Prozesssicherheit als Schlüsselfaktor Den Prozess markant verbessern und gleichzeitig die Produktionszeit um den Faktor 50 und mehr reduzieren?

Transkript

1 Prozesssicherheit als Schlüsselfaktor Den Prozess markant verbessern und gleichzeitig die Produktionszeit um den Faktor 50 und mehr reduzieren? René Näf Vice President Urma AG

2 Themen 1. über Urma 2. Prozesssicherheit 3. ein Fall aus der Praxis 4. Verfahrensvergleich Ausdrehen Reiben 5. Prozesssicherheit anhand der Fallstudie 6. Wirtschaftlichkeit 7. Zusammenfassung

3 Urma Fakten 1962 Firmengründung Mitarbeiter in Rupperswil (Weltweit < 100) 2 Fabrikationsstandorte (Schweiz, USA) Verdoppelung der Fabrikationsfläche (Bezug Frühjahr 2015) 2003 HAAS Factory Outlet für Schweiz und Liechtenstein 2008 Patenterteilung CircoTec RX 2009 Lizenzpartnerschaft mit Paul Horn GmbH, DEU 2011 Lizenzpartnerschaft mit Sumitomo Electric, JPN

4 Urma Weltweit 4 Tochtergesellschaften (ohne Produktion) Urma Technology Centers (UTC) Urma Händler in über 30 Ländern Lizenz- und Handelspartner (Command, USA) Lizenzpartner (Horn, D und Sumitomo, Jpn)

5 Urma Produkte UrmaCircoTec Innovative Reibsysteme UrmaSystems Modulares Ausdrehen Ecoroll Glatt und Festwalzen Haas CNC Maschinen bestes Preis-Leistungs Verhältnis

6 Urma Produkte UrmaEngineering Individuelle Lösungen mit Prozessgarantie

7 Urma Produkte GGG40 Ø 38 +/ CircoTec RX v c (m/min) 60 v f (mm/min) 1205 a p (mm) 0.30 Zylindrizität (μm) <8 Standzeit (m) (Stück) >450 >5000 Zeiteinsparung 80%

8 Urma Produkte GG25 Ø 670H7 CBN RFP v c (m/min) 1000 f (mm/u) 0.35 a p (mm) 1.75 Standmenge (Stk) 25 Prozesszeit bisher mit Urma-Wz 40 Min <12 Min

9 Prozesssicherheit Wann ist ein Prozess sicher? Der Prozess ist kontrolliert, beherrscht und jederzeit steuerbar Die Ergebnisse sind zuverlässig und jederzeit reproduzierbar Die Prozessrisiken sind bekannt Risiken werden vermieden oder minimiert Allenfalls entstandene Schäden bleiben begrenzt

10 Ein Fall aus der Praxis Turbo-Lader für Schiffsdiesel

11 Ein Fall aus der Praxis Anforderungen sind sehr hoch! Ausschuss nicht erlaubt! Höchste Zuverlässigkeit der Bearbeitung Kurze Reaktionszeit Einzelteile bis Kleinserien

12 Ein Fall aus der Praxis Turbolader-Gehäuse aus GGG40 Hauptlagerstellen des Verdichters Wz-Auskraglängen 400 bis 660mm Bohrungsdurchmesser 100 bis 160 in IT5 Oberflächengüte Ra 1.6

13 Ein Fall aus der Praxis

14 Bisheriger Bearbeitungsprozess Der Prozess «funktionierte relativ gut» jedoch: musste er zwingend von einer Person überwacht werden Vibrationsgefahr wegen Auskraglänge 3-4 Schlicht-Durchgänge um Toleranz zu erreichen heikler Verstellprozess durch Bediener Grosser Messaufwand zwischen Schlichtdurchgängen

15 Ein Fall aus der Praxis Ziele A) Prozesssicherheit markant verbessern B) Prozesszeiten reduzieren

16 neuer Bearbeitungsprozess Hochleistungs-Reiben mit UrmaCircoTec RX Modulares Reibsystem Nicht einstellbare Schneiden Sonder-Verlängerung aus Alu Standard Wechselreibschneide Standard Aufnahme Standard Schneidenträger

17 neuer Bearbeitungsprozess OP-Nr Ausdrehen CircoTec RX 1 Schruppen Zweischneider Schruppen Zweischneider 2 Vorschlichten Feinbohrkopf Hochleistungsreiben 3 Messen 4 2. Schlichtschnitt mit Messen 5 3. Schlichtschnitt mit Messen 6 Eventuell 4. Schlichtschnitt t c > 50 Min t c 0.47 Min

18 Funktionalität des Werkzeuges Kurzkegel-Zentrierung (ähnlich HSK) Hohe Flächenpressung Wiederholgenauigkeit < 4 µm Vorteile: Minimaler Einstellaufwand Geringe Nebenzeiten Prozesssichere Bohrungsqualität

19 Funktionalität des Werkzeuges Reproduzierbare Wechselgenauigkeit Q µm

20 Funktionalität des Werkzeuges 4.3 / 5.3 Systemgrösse Ø-Bereich der Schneiden in mm ,900 15, ,601 18, ,601 23, ,601 28, ,601 35, ,601 43, ,601 51, ,601 60, ,601 80, , ,

21 Unterscheidung Ausdrehen - Reiben Ausdrehen Einschneidige Werkzeuge universell einsetzbar Standard und verfügbar hohe Positioniergenauigkeit Flexibilität Toleranzverantwortung: Bediener Reiben Mehrschneidig hohe Prozess-Sicherheit kurze Bearbeitungszeit hohe Oberflächengüte (>Ra 0.2) hoher Traganteil tiefe Bohrungen (>6xD) Toleranzverantwortung: Wz-Hersteller

22 Oberflächengüte beim Ausdrehen N6 N7 N8 N9 N10 N Ra Rz

23 Erreichbare Oberflächengüte beim Reiben mit Mehrschneiden-Reibwerkzeugen und innerer Kühlmittelzufuhr (IKZ) Hartmetall Cermet CBN PKD Werkstückstoff Unbesch. Beschichtet Rz realistisch erreichbar ( - = nicht empfohlen) Unleg. Kohlenstoff-Stahl 6,3 4 3,2 - - Niedrig-leg. Kohlenstoff-Stahl 4 3,2 2,5 - - Werkzeugstahl 6,3 4 3,2 - - Grauguss 12,5 10-6,3 - Kugelgraphit- und Vermikularguss ,3 6,3 - Rostfreier Stahl 6, Gehärteter Stahl bis 63 HRC - 3,2-2,5 - Titan 8 6, Aluminium < 9% Si 6,3 2, ,25 Aluminium > 9% Si 8 3, ,6 Nichteisen-Metalle 3,2 3, ,6

24 Rauheitsvergleich Reiben Spindeln v c (m/min) n (1/min) v f (mm/min) f (mm/u) R a (μm) Reiben Spindeln

25 Funktionalität des Werkzeuges Konzentrizität ist der Schlüssel zum Erfolg! Max mm Optimal < 0.005mm

26 Funktionalität des Werkzeuges Optische, kaum messbare «Vorschubmarken» (Schattierungen) Irrtümlich als «Rückzugsriefen» bezeichnet

27 Funktionalität des Werkzeuges

28 Funktionalität des Werkzeuges 1. Rundlaufkorrektur über Planschieber (Radialschrauben) 2. Taumelschlag über Schneiden (Achsialschrauben) Führungsleisten M-Modulflansch Messstellen

29 Versuchsbearbeitung

30 Versuchsbearbeitung GGG40 Ø 99.6 CircoTec RX v c (m/min) 120 v f (mm/min) 1151 f z (mm) 0.25 a p (mm) Zähnezahl 12

31 Umsetzung im scharfen Werkstück Turbolader-Gehäuse

32 Umsetzung im scharfen Werkstück 450 Ø 99.6

33 Umsetzung im scharfen Werkstück GGG40 Ø 99.6 CircoTec RX v c (m/min) 120 v f (mm/min) 1151 f z (mm) 0.25 a p (mm) Zähnezahl 12 t c (min) 0.47 XS (mm) 450

34 Umsetzung im heissen Werkstück Resultate und Vorteile Stabiler Prozess (Primärziel!) seit Beginn keine einzige Bohrung ausser Toleranz! Mannlose Fertigung («Sensationell»; war bisher undenkbar!) Produktionszeit um 99% reduziert! (bisher > 50 Min reduziert auf unter 50 Sek) Standzeit >300 Bohrungen Ziele wurden weit übertroffen!

35 Wirtschaftlichkeit % Werkzeug-Einsparung -1.2% Fertigungskosten 90 Werkzeugkosten 80 = 3% Bearbeitungskosten = 30% Werkzeugkosten Verschiedenes Nebenzeiten Kühlmittel Werkzeugwechsel Bearbeitungskosten 10 0 Ausgangskosten Werkzeuge -30% Bearbeitungszeit - 30% 30% Zeiteinsparung -10% Fertigungskosten

36 Wirtschaftlichkeit Einheit CHF Ausdrehen CircoTec RX Delta % Werkzeugkosten tot. CHF Nur Schneiden CHF Bearbeitungszeit Min % Kostensatz/Std CHF 360 Bearbeitungskosten CHF Kosten/Bohrung CHF Einsparung pro Bohrung CHF %

37 Wirtschaftlichkeit ADI RX System 110H6 v c (m/min) 80 f z (mm) 0.25 v f (mm/min) 696 a p (mm) 0.25 Bearbeitungszeit (min) 0.49 Länge (mm) 340 Einsparung 95%

38 Wirtschaftlichkeit Ausdrehen - CircoTec RX

39 Wirtschaftlichkeit

40 Wirtschaftlichkeit GGG50 CircoTec RX75 v c m/min) 150 v f (mm/min) 915 Rz (μm) < 10 Standweg (m) ~ 540 Zeiteinsparung 32%

41 Zusammenfassung Reiben ist eine wirtschaftliche Methode, um die Prozesssicherheit entscheidend zu erhöhen ABB Turbo System spart 96% Bearbeitungszeit 93.8% Bearbeitungskosten pro Bohrung ein Werkzeugkosten sind meistens nicht entscheidend für die Produktionskosten Auch für wiederkehrende Kleinserien kann Reiben entscheidende Wettbewerbsvorteil bringen Mehrschneidige Hochleistungs-Reibwerkzeuge sind deutlich schneller und somit wirtschaftlicher als Einschneider-Reibahlen oder Feinbohrköpfe

42 Fragen?

43 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit