Der Unternehmensbereich Produktion Motorenelemente der INA Schaeffler KG zählt eigentlich alle namhaften Automobilfirmen zu seinen Kunden. Produktqualität, Fertigungsorganisation und Logistik sind ganz auf die anspruchsvolle Kundschaft abgestimmt. In besonderem Maß gilt das auch für ein neues Projekt am Standort Hirschaid. Hier hat INA von Daimler Chrysler den Auftrag, Motorelemente rund um den Zylinderkopf (Nockenwellen-Versteller) zu produzieren. Zusammen mit Zukaufteilen werden die Produktbaugruppen bei INA fertig montiert und just-in-time nach Stuttgart geliefert. Als zweiter Lieferant für diese Baugruppen fungiert ein Daimler Chrysler-Werk in Berlin.

ANZEIGE

Besonderer Schutz

Beide Baugruppen verrichten ihren Dienst innerhalb des Ölkreislaufes im Motor - und müssen deshalb super sauber sein. Da selbst geringe Beschädigungen die Lebensdauer eines Motors rapide senken können, müssen die Baugruppen auf allen Transportstrecken bis zum Einbau besonders geschützt sein. Sie dürfen sich nicht gegenseitig berühren oder aus ihren Nestern springen.

ANZEIGE

Mit herkömmlichen Behältern wäre das komplexe Anforderungsprofil nicht zu erfüllen gewesen, jedenfalls nicht besonders wirtschaftlich. Gemeinsam mit dem Behälterspezialisten Georg Utz GmbH, Schüttorf, tüftelten die Verpackungstechniker von INA ein neues Behälterkonzept aus: standardisierte Sonderpackmittel. Entwickelt wurden Behältermodule mit den Abmessungen 594 x 396 mm (L x B). Da für die zu erwartenden Produktionszahlen mehr als 10.000 Behälter pro Type gebraucht werden, „machte es keinen Sinn, mit Wechseleinsätzen in identischen Behältern zu arbeiten“, begründet Stefan Mattausch, Referent für die Entwicklung Verpackungstechnik bei INA in Herzogenaurach, das neue Konzept.

Behälter nach Bedarf

Wie viele Behälter tatsächlich in den Kreislauf gehen, steht derzeit noch nicht endgültig fest - aus gutem Grund, wie Stefan Mattausch sagt: „Die neuen Behälter stehen ja im Zusammenhang mit einem Produktanlauf.“ Parallel zur Hochlaufphase werden neue Behälter entsprechend dem Bedarf produziert und in den Kreislauf eingeschleust. In der Startphase ist man da sicher etwas großzügiger. Schließlich soll der Kreislauf ja von Anfang an funktionieren.

Auch in diesem Punkt decken sich die Erfahrungen von Utz und INA: Bei einer kontinuierlichen Fertigung (wegen der JIT-Bedingungen) ist der Bedarf im Schnitt geringer als bei einer losgrößen-orientierten Produktion. Und noch ein Erfahrungswert spricht für den neuen Behälter, wie Winfried Reichold, Fachreferent Produktion Motorenelemente, bestätigt: „Der Kreislauf bei einem Spezialpackmittel ist wesentlich effektiver, als beim Einsatz eines Behälters aus einem Standardpool.“ Denn ein Spezialbehälter kann kaum zweckentfremdet werden. Standardbehälter dagegen, so die Erfahrung vieler Unternehmen, „verschwinden“ viel leichter in weit verzweigten Kreisläufen. Zur Sicherheit sind die neuen Behälter gekennzeichnet, und das gleich doppelt. Aufgedruckte Packmittelnummern (und zwar eine kundenspezifische Nummer sowie eine INA-spezifische) dienen aber in erster Linie der logistischen Steuerung. So kann jeder Behälter individuell im Warenein- oder -ausgang registriert werden. Reichold: „Damit haben wir im Prinzip eine lückenlose Verfolgung der Behälter.“

Besonderes Merkmal

Auffälligstes Merkmal sind jedoch die unterschiedlichen Rahmenhöhen. Abgestimmt auf die Produkte gibt es derzeit sechs Behälter mit Rahmenhöhen zwischen 48 und 120 mm. Mattausch: „Bei Bedarf können wir das sicher noch ergänzen.“ Jedenfalls ist das Behältersystem inklusive der Spritzgießwerkzeuge so ausgelegt. An diesem Punkt verweist Rüdiger Köhler, Vertriebsleiter Süd der Georg Utz GmbH, auf den „Trick“, der viel Gestaltungsspielraum läßt und die Behälterfertigung besonders wirtschaftlich macht: „Wir arbeiten bei den neuen Behältern mit Rahmenwerkzeugen, die je nach Höhe des Behälters mit entsprechenden Einsätzen bestückt werden.“ Käme eine neue Variante hinzu, wäre Utz in der Lage, binnen sechs bis acht Wochen - und damit deutlich schneller als bei einem kompletten Spritzgieß-Werkzeug - den entsprechenden Werkzeugeinsatz zu kreieren.

Automatisierte Prozesse

Ganz wichtig bei der Entwicklung war die Gestaltung der Außenkontur. Denn lediglich bei Daimler Chrysler werden die einbaufertigen Teile manuell aus den Behältern entnommen. Alle vorhergehenden Prozesse laufen weitgehend automatisiert. So sind alle Griffmulden so gestaltet, daß ein sicheres automatisches Handling jederzeit gewährleistet ist. Und stabil sollten die Behälter natürlich sein. Deshalb sind sie in den Ecken doppelwandig ausgeführt. Zwischen den Nestern sorgen eingespritzte Abstützungen dafür, daß sich während des Transportes die Behälterböden nicht durchbiegen und so darunter liegende Teile beschädigen. Immerhin werden so viele Behälter auf eine Palette gepackt, daß sich Stapelhöhen von etwa 80 cm ergeben. Pro Behälterstapel kommen da 200 bis 250 kg Masse zusammen. Wenn die Paletten zweifach gestapelt werden, muß der unterste Behälter also erheblichen Kräften standhalten - und soll trotzdem eine Lebensdauer von wenigstens fünf Jahren erreichen.

Dauerhaft maßhaltig

Im Vorfeld der Entscheidung, die neuen Behälter im Spritzgieß-Verfahren herzustellen, stand ein umfangreicher Variantenvergleich. Das bei geringeren Stückzahlen oft preiswerte Tiefziehen oder ein Twin-Sheet-Verfahren schieden wegen der zu erwartenden hohen Stückzahlen aus. Spritzgegossene Behälter stehen jedoch in dem Ruf, vergleichsweise verschleißanfälliger zu sein. Dem beugten die Entwickler jedoch vor. Die Gestaltung des Behälters insgesamt und die Anordnung der Versteifungsrippen halfen diesem Manko ab.

Gerade die Automatisierung stellt zusätzliche Anforderungen. Denn die Behälter müssen zweifelsfrei erkannt werden können, und sie müssen mit ihren Abmessungen innerhalb festgelegter Toleranzen liegen. INA forderte, bezogen auf die Behälterlänge, eine Toleranz von maximal ± 0,6 mm. Das wiederum beeinflusste die Materialauswahl. Das gewählte, schlag- und verschleißfeste ABS bot, etwa im Vergleich zu Polypropylen, einen vernünftigen Kompromiss zwischen Materialeigenschaften und Kosten.

Über zwei eingespritzte Fixierhülsen auf der einen Seite und eine solche Hülse auf der anderen Längsseite kann in der Montageanlage die richtige Lage des Behälters erkannt werden. So findet das Handlinggerät die zu entnehmenden Teile. Weil man aber bei INA mit vielen Unwägbarkeiten rechnet, erkennt die Steuerung des Handlings auch eine „falsch“ platzierte Palette. In einem solchen Fall würde das Programm der Montageanlage um 180° „umdenken“ und so die Greifposition finden. Damit das nicht zum Normalfall wird und der Bediener die Paletten korrekt in die Palettierstation einfährt, hat jeder Behälter an der Stirnseite noch einen aufgeprägten, farbigen Streifen. Damit ist aber nicht nur die korrekte Lage der Palette zu erkennen, sondern beispielsweise auch für den Logistikdienstleister, ob ein Behälterstapel sortenrein ist. Läuft die Produktion einmal auf vollen Touren, rechnet Reichold mit einem täglichen Palettenumschlag von 30 bis 40 Paletten. Alle Transportvorgänge zwischen Zulieferern und INA bzw. INA und Daimler Chrysler übernimmt ein externer Dienstleister, übrigens auch zwischen den beiden DC-Werken Berlin und Stuttgart. Volle Behälter werden just-in-time angeliefert, leere Behälter vollzählig zurückgebracht.