Eine Laserschneidmaschine kann weiterhin einwandfreie Teile fertigen und dennoch wirtschaftlich nicht mehr wettbewerbsfähig sein. Bei Herstellern, die große Stückzahlen kleiner Bauteile fertigen, können häufige Einstiche, kurze Konturen und manuelle Unterbrechungen die Zykluszeiten und damit die Stückkosten deutlich erhöhen. Vor genau dieser Situation stand die Mütze GmbH, ein deutsches Familienunternehmen in dritter Generation, das Kunden aus der Hausgeräte-, Möbel- und Automobilindustrie beliefert. Das Unternehmen fertigt Losgrößen von etwa 500 Teilen bis zu mehreren Millionen Stück. Ein großer Teil der Laserschneidproduktion betrifft dabei Blechdicken zwischen 1 und 10 mm.
Als CO₂-Laser wirtschaftlich an seine Grenzen kam
Über viele Jahre setzte Mütze GmbH auf 5-kW-CO₂-Laserschneidmaschinen. Technisch erfüllten die Maschinen weiterhin ihre Aufgabe, wirtschaftlich wurde ihr Einsatz jedoch zunehmend schwieriger.
„Mit dem CO₂-Laser waren wir nicht mehr wettbewerbsfähig“, sagt Geschäftsführer Christian Mütze.
Die Nesting-Pläne des Unternehmens enthalten häufig viele kleine Teile. Das bedeutet zahlreiche Einstiche und eine große Anzahl kurzer Konturbewegungen. Auf den älteren Maschinen führten diese wiederkehrenden Arbeitsschritte zu langen Zykluszeiten und höheren Stückkosten. Die entscheidende Frage war daher nicht nur, ob die Maschine das benötigte Material noch schneiden konnte. Entscheidend war, ob sich die Teile damit weiterhin zu wettbewerbsfähigen Kosten produzieren ließen.
Die passende Laserleistung nach Stückkosten wählen
Mütze beschäftigte sich mit der Faserlasertechnologie, nachdem das Unternehmen online eine Eagle Maschine im Einsatz gesehen hatte. Es folgten Testschnitte, Besuche im Eagle-Showroom in Schlierbach, Gespräche mit Referenzkunden und eine mehr als einjährige Entscheidungsphase. Statt einfach die höchste verfügbare Laserleistung zu wählen, verglich das Unternehmen verschiedene Konfigurationen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten. „Wir haben Szenarien mit 12, 15 und 20 kW durchgerechnet und die Stückkosten verglichen“, erklärt Mütze.
Am Ende entschied sich das Unternehmen für eine Eagle iNspire 1530 mit einer 15-kW-Laserquelle. Aus Sicht von Mütze bot diese Konfiguration für die eigene Dünnblechproduktion das beste Verhältnis zwischen Investitionskosten und Stückkosten. Die Entscheidung basierte somit auf den konkreten Produktionsanforderungen des Unternehmens und einem Vergleich der Stückkosten bei unterschiedlichen Leistungsstufen.
Mehr Schnittgeschwindigkeit erfordert einen effizienten Materialfluss
Eine höhere Schneidgeschwindigkeit bringt eine weitere Herausforderung mit sich: Auch die nachgelagerten Prozesse müssen mithalten können.
Mütze kombinierte die Laserschneidmaschine deshalb mit dem Materialhandling-System CraneMaster, einem eTower-Lagersystem, einem automatischen Düsenwechsler und einem Förderband.
Die automatisierte Lösung reduziert Wartezeiten zwischen den Programmen, übernimmt das Be- und Entladen, sorgt für die automatische Materialbereitstellung und ermöglicht längere Phasen unbeaufsichtigter Produktion. Das Förderband transportiert die Teile zum Bediener und reduziert dadurch den manuellen Materialtransport direkt an der Maschine.
„Die Maschine ist schneller als ein einzelner Bediener“, sagt Mütze. Nach seiner Einschätzung werden etwa 1,5 Bediener pro Maschine benötigt, um deren Produktionsleistung vollständig auszuschöpfen.
Die größten Vorteile entstehen durch die Reduzierung wiederkehrender Verzögerungen im Arbeitsablauf. Einstiche und kurze Konturbewegungen werden schneller ausgeführt, während eTower und CraneMaster die Wartezeiten zwischen den Programmen verkürzen. Der automatische Düsenwechsler reduziert zudem die Zahl manueller Eingriffe für Wartungsarbeiten. Gleichzeitig kann das Unternehmen heute Teile wirtschaftlich fertigen, deren Produktion sich zuvor nicht gerechnet hatte.
Mehr als nur Schneidgeschwindigkeit betrachten
Die Erfahrung von Mütze zeigt, warum sich eine Laserinvestition nicht allein anhand von Schneidgeschwindigkeit oder Laserleistung bewerten lässt.
Das Unternehmen analysierte zunächst die eigenen Bauteile, verglich die Stückkosten verschiedener Konfigurationen und ergänzte anschließend die notwendige Automatisierung, um die Schneidleistung der Maschine effektiv zu nutzen.
Für Hersteller mit ähnlichen Herausforderungen ist daher möglicherweise nicht entscheidend, ob eine bestehende Laserschneidmaschine ein Teil noch schneiden kann, sondern wie viel es kostet, dieses Teil weiterhin auf diese Weise zu fertigen.
