Bei der klassischen Fließband-Montage verbringt ein Mitarbeiter seinen Arbeitstag an ein und demselben Platz und bekommt nur einen winzigen Ausschnitt der Produktentstehung zu Gesicht. Beim One-Piece-Flow-Prinzip (OPF) hingegen begleitet er eine Baugruppe über viele Prozessschritte bis zum Endprodukt – bestenfalls ohne Unterbrechung. So klingt es zumindest, wenn Theoretiker diese Methode des Lean Manufacturing preisen.

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In der Praxis sind es dann Ingenieure wie Volkmar Pilnay, Manager von Donaldson Filtration Deutschland, und sein Manufacturing-Engineering-Team, die die Herausforderungen lösen müssen. Konkret bestand die Aufgabe darin, am Standort Haan eine neue OPF-Linie für die Montage kompakter Adsorptionstrockner zu installieren.

Sein Kollege, Werksleiter Peter Schaaf, berichtet: »Unser primäres Interesse galt der Zielsetzung, eine hochflexible und effiziente Vor- und Endmontage für sämtliche Trocknermodelle unserer Marke Ultrapac Smart aufzubauen.« Die Brisanz liegt dabei im Wörtchen »sämtliche«. Denn zum einen beinhaltet die Produktlinie mehrere kleine und große Basisgeräte verschiedener Gewichtsklassen; zum anderen gleicht kaum ein Trockner dem anderen, da fast jedes Gerät im Rahmen seines modularen Designs spezifisch konfiguriert wird. Für die Ingenieure um Pilnay war daher klar, dass man für die neue One-Piece-Flow-Linie ein extrem variables Montagesystem benötigte: Es sollte nicht nur viele Prozessschritte abdecken, sondern auch flexibel sein.

Ein Kandidat und viele Fragen

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Im Rahmen ihrer Markterkundung stieß das Donaldson-Team auf das mobile Hebe- und Handhabungssystem Lift2move von Expresso. Das Unternehmen ist Hersteller manueller Transportgeräte, angetriebener Hebe-, Handhabungs- und Transportsysteme sowie von Gepäckwagensystemen. Das System lässt sich laut Expresso dank seiner modularen Konstruktion für viele intralogistische Anforderungen maßschneidern. Je nach Ausführung können damit mit Manipulatoren oder auf Paletten bis 400 Kilogramm Nutzlast bewegt werden. Insbesondere weckte das Interesse des Donaldson-Teams, dass ein einziger Lift2move durch das kinematische Zusammenspiel seines elektrisch betriebenen Hubmasts mit manuellen oder elektro-mechanischen Lastaufnahmen eine Vielzahl unterschiedlicher Handlingaufgaben ausführen und dabei zugleich als handgeführtes Vorschubsystem für Transportarbeiten agieren kann.

Doch es gab noch weitere Fragen aus Sicht von Donaldson. Etwa: Eignet sich dieser akkubetriebene Akteur tatsächlich für den OPF-Dauereinsatz? Lässt sich damit das volle Spektrum der speziellen Hebe- und Haltetätigkeiten der Trockner-Montage abdecken?

Die Fragen aus Haan fanden Gehör bei Oliver Stauch-Vaupel. Er ist für Lift2move-Projekte zuständig und Geschäftsbereichsleiter bei Expresso. Gemeinsam mit Kollegen vom Vertrieb nahm er sich der Sache an.

Unterbrechungsfreie Montage

Anfang 2017 lagen dann mit dem Lastenheft des Kunden alle Fakten auf dem Tisch: »Der Auftrag lautete, auf der Basis unseres Lift2move-Systembaukastens eine flexible Vorrichtung zu realisieren, die eine unterbrechungsfreie Montage sowohl der kleinsten Geräte der Ultrapac-Smart-Serie mit 50 Zentimetern Höhe und 10 Kilogramm Gewicht als auch der größten Modelle mit 190 Zentimetern Höhe und 80 Kilogramm Gewicht garantieren konnte – bei Berücksichtigung aller Konfigurationswünsche«, berichtet Oliver Stauch-Vaupel.

Insgesamt sollte der neue OPF-Prozess nicht nur die Vormontage der Trocknermodule lückenlos abbilden, sondern auch alle Etappen der Endmontage bis zum lieferfähigen, anschlussfertigen Produkt. Es sollten zudem weder Leerläufe noch Umwege entstehen. Das Team von Expresso ging ans Werk und bestimmte zunächst das am besten geeignete Basisgerät der Lift2move-Familie. Man entschied sich für ein Modell aus dem Mittelfeld des Gesamtangebots: Einen Lift2move 225 mit Sicherheitsfahrwerk und Single-Hubmast mit elektromotorischem Spindeltrieb und Positioniercontroller. Mit einer maximalen Tragkraft von 225 Kilogramm war das Modell der Ausgangspunkt für die weitere Entwicklung des Montagesystems für Donaldson, bei der nun die Konstruktion der Lastaufnahme im Zentrum stand.

Außergewöhnliche Lastaufnahme

Als ersten Prototypen präsentierte Expresso dem Kunden einen Lift2move 225 mit einer außergewöhnlichen Lastaufnahme am Hubmast: Einem manuell drehbaren Werkstück-Spannsystem mit einem Verstellbereich von fast zwei Metern und einer integrierten Bremse zur Kontrolle der Drehfunktion. Schon bei den Testläufen erwies sich diese Drehteller-Konstruktion mit ihrem verwindungssteifen Trägersystem aus zwei Aluminium-Profilschienen, in denen sich verschiedene Haltelemente, Spannzeuge und Klemmbacken per Hand verschieben lassen, passend für die One-Piece-Flow-Montage von Donaldson.

Nach kleineren Optimierungen konnte Donaldson seine neue OPF-Linie starten. Insgesamt wurden vier Lift2move mit Drehteller-Spannsystem in Dienst gestellt. Sie gewährleisten nach Angaben des Unternehmens nicht nur das sichere Fixieren ständig wechselnder Module und Komponenten verschiedener Drucklufttrockner-Serien, sondern gestatten auch den gewünschten ungehinderten 360-Grad-Zugriff auf alle Montagepunkte. Mit der Drehmechanik von Expresso kann sich der Monteur das eingespannte Hauptmodul des Trockners – meist dessen Gehäuse – manuell in jede gewünschte Position der x-Achse legen oder stellen. Die ideale Höhe der y-Achse am Hubmast justiert er motorisch.

Die Lift2move mit ihren drehbaren Spannsystemen sind nach Angaben des Unternehmens heute der Dreh- und Angelpunkt der neuen Montagelinie von Donaldson. Für Peter Schaaf hat sich diese Systemlösung bewährt: »Der Einsatz weiterer Montagevorrichtungen dieser Art ist für uns sehr wahrscheinlich«, sagt der Werksleiter.