Niehoff setzt auf autonome Präzisionsfertigung mit WFL MILLTURN
Die Maschinenfabrik NIEHOFF GmbH & Co. KG mit Hauptsitz in Schwabach bei Nürnberg zählt weltweit zu den führenden Herstellern von Maschinen für die Draht- und Kabelindustrie. Als technologischer Vorreiter entwickelt und produziert das Unternehmen hochspezialisierte Anlagen für die Draht- und Kabelherstellung – von Ziehmaschinen über Glühanlagen bis hin zu Flecht- und Verlitzmaschinen. Mit rund 1.200 Mitarbeitern weltweit und etwa 700 Beschäftigten an den beiden deutschen Standorten gilt NIEHOFF als klassischer „Hidden Champion“ seiner Branche. Die Produkte des Unternehmens bilden die Grundlage für zahlreiche Anwendungen des modernen Lebens. Ob Datenleitungen für die Digitalisierung, Energiekabel für die Infrastruktur oder Kabelsysteme für die Elektromobilität – überall dort, wo Strom oder Daten übertragen werden, spielen die Technologien von NIEHOFF eine entscheidende Rolle. Vor diesem Hintergrund sind höchste Qualitätsstandards und absolute Prozesssicherheit unverzichtbar. Genau deshalb entschied sich NIEHOFF für die Investition in eine neue automatisierte WFL MILLTURN-Lösung.
Strategische Entscheidung für mehr Fertigungstiefe
Um die technologische Kompetenz weiter auszubauen und wertvolles Fertigungs-Know-how langfristig im Unternehmen zu verankern, entschied sich NIEHOFF, die Produktion eines zentralen Präzisionsbauteils in die eigene Fertigung zu integrieren. Ziel war es, die Prozesskompetenz zu stärken, die Wertschöpfung zu erhöhen und die Qualität eines qualitätsbestimmenden Kernbauteils vollständig selbst zu steuern. Diese Bauteile sind entscheidend für die Leistungsfähigkeit der Anlagen und müssen höchsten Anforderungen hinsichtlich Maßhaltigkeit, Rundlauf und Prozesssicherheit genügen. „Man wollte das Wissen und die Kompetenz ins eigene Haus holen“, beschreibt das Unternehmen die Beweggründe für die Investition.
Komplexe Bauteile in einer Aufspannung
Auf der automatisierten MILLTURN werden insbesondere Ziehwellen und eben die oben erwähnten hochpräzisen Büchsen gefertigt. Diese Komponenten bilden gemeinsam zentrale Baugruppen in den Ziehmaschinen von NIEHOFF. Die Fertigung erfolgt aus unterschiedlichen Vergütungsstählen, beispielsweise 42CrMo4V.
Besonders anspruchsvoll sind die hohen Genauigkeitsanforderungen sowie tiefe Sacklochbohrungen mit geschlossenem Boden. Bohrungstiefen von mehr als dem Siebenfachen des Durchmessers müssen mit höchster Präzision realisiert werden.
Zusätzlich werden an die fertigen Werkstücke extrem hohe Qualitätsanforderungen gestellt:
IT6-Passungen
Rundläufe von 0,005 mm
Rundheiten an Lünettensitzen von kleiner als 2 µm
Diese Werte müssen zuverlässig und ohne Bedienereingriff erreicht werden.
Maßgeschneiderte Automatisierung trotz begrenztem Platzangebot
Ein wesentliches Kriterium bei der Investition in die M35 MILLTURN war die Integration der Automatisierung in eine bereits räumlich stark ausgelastete Fertigungsumgebung. Gemeinsam mit WFL Automation Solutions entwickelte NIEHOFF ein exakt auf die vorhandenen Platzverhältnisse abgestimmtes Anlagenlayout. Das Ergebnis ist eine äußerst kompakte Automatisierungslösung, die den verfügbaren Raum optimal nutzt und dennoch ausreichend Platz für den Bediener bietet. Die offene und helle Gestaltung der Automatisierungszelle ermöglicht dabei sowohl den automatisierten Betrieb als auch schnelle manuelle Eingriffe bei Einzelteilen oder Ersatzteilaufträgen.
Automatisierung auch bei kleinen Losgrößen wirtschaftlich
Die Losgrößen bei NIEHOFF bewegen sich typischerweise zwischen 1 und 50 Stück. Gerade bei Ersatzteilen sind kleine Serien erforderlich. Gleichzeitig wollte das Unternehmen die Vorteile einer mannlosen Fertigung nutzen. Die Lösung fand sich in einer vollautomatisierten MILLTURN-Anlage mit Roboterbeladung. Werkstücke werden automatisch zugeführt, komplett fertig bearbeitet und wieder ausgeschleust. Dadurch sind unbemannte Maschinenlaufzeiten über zwei komplette Schichten hinweg möglich. Entscheidend für NIEHOFF war dabei die Kombination aus Automatisierung und Flexibilität: „Eine vollwertige MILLTURN zur Fertigung komplexer Teile und gleichzeitig eine voll automatisierte Maschine für die mannlose Fertigung in der Nacht.“ Dank des intelligenten Bedien- und Automatisierungskonzepts lassen sich auch kleine Losgrößen schnell umrüsten. So verbindet die Anlage hohe Flexibilität mit den Vorteilen einer automatisierten Fertigung – selbst bei häufig wechselnden Aufträgen.
Durchgängige Komplettbearbeitung steigert Produktivität
Ein entscheidender Vorteil der neuen Lösung liegt in der konsequenten Komplettbearbeitung.
Das Werkstück wird in nur zwei Aufspannungen vollständig bearbeitet. Der eigentlich dafür notwendige Spannbackenwechsel konnte durch eine innovative Spezialspannbacke, eine Kombination von Krallen- und Ausdrehbacke, vermieden werden. Dadurch wurde ein automatisches Wenden der Teile innerhalb des laufenden Prozesses möglich.
Für NIEHOFF stellte diese Vorgehensweise einen weiteren wichtigen Entwicklungsschritt dar.
Während die reine Bearbeitungszeit eines Werkstücks vergleichbar mit der bisherigen Fertigung auf einer älteren MILLTURN bleibt, wurde der gesamte Fertigungsprozess deutlich beschleunigt. Ausschlaggebend hierfür sind die automatisierte Werkstückhandhabung, die reduzierten Rüstzeiten, die selbstentwickelten Spezialspannbacken, die dadurch ermöglichte mannlose Nachtfertigung und die höhere Prozesssicherheit. Dadurch steigt die Gesamtanlageneffizienz erheblich.
Intelligente Lösungen reduzieren Fehlerquellen
Besonderes Augenmerk legte NIEHOFF auf eine sichere und reproduzierbare Umrüstung.
Im Rahmen der Roboterzellenentwicklung wurde von NIEHOFF eine Datenbank für Spannbacken realisiert. Nullpunkte müssen nicht mehr manuell eingegeben werden. Stattdessen werden sämtliche werkstückrelevante Werte automatisch aus Parameterwerten innerhalb einer zentralen Datenbank gesammelt, der resultierende Nullpunkt errechnet und sowohl der Maschine als auch der Robotersteuerung zur Verfügung gestellt. Änderungen an Spannbacken werden zentral hinterlegt und so automatisch in alle relevanten Prozesse übernommen. Dadurch konnte das Fehlerrisiko beim Umrüsten deutlich reduziert werden.
Digitalisierung und Prozessüberwachung auf höchstem Niveau
Die Fertigung bei NIEHOFF zeichnet sich durch einen sehr hohen Digitalisierungsgrad aus. Die Programmierung erfolgt vollständig ohne CAM-System. Stattdessen kommen rund 120 selbst entwickelte Bearbeitungszyklen zum Einsatz, in denen jahrzehntelanges Fertigungs-Know-how steckt. Vor Produktionsbeginn werden sämtliche Programme mit der Simulationssoftware VERICUT vollständig auf Kollisionen überprüft.
Zur zusätzlichen Prozessüberwachung nutzt das Unternehmen moderne Technologien wie abgewinkelte 3D-Messtaster mit 1-mm-Tastkugel, Längenlasermessung der Rohteile mittels Laser und integrierte Qualitätskontrollen während der Bearbeitung, sowie das WFL eigene System iControl zur Werkzeugüberwachung. Diese Lösungen sorgen für maximale Prozessstabilität und ermöglichen die geforderte mannlose Fertigung.
Langjährige Partnerschaft als Vertrauensbasis
Ein weiterer entscheidender Faktor für die Investition war die langjährige Erfahrung mit WFL.
Bereits seit 2007 ist bei NIEHOFF eine M40 MILLTURN erfolgreich im Einsatz. Die positiven Erfahrungen hinsichtlich Langzeitgenauigkeit, Zuverlässigkeit und Service beeinflussten die Kaufentscheidung maßgeblich. Besonders hervorgehoben wird die schnelle und kompetente Unterstützung durch den WFL-Service: „Seit 20 Jahren sind wir einen sehr guten WFL-Service gewohnt, was die Entscheidung für eine weitere MILLTURN natürlich mitbeeinflusst hat.“
Nachhaltigkeit als gelebte Praxis
Auch beim Thema Nachhaltigkeit verfolgt NIEHOFF konsequent einen ganzheitlichen Ansatz.
Zum Standard gehören geregelte Antriebe für Pumpen und Lüfter, zentrale Wasserkühlung, Wärmerückgewinnung, Geothermie zur Maschinen- und Kühlschmierstoffkühlung, Niedrigenergiegebäude, 1-MW-Photovoltaikanlage. Parallel dazu wird die Digitalisierung konsequent vorangetrieben. Fertigungsunterlagen liegen heute nahezu vollständig digital vor.
Fazit
Mit der Investition in die automatisierte WFL MILLTURN hat die Maschinenfabrik NIEHOFF einen weiteren wichtigen Schritt in Richtung hochflexibler, wirtschaftlicher und zukunftssicherer Fertigung gesetzt.
Die Kombination aus Komplettbearbeitung, intelligenter Automatisierung, hoher Langzeitgenauigkeit und mannloser Fertigung ermöglicht es dem Unternehmen, selbst anspruchsvollste Präzisionsteile effizient und reproduzierbar herzustellen. Gleichzeitig schafft die Lösung die notwendige Flexibilität für kleine Losgrößen und Ersatzteilfertigungen. Das abschließende Resümee von NIEHOFF bringt die Vorteile auf den Punkt: „Die MILLTURN überzeugt durch ihre hohe Prozessstabilität, die es ermöglicht, die präzisen Ergebnisse auch ohne Bedienereingriff immer wieder zu reproduzieren. Das durchdachte Bedienkonzept ist gepaart mit der hohen Langzeitgenauigkeit einer MILLTURN der Garant für viele Jahre wirtschaftlicher Produktion auf höchstem Niveau.“