Achtung, Eisberg voraus!

Handlingsysteme - Eisberg voraus und Eismassiv darunter! Die Spitze eines Eisbergs deutet nur die Gefahr im Verborgenen an. Wer unter die Oberfläche blickt, entdeckt mehr: Total Cost of Ownership ist höher als gedacht. Die These: Einbaufertige Systeme senken die Gesamtkosten.

18. Juli 2006

Tatsächliche Kosten eines Projekts liegen häufig im Verborgenen. Sie entziehen sich jeglicher Analyse. Mancher Unternehmer, Konstrukteur oder Einkäufer sieht lediglich die Kosten für bezogenes Material und Komponenten. Die spielen jedoch meist nur eine untergeordnete Rolle. Die Analyse der Gesamtkosten - der Total Cost of Ownership, kurz TCO - befördert viele Kostentreiber an die Oberfläche.

Total Cost of Ownership

Das sind Kosten, angefangen von der Konzeptions- und Designphase (10 bis 15 Prozent der Gesamtkosten), übers Engineering (25 bis 30 Prozent), über die Montage (15 bis 20 Prozent), Vermarktung und Vertrieb der fertigen Maschine und Anlage (5 bis 10 Prozent), Logistik (10 bis 15 Prozent) bis hin zu Inbetriebnahme, Wartung und Service (ca. 20 Prozent). Auf die eigentlichen Material- und Komponentenkosten, die als Kosten für die Technologie auch Ausgaben für Forschung und Entwicklung umfassen, entfallen lediglich rund 15 Prozent. Die Kostenanalyse per Total Cost of Ownership fördert etliche Kostentreiber zu Tage: das Finden der richtigen Komponenten, das Dimensionieren von Antrieben, das Zeichnen von Schaltplänen, das Einbinden von Einzelkomponenten in eine Gesamtkonstruktion, Bestellvorgänge, Montieren und Inbetriebnehmen sowie Service und Wartung von Anlagen. Sondermaschinen- und Anlagenbauer sparen in ihrem Projektierungs- und Konstruktionsprozess viel Zeit und Kosten ein, wenn sie die Konstruktion und Montage von Handhabungssystemen kompetenten Partnern überlassen.

Handhabungssystem nachträglich installiert

Villeroy & Boch zum Beispiel hat ein Handhabungssystem in der Fliesenfertigung im französischen La Ferté Gaucher bei Paris installiert. Zerbrechliche Fliesen mechanisch zu transportieren, ist für die Automatisierungstechnik eine Herausforderung. In eine bestehende Keramikfliesenproduktion galt es zwei Handhabungssysteme nachträglich zu integrieren, die in nur fünf Wochen zu projektieren waren. Von Beginn an bediente sich Villeroy & Boch der systemtechnischen Kompetenz von Festo: von der Definition des Lastenheftes bis zur technischen Freigabe konnte Villeroy & Boch auf den modularen Mehrachsbaukasten von Festo zurückgreifen.

Komplett vormontierte individuelle Handlings werden über nur noch eine Teile- beziehungsweise Projektnummer geliefert. Vorab geprüft, mit allen Konstruktionsdaten und Schaltplänen sowie umfassender Funktions- und Festpreisgarantie geliefert, verkürzen die einbaufertigen Handlings den Weg von der Idee zur Maschine und reduzieren Schnittstellen. Fix und fertig zusammengebaut und geprüft, erfolgt die Anlieferung des einbaufertigen Systems direkt an die Maschine. Komplettlösungen entlasten das Fachpersonal, Konstruktionsaufwand und -kosten bleiben gering. Einbaufertige Handlingsysteme erleichtern den Beschaffungsprozess und senken die Prozesskosten.

Greifen, Saugen, Fügen, Drehen und Positionieren

Der mechatronische Mehrachsbaukasten ermöglicht den Systemtechnik-Spezialisten kundenindividuelle Projektierungen: Fürs Greifen und Saugen, Fügen und Drehen, genaue und raumgreifende Positionieren stehen mehrere hundert frei kombinierbare und aufeinander abgestimmte elektrische und pneumatische Komponenten zur Verfügung. Neben den Antrieben sind Ventil(-inseln), Wartungseinheiten, Energieführungsketten, Integrationsschläuche und Sensoren Konstruktions- und Lieferbestandteil fertiger Handlings.

Diesen Service nutzt auch der Schweizer Montageanlagenbauer und Systemintegrator Paro mit der modularen Montagezelle ›Flextreme‹.

Die Montagezelle vereint zwei klassische Stationen in der Montagetechnik, nämlich das Sortieren und das Fügen. Ein Zuführsystem führt Pkw-Lampenfassungen zu, eine Vision-Kamera erkennt die Orientierung der Teile. Die Informationen der Kamera übernimmt ein Mehrfach-Sauggreifer, der vier lagerichtige Teile greift und einem modularen Werkstückträger auf einem Transportband zuführt.

Die Anlage ist mit einer Taktzeit von 40 bis 60 Teilen pro Minute schnell wie ein Rundtakter, aber modular wie ein flexibles Montagesystem. Dabei ist sie in weniger als fünf Minuten umzurüsten, und das sogar ohne Werkzeug. „Damit lassen sich viele Varianten eines Produkts sicher handhaben“, sagt Martin Frauenfelder, Geschäftsführer von Paro.

Doch die Montagezelle aus der Schweiz hieße nicht Flextreme, wenn sie nicht extrem flexibel wäre: Neben den beiden Funktionen ›Sortieren‹ und ›Fügen‹ kann die Montagezelle dank modularem Tooling auch Trays bestücken, dosieren, schrauben, beschriften oder prüfen - je nachdem, welche Werkzeuge man am so genannten Flächenportal nutzt, das das Kernstück der Anlage bildet.

Time-to-Market verkürzen

Bei einem Umbau der Montagezelle zur Nutzung dieser Funktionen können 80 bis 90 Prozent der Anlage wiederverwendet werden - ein Vorteil gegenüber herkömmlichen Montagezellen. Es fallen lediglich neue werkstückspezifische Investitionen von 10 bis 20 Prozent an. „Bei herkömmlichen Anlagen ist dieses Verhältnis genau umgekehrt“, sagt Frauenfelder.

Unter Berücksichtigung aller Kosten entspricht die Anlage einem Stundenlohnsatz, der sich unterhalb des osteuropäischen Niveaus bewegt. Damit trägt Flextreme dazu bei, Wertschöpfung an Standorten in Westeuropa zu erhalten. „Doch der Clou ist, dass die Anlage die Time-to-Market für unsere Kunden um die Hälfte verkürzt“, verspricht der Paro-Geschäftsführer.

Einbaufertiges Flächenportal

Dazu trägt auch das einbaufertige Flächenportal bei, das Festo nach Vorgaben des Pflichtenheftes erstellt und in die Anlage integriert hat. „Damit konnten wir uns ganz auf unsere Kernkompetenzen konzentrieren und ersparten uns das anstrengende Wälzen von Katalogen, langwierige Lieferantenanfragen, das Bestellen von Einzelkomponenten und aufwändige Einzelkonstruktionen“, erklärt Frauenfelder. In enger Zusammenarbeit mit der Festo Systemtechnic entstand auch das Greifersystem, das denkbar einfach ohne Werkzeuge zu wechseln ist und für minimale Rüstzeiten sorgt. „Unsere Total Cost of Ownership für die Anlage sanken durch die Zusammenarbeit beträchtlich“, bilanziert Frauenfelder und freut sich über das erfolgreiche Umschiffen vieler ›Eisberge‹.

Christopher Haug, Festo

FAKTEN

- Die Analyse per Total Cost of Ownership enthüllt etliche Kostentreiber.

- Ohne die Suche nach passenden Komponenten, das Dimensionieren von Antrieben, das Zeichnen von Schaltplänen und vieles mehr sinken die Kosten von der Produktauswahl bis zur Inbetriebnahme.

- Kundenindividuell projektierte Systemlösungen sind schneller, bequemer und kostengünstiger. Einbaufertige Handlingsysteme erleichtern den Beschaffungsprozess und senken die Prozesskosten

Erschienen in Ausgabe: DIGEST/2006