Vor 20 Jahren, im September 1990, wurde in Glinde bei Hamburg neben der seit 1969 bestehenden Präzisions-Werkzeug-Fabrik, die heutige PWF-Kunststofftechnik gegründet. Seit dieser Zeit wächst der Hersteller von Spritgussteilen kontinuierlich. Am 16. Juli dieses Jahres feierte das Unternehmen Richtfest einer neuen Halle zur Produktionserweiterung. Nachdem die Stanzteile für technische Komponenten und Gehäuse der damaligen Stammkunden Rollei und Siemens zunehmend von Kunststoffprodukten abgelöst wurden, stieg die Zahl der Werkzeuge für den Spritzguss in Glinde rapide an. Damit wurde es zunehmend sinnvoll, diese Werkzeuge im eigenen Haus auch abzumustern – der Grundstein für die Spritzgussproduktion war gelegt. Wenn heute der Fokus auch in erster Linie auf der Teileherstellung liegt, so hat doch der Bau der Werkzeuge im eigenen Hause und damit die Bewahrung und der Ausbau der Kernkompetenz absolute Priorität.

Vor 20 Jahren stand die Fertigung für die Automobilindustrie im Vordergrund. Heute sind im Produktportfolio Steckverbinder und Teile für die Medizintechnik ebenso zahlreich vertreten wie Schlüssel-Komponenten für die Herstellung von Audioprodukten. Namhafte Unternehmen wie Tyco, Dräger Werke, Elac, Eppendorf oder Kuhnke zählen zu den Stammkunden. Die Präzision, die die Kunden aus dem Werkzeugbau kennen und mit der von der Entstehung der Konstruktion – gegebenenfalls aus Grobskizzen des Auftraggebers – bis zur Abmusterung alle Stufen systematisch kontrolliert und dokumentiert werden, zieht sich heute wie ein roter Faden durch den gesamten Betrieb. Dazu gleichrangig wichtig und geradezu unverzichtbar ist dasTeam, so Betriebsleiter und Prokurist Roland Jahn:„Ohne diesen erfahrenen, langjährigen Mitarbeiterstamm ist der dauerhafte Erfolg unseres Unternehmens kaum möglich.“
Von der Materialförderung und -aufbereitung über die Werkzeugerstellung und die Automatisierung des Spritzgussvorgangs bis zu den versandfertigen Gebinden, die zu 100 Prozent für die Qualitätsprüfung und Rückverfolgung gekennzeichneten sind, überwacht PWF die gesamte Produktionskette mit einem schon vor Jahren eingeführten CAQ-System von ddw Computer Systeme. Hierdurch wird bei laufender Produktion der Qualitätslevel jederzeit dargestellt und so der Betriebsleitung die Möglichkeit gegeben, Abweichungen zeitnah zu verfolgen und Abstellmaßnahmen sofort einzu-leiten.
Zur Herstellung der annähernd 600 Tonnen Teile pro Jahr werden rund 100 verschiedene Materialien verarbeitet. Den größten Anteil daran haben technische Kunststoffe, aber auch PPSU, PEEK und Polyamide mit hohem Glasfaseranteil sind im Einsatz. So war es dringend geboten, 2006 eine Zentralförderanlage zu beschaffen und diese 2009 zu erweitern. Beide Male entschied sich PWFfür den Anbieter Wittmann in Schwaig. Bis jetzt versorgt die Anlage 29 Maschinen. Auf der Bühne steht ein Drymax 600 neben zwölf Silmax, vor der Halle stehen sechs Großsilos.

Einfache Bedienung ist wichtiges Entscheidungskriterium

Für die Materialförderung kommt ein 3-KW-Seitenkanalverdichter mit Zentralfilter zum Einsatz. Extrem wichtig, gerade für hochgenaue technische Teile wie Sensoren, die in der Medizintechnik eingesetzt werden, ist die exakte Trocknung des verwendeten Materials. Die schnelle Erreichung des notwendigen Taupunkts, eine hohe Trocknungs-qualität und die genaue Einhaltung dereingestellten Parameter, dies sind dieAnforderungen an die eingesetzte Schüttguttechnik. So stellt der Taupunktsensor nicht nur präzise die Trocknungsqualität fest, sondern übermittelt diesen Wert auch automatisch an die Bedien-einheit, die den aktuellen Stand auf ihrem Touchpanel darstellt. Damit ist der Bediener auch „im Vorbeigehen“ immer in Echtzeit über den Prozessablauf in-formiert.

Die Steuerung der Anlage ist auf die Forderungen der Produktion nach übersichtlicher Darstellung der wichtigen Parameter und nach höchst komfortabler Bedienung zugeschnitten. Von der Hardware der Bediengeräte über die Bedienoberfläche der Touchpanels bis zu den Teachboxen der Wittmann-Robot-Systeme, die ebenfalls durchgängig bei PWF im Einsatz sind, finden identische Komponenten Verwendung. Für die Bediener der Anlagen ist dies ein gravierender Vorteil. Alle Geräte arbeiten nach einer einheitlichen Bedienphilosophie, das Personal muss sich bei der Überwachung oder bei Parameteränderungen nicht umstellen. Fehlbedienungen werden auf diese Weise vermieden. Als ein Beispiel für die servicefreundliche Wartung hebt Roland Jahn die standardmäßig vorhandene Reinigungstür der Silmax-Trockner hervor, durch welche auch die Reinigung des Abscheiders von unten ohne Ausbau in kürzester Zeit möglich ist. Wichtige Entscheidungskriterien bei der Wahl des Gerätelieferanten waren „die Qualität der Produkte und ein schnellstens einsatzbereiter, kompetenter Service“, betont der Betriebsleiter.
Der in unmittelbarer Nähe der Zentralförderanlage befindliche Kupplungsbahnhof stellt die Verbindung zwischen Trockner und Spritzgießmaschine her. Das bei PWF zu 95 Prozent eingesetzte abrasive Material ist eine Herausforderung für die Verrohrung. Deshalb sind Glasbögen und Klappen beim Transport des Materials ein „Muss“. Dieser Standard der Wittmann-Technik verlängert die Lebenszeit der Anlage deutlich. Nicht zu unterschätzen ist für den Spritzgießbetrieb das einheitliche Design aller Geräte, das im Gesamtbild der Spritzerei auffällt. In dieses Bild fügen sich auch die an den meisten Maschinen vorhandenen Dosimax-Dosiergeräte von Wittmann ein, die nach dem volumetrischen Prinzip arbeitend die benötigten Masterbatches hochgenau beimischen.

Von der Grobskizze zum fertigen Teil

Das Know-how der Werkzeugtechnik im eigenen Hause zu halten und dies konsequent weiter zu entwickeln, ist nach Ansicht des PWF-Betriebsleiters nicht nur ein Garant für die hohe Qualität der Spritzgussteile, sondern impliziert auch die Möglichkeit, auf Änderungen oder Kundenwünsche sofort zu reagieren. An den 35 Arbeitsplätzen des Werkzeugbaus wird im Zwei-Schicht-Betrieb gearbeitet, da auch dieser Teil des Unternehmens den kontinuierlich steigenden Umsatzzahlen Rechnung trägt. Hier arbeiten Mitarbeiter, die zum Teil über 40 Jahre im Unternehmen sind. Ausnahmslos Facharbeiter und Meister mit der Ausbildung zum Werkzeugmacher stellen die im Haus konstruierten Werkzeuge her. Hinzu kommen eigene Auszubildende, die nach der Lehre vom Betrieb übernommen werden können.

Ein erfolgreiches Prinzip sind hoch segmentierte Werkzeuge, bei denen, statt Nester aus einem Stück herzustellen, jedes Nest aus vielen Einsätzen gefertigt wird. Den höheren Fertigungskosten, die nicht zuletzt auch aus der hohen Genauigkeit resultieren – pro Einsatz sind maximal Toleranzen von ±0,01 mm erlaubt –, stehen eine Reihe von Vorteilen gegenüber, die sich im Laufe der Lebenszeit des Werkzeugs auszahlen. Bessere Entlüftung und weniger Brandstellen ver-bessern den Verarbeitungsprozess und erhöhen die Qualität. Bei im Laufe der Zeit immer wieder notwendigen Nacharbeiten oder Reparaturen, welche durch normalen Verschleiß entstehen, wird nur der betreffende Einsatz ausgebaut, so dass sich die Handhabung des Werkzeugs und die Bearbeitungszeit deutlich reduzieren.
Das beste Werkzeug kann seine Leistung jedoch nur dann erbringen, wenn es entsprechend den Anforderungen temperiert ist. Hier setzt PWF an den besonders kritischen Stellen die Temperiergeräte von Wittmann ein. Insbesondere mit dem Tempro Plus 250, das mit dem Medium Öl arbeitet, sind Temperaturen bis 140, 150°C problemlos möglich, wie sie in Werkzeugen für die Sensortechnik notwendig sind. Eine Regelgenauigkeit die maximale Abweichungen von ±0,1° mittels externem Temperaturfühler am Werkzeug gewährleistet, ist hier Voraussetzung für die einwandfreie Produktion der Teile.

Auch „Fallteile“ werden vom Roboter entnommen

Die automatische Teileentnahme steht bei PWF von Anfang an im Vordergrund, da man die Teileablage grundsätzlich in Trays oder entsprechende Transportbehälter vornimmt. Dies spart aufwändiges Sortieren und erleichtert gleichzeitig die Rückverfolgbarkeit der Teile bezüglich Herstelldatum, Material und Spritzgießmaschinen-Einstellung. Die Qualität der Teile ist in vielen Fällen vom präzisen Einhalten der Zykluszeit und der kürzest möglichen Entformzeit abhängig. Hierbei verlässt sich Roland Jahn seit 2000 auch auf die Technik der Wittmann Robot Systeme, sowohl im Bereich der Kleinteile als auch bei den größeren oft sehr präzisen technischen Teilen. Gab die Steuerung bisher schon vielfältige Möglichkeiten den Prozess zu optimieren, so sind mit Einführung der 8er Serie weitere Fortschritte hinsichtlich komfortabler Bedienung und Energieoptimierung zu verzeichnen, die für den Betriebsleiter sehr wichtig sind. Die schon bei der 7er Serie vorhandene Option SmartRemoval, mit der der Bediener in wenigen leicht zu programmierenden Schritten den Entnahmevorgang optimieren kann, gehört ebenso zum Standard wie das Paket EcoMode, durch das die Verfahrgeschwindigkeit auf das absolut notwendige Maß optimiert wird. „Die SmartRemoval- und EcoMode-Softwareblöcke geben uns die Möglichkeit, die Geschwindigkeit des Roboters optimal zu dosieren. Der sparsame Umgang mit der teuren Energie zahlt sich bei den vielen Betriebsstunden, die wir im Jahr haben, deutlich aus“, so Roland Jahn.

Mittlerweile hat die Betriebsleitung den Automatisierungsgrad der Spritzerei so weit erhöht, dass am Wochenende der Großteil der Maschinen bei stark reduziertem Personal durchlaufen kann. Es werden automatisch nach den im Roboterprogramm hinterlegten Stückzahlen Rückstellteile entnommen. Eventuell durch die Spritzgießmaschine über die Schnittstelle gemeldete Schlechtteile werden aussortiert. Die in den Kartons liegenden Teile sind nun durch die ausgeklügelte Ablagetechnik hinsichtlich Nest, Produktionsdatum und Charge identifizierbar und können am Montag früh umgehend verpackt und versandt werden. PWF geht somit den Weg zur weitgehend automatisch arbeitenden Spritzerei konsequent weiter.

Erhöhte Marktchancen
Einfache Bedienung

Eine einfache Handhabung und Bedienung der Materialfördersysteme und derRobotik war dem Projektteam um Betriebsleiter Roland Jahn bei der Erweiterung der Zentralförderanlage besonders wichtig. Dazu gehört die übersichtliche Darstellung der Anlagenparameter ebenso wie die intuitive Bedienführung. Allen Geräten liegt eine gemeinsame Bedienphilosophie zugrunde. So muss sich das Personal nicht von einem Gerät auf das andere umstellen, Fehlbedienungen werden vermieden. Die Steuerung der Anlage ist auf die Forderung der Produktion nach übersichtlicher Darstellung der wichtigsten Parameter und komfortabler Bedienung zugeschnitten. Für Jahn sind diese Aspekte wichtige Bausteine am Erfolg des Unternehmens.

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Walter Klaus, wklaus-Consulting, Lauf a. d. Pegnitz, mail@wklaus-consulting.de