Möglicherweise lässt sich der Trend zu immer geringeren Rüstzeiten auch durch die überwundene Wirtschaftskrise erklären. Denn sie hat auch in unserer Branche ihre Spuren hinterlassen; in diesem Fall mit positiven Auswirkungen, denn das Senken der Rüstzeiten ist gleichbedeutend mit einer allgemeinen Kostendämpfungsmaßnahme. Rüstzeiten sind Stillstand, Kosten. Diese sind so gering wie möglich zu halten. Jede Möglichkeit, Rüstzeiten zu senken, bedeutet folglich, die Stückkosten geringer halten zu können. Frimo setzt dazu auf die Ecoform-Einplatz-Thermoformanlagen, die ausdrücklich für Projekte mit geringen oder mittleren Stückzahlen geeignet und daher für häufigen Werkzeugwechsel ausgelegt sind. Ausgestattet mit verstellbaren Spannrahmenplatten und Oberspannrahmen bieten diese Anlagen diesbezüglich Vorteile. Auch die Groß-Thermoformanlagen Maxiform des Herstellers mit einer Formfläche von 2500 x 8000 mm haben kleine Serien im Blick. Durch spezielle Konzepte sollen die Investkosten gering gehalten werden. Mehr Flexibilität bedeutet häufigeres Rüsten, Werkzeug und Materialwechsel, erneutes Anfahren, aufeinander Abstimmen aller Anlagenkomponenten.

Steuerungen verkürzen Rüstzeiten

Daher gehen Illig und Kiefel die Rüstzeiten aus dem Blickwinkel der Anlagensteuerung an. Kiefel stellte auf der Messe eine neue Anlage vor, die mit der Software CAT System das Finden und Optimieren der Einstellparameter erleichtert. Eine selbstoptimierende Anfahrhilfe verkürzt die Rüstzeiten beim Werkzeugwechsel. Noch einen Schritt weiter gehen die Heilbronner mit dem Steuerungskonzept Thermoline Control, das an einer im kombinierten Form-Stanz-Betrieb arbeitenden RDK 90 installiert war. Mit der Steuerung können alle Komponenten der Produktionslinie bis hin zum Entnahmehandling zentral von der Formstation aus bedient werden. Sie bindet Zusatzgeräte und -anlagen an und verkürzt die Rüstzeiten durch optimierte Handlungsanweisungen und Laufwege.

Zeit sparen heißt Kosten sparen

Nicht nur kurze Rüst- sondern auch kurze Taktzeiten sind ein Kennzeichen der Faserumformanlage Preforming Liner, in die einzelne oder mehrere Textilien eingelegt und als formstabile Preform wieder entnommen werden können. Diese werden bei der Fertigung faserverstärkter Kunststoffteile im Leichtbau benötigt. Der Formenträger Speed mc wurde für schnelle Schaumsysteme entwickelt. „Durch sein besonderes Antriebskonzept können Schließzeiten bis zu zwei Sekunden erreicht werden“, erklärt Wilhelm Rupertsberger, Leiter des Kompetenz Centers Kunststoff beim österreichischen Systemanbieter Fill, der die Faserumformanlage vorstellte. Ebenfalls weitere Taktzahlsteigerungen konnten die meisten Hersteller von Rollen- oder Platten-Automaten vorweisen, darunter der Speedformer KMD aus Freilassing sowie der Rollenautomat RDK 90 vom Neckar.

Aber selbst die Produktentwicklung lässt sich noch beschleunigen: Um immer kürzere Entwicklungszeiten zu realisieren werden durch Simultaneous-Engineering mehrere Entwicklungsstufen parallel durchschritten. Frimo glaubt hier einen Trend verschiedener Anwendungsmöglichkeiten einer Thermoform-Simulation erkennen zu können. In der Tat erlaubt die Thermoform-Simulation in einem frühen Stadium entscheidende Aussagen bezüglich Folienrestwandstärken zu angrenzenden Bauteilen, Machbarkeit und erzielbare Verstreckungsgrade. Spätere Prototypenwerkzeuge können so entweder ganz entfallen oder mit einem höheren „Reifegrad“ hergestellt werden.

Energieeffizienz im Fokus

Beim Thermoformen mehr als Kostenkosmetik – der Aspekt Energieeffizienz, für den es gleich eine ganze Reihe von Einflussfaktoren gibt. Ihr Anteil an den Herstellkosten hält sich in Grenzen: Mit einem bis fünf Prozent gibt der Heilbronner Maschinenhersteller die Spanne an. Dennoch ergibt sich bei genauer Betrachtung ein lohnenswertes Einsparpotenzial: Je nach Maschine, Halbzeug und Taktzeit belaufen sich die Energiekosten pro Schicht und Jahr auf etwa 5?000 bis 50?000 Euro.

Potenzial zur Verbesserung der Energieeffizienz haben zum einen die servomotorischen Antriebe, deren Bremsenergie genutzt werden kann. Zum Anderen tragen auch Verbesserungen an Infrarot-Heizungen oder Temperiergeräten sowie der Werkzeugkühlung dazu bei. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Formluft, die als Druckluft einen hohen Anteil am Energieverbrauch hat.

Jeder Hersteller setzt in der Energieoptimierung eigene Schwerpunkte. Kiefel beispielsweise legte bei der Neukonstruktion seiner vorgestellten Anlage vor allem Wert auf effizientere Strahler, auf die Energierückgewinnung aus den Antrieben und ein neues Kühlkonzept ohne Blasluft. Illig hingegen zeigte bei den Formautomaten RDM 70K die Energieeffizienz seiner Entwicklungen unter anderem anhand der Servoantriebe und formluftreduzierter Werkzeuge. Aufgrund der erhöhten Dynamik beim Formluftaufbau werden die einzelnen Kavitäten konturschärfer ausgeformt, was in letzter Konsequenz aufgrund besserer Maßhaltigkeit auch zu weniger Materialverbrauch führt. Geringerer Materialverbauch resultiert auch aus dem neuen Kettenvorschub beim gezeigten Speedformer durch eine optimierte Kombination bei Spannrahmen/Kettenschienenprofil.

Weniger Material sorgt nicht nur für geringere Stückkosten. Auch an Gewicht lässt sich so sparen. Beides ist insbesondere für die Verarbeiter in der Automobilbranche von Bedeutung. Die Inline-Thermoformanlage von Kiefel spart durch bi-axiales Verstrecken des Folienmaterials in Kaschieranwendungen bis zu 15 Prozent Material.

Schnelligkeit bei hoher Qualität
und geringen Kosten

Über viele dieser Neuerungen wurde bereits vor der Messe berichtet (siehe Kasten infoDIRECT). Geschwindigkeit hieß also die Devise auf der Kunststoffmesse im letzten Jahr. Schnelligkeit nicht nur bei der Produktion selbst, sondern auch den so genannten Nebenzeiten, den Rüstzeiten. Dass diese in den Fokus rückten, mag der Krise zu verdanken sein. Oder aber schlicht ein Ausdruck der immer kürzeren Produktlebenszyklen oder des erhöhten Wettbewerbsdrucks in der Kunst-stoffverarbeitung sein. Und dieser äußert sich auch in den vielfältigen Bestrebungen zum Kosten sparen, sei es Material oder Energie. Genau diesem Wettbewerbsdruck ist zu verdanken, dass die Optimierungen auch zukünftig sicher nicht zu Lasten der Produktqualität gehen werden – eher im Gegenteil.

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Christine Koblmiller