten des Wandels
Der Umrüstprozess ist der entscheidende Faktor bei Mehrprofil-Operationen.
Je nach System kann der Umrüstvorgang zwischen wenigen Minuten und 45 Minuten oder länger dauern. Die benötigte Zeit hängt von der Größe des Werkzeugs, der Komplexität des Profils und der Erfahrung des Bedieners ab.
Mobile Profilwalzmaschinen bieten gegenüber vielen anderen Maschinen Vorteile beim Umrüsten. Da sie deutlich kleiner sind, lassen sich Umrüstungen schneller und einfacher durchführen, und der Reinigungs- und Schmieraufwand ist geringer.
Bei allen Maschinen gibt es eine Lernkurve. Bediener, die mit der Anlage noch nicht vertraut sind, benötigen länger für Umrüstungen und machen häufiger Fehler. Schulung und Übung reduzieren sowohl die benötigte Zeit als auch die Fehlerquote deutlich.
Materialverschwendung ist ein weiterer wichtiger Faktor. Der Profilwechsel erfordert oft den Verbrauch des restlichen Spulenmaterials oder die Entsorgung von Restmaterial, was sich summieren kann. Aus diesem Grund planen viele Bediener die Produktionsläufe sorgfältig und gruppieren die Aufträge nach Profil und Spulentyp, um Umrüstungen zu minimieren und die Effizienz zu maximieren.
Foto mit freundlicher Genehmigung von Howick LTD
Durchsatz versus Flexibilität
Der zentrale Zielkonflikt bei Mehrprofilmaschinen besteht zwischen Geschwindigkeit und Vielseitigkeit.
Eine dedizierte Einzelprofilmaschine oder eine Hochleistungslinie erzielt im Allgemeinen einen höheren Durchsatz, da keine Umrüstungen erforderlich sind. Mehrere Einzelprofilmaschinen können auch gleichzeitig betrieben werden, wodurch die Gesamtproduktion gesteigert wird.
Im Gegensatz dazu bearbeitet eine Mehrprofilmaschine jeweils nur ein Profil. Selbst bei schnellen Umrüstungen kommt es während der Übergänge zu Produktionsunterbrechungen. Daher sind Mehrprofilsysteme für die Fertigung großer Stückzahlen mit nur einem Profil weniger effizient. Fällt die Maschine aus, kann es zudem vorkommen, dass während der Ausfallzeit keines der Profile produziert werden kann.
Für Betriebe, die verschiedene Profile in kleineren Stückzahlen fertigen, kann die Flexibilität eines Mehrprofilsystems den Geschwindigkeitsverlust jedoch ausgleichen. Es bietet zudem Redundanz und ermöglicht so die Fortsetzung der Produktion, falls eine andere Maschine ausfällt.
Wie man entscheidet, was passt
Die Entscheidung zwischen einer Mehrprofilmaschine und mehreren Einzelprofilmaschinen hängt von einigen wenigen Kernfragen ab.
Welche Profile verwenden Sie und wie häufig? Betriebe, die große Mengen von ein oder zwei Profilen produzieren, profitieren möglicherweise mehr von dedizierten Maschinen. Betriebe, die eine Vielzahl von Profilen in kleineren Serien verarbeiten, erzielen unter Umständen höhere Effizienzgewinne mit einer Mehrprofil-Anlage.
Zweitens, wie hoch ist Ihr jährliches Fördervolumen in Laufmetern? Höhere Fördervolumina sprechen tendenziell für den Einsatz spezialisierter Ausrüstung, während niedrigere oder variable Fördervolumina die Flexibilität mehrerer Profile unterstützen.
Drittens, wohin entwickelt sich das Unternehmen in den nächsten drei bis vier Jahren? Wenn Wachstum oder Diversifizierung erwartet wird, könnte eine Maschine, die später mit zusätzlichen Werkzeugen ausgestattet werden kann, eine bessere langfristige Investition sein.
Viertens: Welche Platz- und Personalbeschränkungen bestehen? Eine einzelne Mehrprofilmaschine benötigt nur eine Stellfläche, einen Abwickler bzw. eine Abwickelvorrichtung und ein Bedienerteam. Mehrere Maschinen erfordern zwar mehr Platz und Personal, können aber gleichzeitig betrieben werden.
Und schließlich: Wie hoch ist das Budget? Mehrprofilsysteme erfordern in der Regel eine höhere Anfangsinvestition, insbesondere wenn zusätzliches Werkzeug benötigt wird. Sie können jedoch den Bedarf an zukünftigen Geräteanschaffungen bei Wachstum reduzieren.
Foto mit freundlicher Genehmigung von Howick Ltd.
Häufige Stolpersteine
Eine der häufigsten Herausforderungen ist die Unterschätzung der Auswirkungen von Produktumstellungen. Betriebe, die häufig und ohne Planung die Profile wechseln, können erhebliche Produktionszeit verlieren. Die Lösung besteht darin, die Produktionsläufe strategisch zu planen und ähnliche Aufträge zusammenzufassen.
Ein weiteres Problem ist unzureichende Schulung. Bediener, die mit den Umrüstvorgängen nicht vollständig vertraut sind, machen häufiger Rüstfehler, was zu Ausschuss oder Stillstandszeiten führt. Daher ist es unerlässlich, Schulungen zu nutzen und Umrüstungen vor Produktionsbeginn zu üben.
Die Lagerung wird oft vernachlässigt. Aufgebaute oder unterlegte Werkzeugsätze benötigen Platz und geeignete Handhabungsgeräte. Ohne organisierte Lagerung werden Werkzeugwechsel langsamer und schwieriger.
Auch die Wartung kann problematisch werden, wenn sie vernachlässigt wird. Wie jede Rollformmaschine benötigen auch Mehrprofilmaschinen regelmäßige Pflege, beispielsweise Schmieren, Hydraulikölwechsel und die Wartung der Walzen. Werden diese Schritte ausgelassen, kann dies zu Ausfällen und Produktionsverlusten führen.
Schließlich investieren manche Betriebe in Funktionen, die sie nie nutzen. Der Kauf einer Maschine mit Erweiterungspotenzial ist nur dann sinnvoll, wenn eine zukünftige Erweiterung realistisch ist. Andernfalls ist eine einfachere und kostengünstigere Lösung möglicherweise die bessere Wahl.
Fazit
Mehrprofil-Rollformmaschinen und Besäumsysteme bieten deutliche Vorteile hinsichtlich Flexibilität, Platzbedarf und zukünftiger Erweiterungsmöglichkeiten. Sie ermöglichen es einer einzigen Maschine, eine Vielzahl von Profilen zu bearbeiten und sich an veränderte Geschäftsanforderungen anzupassen.
Gleichzeitig benötigen sie eine disziplinierte Produktionsplanung, geschulte Bediener und ein klares Verständnis der Durchsatzgrenzen.
Für manche Betriebe, insbesondere solche, die mit Trägerplatten oder Unterplatten arbeiten und eine gleichbleibend hohe Stückzahl eines bestimmten Profils produzieren möchten, sind mehrere spezialisierte Maschinen die effizienteste Lösung. Andere Betriebe hingegen, die Vielfalt und Wachstum gleichermaßen anstreben, profitieren von einem Mehrprofilsystem, das die nötige Flexibilität bietet, um wettbewerbsfähig zu bleiben.
Bei der richtigen Wahl geht es nicht darum, welche Maschine mehr leisten kann, sondern darum, welche am besten zu den aktuellen Abläufen im Betrieb und den zukünftigen Zielen passt.
Ressourcen
Acu-Form-Ausrüstung • www.acuformequipment.com
ASC Machine Tools, Inc. • www.ascmt.com
Bradbury-Gruppe • www.bradburygroup.com
Howick Ltd • www.howickltd.com
Metallwalzformanlagen • www.mrsrollform.com
Neue technische Maschinen • www.newtechmachinery.com
Rollformer LLC • www.rollformerllc.com
