So modernisiert Liebherr seine Zylinder-Fertigung

26 Jahre lang leistete die Lager- und Sägetechnik von Kasto dem Hydraulik-Spezialisten Liebherr-Components in Kirchdorf treue Dienste. Um jedoch die steigenden Anforderungen in der Zylinderfertigung auch in Zukunft verlässlich bewältigen zu können, entschied sich das Unternehmen zu einer Modernisierung und Erweiterung.

Kasto brachte mit einem Retrofit das bestehende Langgutlager und eine der beiden Sägemaschinen auf den neuesten Stand. Zudem sorgen eine neue Hochleistungs-Bandsäge und eine Handling-Lösung mit Roboter-Unterstützung für effizientere und ergonomischere Prozesse.

Bagger und Radlader, Planierraupen sowie Raupen- und Mobilkrane haben eines gemeinsam: Um ihre Arbeit zu verrichten, benötigen sie hydraulische Antriebe. Die Maschinen müssen häufig tonnenschwere Lasten tragen – dafür ist die Hydraulik, mit der sich sehr große Kräfte und Drehmomente erzeugen lassen, ideal.

Zudem ist die Technik dahinter präzise und robust und daher für die harten Einsatzbedingungen auf Baustellen oder im Bergbau geeignet. Rund um den Globus sorgen hydraulische Antriebe in zahllosen Anwendungen dafür, dass sich bewegt, was sich bewegen soll.

Hydraulikzylinder für jeden Einsatzfall

Einer der renommiertesten Experten auf diesem Gebiet ist Liebherr. Die familiengeführte Firmengruppe mit rund 43.000 Mitarbeitern ist unter anderem in den Produktbereichen Baumaschinen, Mining, Raupen- und Mobilkrane sowie in der Umschlagtechnik tätig. Am Gründungsstandort im baden-württembergischen Kirchdorf an der Iller befindet sich die mechanische Fertigung der Liebherr-Components. Im benachbarten Oberopfingen liegt seit 2018 der Firmensitz mit ansässiger Montage, Prüfung und Lackierung.

Das Unternehmen ist Teil der Komponentensparte von Liebherr und seit 1958 auf die Produktion von Hydraulikzylindern für mobile und stationäre Anwendungen spezialisiert. Pro Jahr verlassen etwa 75.000 Zylinder, Dämpfer und Systemlösungen das Werk, um weltweit innerhalb und außerhalb der Liebherr-Gruppe zum Einsatz zu kommen.

Die Produktpalette reicht von dynamisch hoch beanspruchten Zylindern für Baumaschinen und Industrie über Großzylinder mit Kolbendurchmessern bis 500 Millimeter und maximalen Hublängen von acht Metern bis hin zu Leichtbau- und Sonderzylindern. Verarbeitet werden dabei Stähle in unterschiedlichen Güten. Die Rohmaterialien werden in Form von Rohren und Stangen angeliefert, in einem automatischen Langgutlager bevorratet und in der hauseigenen Sägerei auf die richtige Länge zugeschnitten.

Bei der Lager- und Sägetechnik setzt Liebherr-Components auf ein automatisches Kragarm- und Kassettenlager mit 733 Plätzen und eine Großbandsäge vom Typ Kasto hba. Die Technik ist seit 26 Jahren im Dienst. "Bis vor kurzem lief hier auch noch eine Produktionskreissäge von Kasto, die genauso alt war", erinnert sich Stefan Lützel vom Industrial Engineering bei Liebherr Components. "Diese haben wir aber mittlerweile in den mehr als verdienten Ruhestand versetzt."

Der Grund dafür war eine umfassende Modernisierung der Sägetechnik, die das Unternehmen im Jahr 2016 angestoßen hatte. Damals entschieden sich die Verantwortlichen für die Anschaffung einer neuen Säge, um die Effizienz und Schnittqualität weiter zu steigern und größere Durchmesser bearbeiten zu können. Die alte Kreissäge wurde durch eine Hochleistungs-Bandsäge Kasto tec SC 4 ersetzt. Diese ist für das Trennen großer Werkstücke, insbesondere Vollmaterialien und schwer zerspanbarer Werkstoffe konzipiert. Dazu verfügt sie über einen Schnittbereich von 430 Millimetern und lässt sich sowohl mit HSS- als auch mit Hartmetall-Sägebändern betreiben.

Langgutlager und Bandsäge waren mechanisch noch völlig in Ordnung, allerdings waren Antriebe und Steuerungen nach so langer Zeit nicht mehr Stand der Technik. "Das machte sich zum einen bei der Verfügbarkeit bemerkbar, zum anderen waren Ersatzteile immer schwerer zu beschaffen", berichtet Lützel

Ein Retrofit der beiden Anlage wurde im Rahmen der Modernisierung als wirtschaftliche Alternative zu einem Austausch angeboten. Dabei wurden unter anderem die Schaltschränke und Bedienpulte, die Energieführungsketten und Kabel zum Regalbediengerät, Messsysteme und Antriebsregler des Lagersystems ausgetauscht.

Auch die Antriebe von Lager und Säge brachten die Spezialisten mithilfe von modernen Drehstrommotoren auf den neuesten Stand. Zudem wurde die in die Jahre gekommene Steuerung sowie die Sicherheitstechnik nach aktuellen Standards einer Moderisierung unterzogen.

Außerdem entwickelte Liebherr gemeinsam mit dem Ausrüster eine maßgeschneiderte Lösung, um das Handling der gesägten Abschnitte zu automatisieren. Zwischen den beiden Sägen verfährt ein Industrieroboter auf einer Linearachse. Dieser ist mit mehreren wechselbaren Magnetgreifern ausgestattet, um die unterschiedlichen Werkstücke von der Materialabfuhr der Sägemaschinen aufzunehmen. Bis zu 350 Kilogramm kann der Arm des Roboters mühelos heben.

Entlang der Linearachse sind insgesamt 18 Stellplätze für Paletten und Behälter aufgereiht. Welcher Ladungsträger sich wo befindet, ist in der Steuerung des Roboters hinterlegt – so kann er jedes Teil präzise und sanft auf dem dafür vorgesehenen Platz ablegen. Anschließend transportieren Mitarbeiter die gesägten Abschnitte per Stapler oder Hubwagen zur weiteren Bearbeitung.

Kasto war als Generalunternehmer für die Umsetzung des kompletten Projekts verantwortlich: von der Modernisierung der bestehenden Säge- und Lagertechnik über den Aufbau der neuen Bandsäge bis hin zur Installation und Inbetriebnahme der Linearachse und des Industrieroboters. Auch die Integration der verschiedenen Maschinensteuerungen in ein einheitliches und leicht zu bedienendes System übernahmen der Ausrüster.

"Einen Ansprechpartner für sämtliche Fragen zu haben und nicht mehrere Anbieter koordinieren zu müssen, war für uns ein großer Vorteil", betont Lützel. "Besonders, weil wir die Umbauarbeiten im laufenden Betrieb durchführen mussten, ohne diesen zu sehr zu beeinträchtigen." Dafür wurde die Moderisierung in mehrere Abschnitte aufgeteilt: Im August 2016 erfolgte das Retrofit, im Dezember wurde die Bandsäge geliefert und aufgebaut. Diese banden die Spezialisten im Januar 2017 an den Industrieroboter an, bevor im folgenden Dezember auch die vorhandene Großbandsäge in das neue System integriert wurde.

Die positiven Veränderungen in der Fertigung bei Liebherr-Components in Kirchdorf sind sicht- und vor allem hörbar:

"Früher waren unsere Sägen mit sogenannten Ablagelöffeln ausgestattet, von denen die Abschnitte in die Behälter gefallen sind – das hat jedes Mal einen Heidenlärm verursacht", erzählt Stefan Lützel. Der Roboter hingegen platziert die Werkstücke exakt und leise – das hat das Arbeitsklima in der Werkshalle deutlich verbessert.

Die Modernisierung hat aber noch einen weiteren Vorteil: „Wir bearbeiten auch verchromte Materialien, die entsprechend schlagempfindlich sind“, erklärt Lützel. „Lässt man diese einfach fallen, sind sie schnell beschädigt. Dieses Problem haben wir mit dem Roboter nicht mehr.“

Ergonomisch arbeiten mit Roboter-Hilfe

Auch sonst hat sich durch die Moderisierung einiges verbessert: Liebherr Components ist damit nun in der Lage, Materialabschnitte bis drei Meter Länge zu bearbeiten. Die Schnittqualität ist mit der neuen Sägetechnik höher als zuvor, die Sägezeiten geringer und der Gesamtprozess deutlich effizienter. „Wir können mit der neuen Anlage verschnittoptimiert arbeiten. Das bedeutet, wir haben weniger Abfall und können das Material optimal ausnutzen“, beschreibt Lützel.

Das automatisierte Handling sorgt für einen ergonomischen Arbeitsablauf: Die Mitarbeiter können die Sägeaufträge über ein Bedienpult eingeben. Anschließend übergibt das Regalbediengerät des Lagersystems das benötigte Langgut mannlos an eine der beiden Sägen. "Vom Einlagern des Rohmaterials bis zum fertig gesägten und sortierten Abschnitt müssen wir keine manuellen Tätigkeiten ausführen", beschreibt Lützel. Das schont nicht nur die Gesundheit, sondern ermöglicht auch, die Anlage nach Feierabend autonom weiterlaufen zu lassen.

Seit der Moderisierung läuft die Anlage ohne nennenswerte Störungen. Sollte es doch einmal ein Problem geben, sind sämtliche Komponenten fernwartefähig: Die Kasto-Experten können vom Firmensitz im badischen Achern aus online auf die Maschinen und Steuerungen zugreifen und schnelle Hilfe leisten. Im Rahmen eines Wartungsvertrages sind Techniker des Säge- und Lagertechnik-Herstellers regelmäßig vor Ort, um die Anlage zu prüfen und in Schuss zu halten.

Kasto