Welcher Schneidprozess ist der Richtige für meine Aufgabe?

Rund 45 Millionen Tonnen Stahl werden jährlich in Deutschland produziert und eingesetzt. Stahl in Form von Blechtafeln, Rohren, Profilen muss in der Regel zugeschnitten werden, bevor es weiter verarbeitet werden kann. Aber wie?

11. Dezember 2015

Ergänzend führt Gerhard Hoffmann ein Beispiel aus der Praxis an: „Ein Anlagenbauer nutzte für seine Produktion eine neun Jahre alte autogene CNC-Brennschneidmaschine. Nach dem Motto „alt, aber bezahlt“ nahm er an, dass er seine Brennteile keinesfalls preiswerter schneiden könne. Der Einkauf von Fremdteilen war nicht möglich, da die Lieferzeiten (bis zu zwei Wochen) für die Zuschnitte nicht tragbar waren. Sein Hauptblechdickenbereich war wie folgt verteilt:   

Stahl von 3 bis 5mm, ca. 25 %,      

Stahl von 5 bis 15mm, ca. 50 %

Stahl von 20 bis 40mm, ca. 20 %  Stahl von 40 bis 80mm, ca. 5 %

Eine Wirtschaftlichkeitsberechnung ergab, dass er 25 % zu teuer produzierte. Wobei hierbei mit der Anzahl der Zuschnitte gerechnet wurde. Noch genauer wird die Analyse, wenn die tatsächlichen Schnittmeter, Innen- und Außenkonturen in Abhängigkeit der Tonnagen zugrunde gelegt werden. 

Die Kalkulation ergab, dass er seine Fertigungskosten um mindestens 25 % senken könnte, wenn er eine kombinierte Plasma-Autogen-Schneidanlage einsetzen würde, da sein Hauptanwendungsgebiet im klassischen Plasmabereich lag.

In dem Fall bestand sein Fehler darin, dass der ausgesuchte Prozess zwar preiswert zu installieren war, aber keinesfalls eine befriedigende Lösung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit erzielte. Dabei wurde auch die von Unternehmen eingeforderte Schnittqualität berücksichtigt, denn mit Plasma sind die Lasertoleranzen i.A. nicht erreichbar. Plasmaschneiden, so konnte das Schneidforum mehrfach belegen, ist wesentlich wirtschaftlicher im unteren Blechdickenbereich von 3 bis ca. 35 mm als das Autogenschneiden“, so Gerhard Hoffmann. 

Plasma, Autogen, Wasserstrahl, Laser oder Kombinationen – was ist das Beste für unsere Fertigung?

Dies ist die elementare Frage, wenn man die optimale Wirtschaftlichkeit verfolgt. Die Antwort findet man in der qualitativen und quantitativen Beurteilung des Istzustands. Der hier vorgestellte Fragenkatalog hilft bei der Klärung. Zuallererst ist es sinnvoll, sich einen umfassenden Überblick über die Schneidtechniken zu verschaffen, deren Vor- und Nachteile und Einsatzfelder zu kennen. Gebündelte Informationen dazu findet man im Wissensportal des Schneidforums unter www.schneidforum.de. Danach beginnt die eigentliche Arbeit: die Analyse des Istzustands,“ erläutert Gerhard Hoffmann.

Die folgenden10 Fragen führen tiefer in dieses Thema ein. Die Auswertung der Aussagen lässt die Antwort transparent werden, wobei die Liste keinen Anspruch auf Vollständigkeit besitzt:

1 Was genau ist alles zu schneiden?  Blechtafeln, Rohre, Profile oder Böden, 2D oder 3D, mit Schweißfasen?

2 Welche Güten, Materialien sind zu schneiden? Hochfeste Stähle stellen andere Anforderungen als Normalstahl an das Schneidverfahren, gleiches gilt für Edelstahl oder Alu.

3 Welche Materialdickenbereiche sind mit der Anlage abzudecken?

4 Welcher Durchsatz/Tonnage/Schnittmeter muss abgearbeitet werden?

5 Wie wird die Auslastung der Anlage sein? Mehrschichtig?

6 Welche Genauigkeiten sind gefordert? Auch beim Thema: Fasen, Schweißnahtvorbereitung!

7 Sind auch weitere Bearbeitungsschritte für Ihre Fertigung abdeckbar und sinnvoll, z. B. kombinierte Multiwerkzeugsysteme mit Bohrkopf, Fasenkopf etcetera.

8 Welche Umweltmaßnahmen sind einzuhalten? Gibt es Auflagen des Umweltamtes, der BG etcera für das Unternehmen? (z. B. Wasser, Entsorgung, Energien, Hallenbedingungen etc.)

9 Neukauf oder Retrofitting einer Bestandsanlage (Modernisierung) – was lohnt sich eher?

10 Sonstige Anforderungen an die Zuschnitte: Fertigmasse, thermische Einflüsse, ISO 1090, Fertigteile nachbearbeitungsfrei, Markierungen, spätere Beschichtung (Lack, Pulver...) etcetera

  „Dies ist eine Auswahl von Fragen, die sinnvollerweise vor der Investition geklärt sein sollten oder aber im Verlauf einer Kostensenkungsmaßnahme in der Fertigung zu beantworten sind. Eine pauschale Antwort für nur ein einziges Schneidsystem gibt es nicht, denn jeder Schneidprozess hat seine Berechtigung und seine einzigartigen Eigenschaften. Da jedes Unternehmen andere Strukturen, andere Produkte, andere Kunden, andere Logistik, andere Strukturen etcetera besitzt, erfordert dies immer eine individuelle Betrachtungsweise“, so Dipl.-Ing. Gerhard Hoffmann. 

Die so gewonnenen Daten kann man nun in eine Entscheidungsmatrix einsetzen, wie Schneidforum sie auf seiner Webseite als Prozess-Finder anbietet und erhält einen ersten Hinweis, in welche Richtung es gehen könnte.

Als Hilfe bei der Planung sollte möglichst frühzeitig eine Kostenübersicht für das neue Produkt hinzugezogen werden. Return-On-Investment-Berechnungen sind anders gar nicht denkbar.

Die Kosten für die Schneidtechnik werden zum Teil von der Investition bestimmt, doch sollte darüber hinaus auch das Umfeld bedacht werden, Logistik, Krananlage, Personalerweiterung und Qualifikation, Erstbetrieb und Schrott in der Anlernphase, leistungsstärkere Energiequellen, Arbeitsvorbereitung, Fundamente, Flurwege, Umweltauflagen, Wartungs- und Betriebskosten etcetera. 

Bei der Konfiguration einer Schneidanlage hilft zwar der neue Maschinenkonfigurator im Schneidforum-Webportal, doch die weiteren Kosten rund um die Anlage muss jedes Unternehmen für sich selber ermitteln.   

Gute, breite Informationen aus diversen Quellen sind das Gebot der Stunde. Will man im zukünftigen Markt wettbewerbsfähig bleiben, sollte man dafür sorgen, seine Schneidaufgaben optimal zu bewerkstelligen. Schneidforum Consulting ist Veranstalter des Deutschen Schneidkongresses und Initiator des Cutting Awards, dessen Schirmherrn die Handwerkskammer Koblenz und Tibb e.V. sind.

„Mehr Respekt für das Schneiden“ lautet das Motto des kommenden Deutschen Schneidkongresses, den das Schneidforum seit 16 Jahren veranstaltet. Die am Schneidkongress zur Verfügung gestellten Informationen können auch bei der Auswahl des passenden Schneidprozesses von elementarer Bedeutung für Ihr Unternehmen sein. Neben dem hohen Nutzen guten Netzwerkens bietet der Kongress eine breite Basis, um auch zukünftige Entwicklungen besser einschätzen zu können. Regelmäßig nehmen Unternehmen, für die das Schneiden von Stahl, Metallen oder andere Stoffen von Bedeutung ist, an diesem Kongress teil, der erstmalig vom Cutting Award begleitet wird - dem Wettbewerb zur Förderung von Nachwuchskräften im Schneidbereich.  

   

  Tibb e.V. hat eine neue Kostenanalyse zum Vergleich der Schneidverfahren erstellt und wird diese dort präsentieren. Das Fraunhofer Institut wird über den Faserlaser und seinen neuen, erweiterten Möglichkeiten im Dickblechbereich berichten. Problematische Schneidaufgaben bei bestimmten Stoffen, die nur mit dem Wasserstrahlverfahren vernünftig gelöst werden können, werden von der Uni Hannover. Industrie 4.0, 3D-Laser-generative Verfahren, Schweißnahtvorbereitung, Logistik, Materialwirtschaft, Entgratung und vieles mehr dürfen nicht fehlen. 16 Referate stehen den Besuchern zur Auswahl, um durch neuste Informationen ihren Kenntnisstand für aktuelle und zukünftige, richtungsweisende Entscheidungen upzudaten.    

Am 25.02.2016 findet im Rahmen des 15. Schneidkongresses auch die Preisverleihung der besten Nachwuchs-Schneidfachkräfte im Bereich Plasma-, Autogen-, Laser-, Wasserstrahlzuschnitt statt. Anmeldungen, Agenda, Aussteller unter www.schneidkongress.de .

Die Agenda Deutscher des Schneidkongress vom 24. bis 25.02.2016 in Westfalenhallen Dortmunds, Anmeldungen und Infos findet man unter www.schneidkongress.de

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