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1. Erfolg aus einem Guss

Wie man sich bettet …

Die mittelständischen Unternehmen des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus gelten weltweit als Erfolgsmodell. Dabei stehen oftmals feinmechanische, elektronische oder mechatronische Themen im Vordergrund. Doch bestehen exzellente Maschinen nicht nur aus Werkzeugen oder Steuerungssoftware. Sie brauchen, im durchaus wörtlichen Sinn, eine stabile Basis. Die Rede ist von Maschinenbetten und -gestellen, an deren Qualität und Präzision höchste Anforderungen gestellt werden.

Seit etwas mehr als vier Jahrzehnten sind Maschinengestelle aus einem Werkstoff auf dem Markt, die den heutigen und vor allem zukünftigen Anforderungen industrieller Prozesse sehr gut entsprechen. Die Rede ist vom so genannten Mineralguss, der neben guten mechanischen und thermischen Eigenschaften insbesondere durch Wirtschaftlichkeit und eine positive Umweltbilanz gekennzeichnet ist (vgl. Jakisch 2015).

Das Unternehmen, um das es in diesem eBook geht, die RAMPF Machine Systems GmbH & Co. KG, ist führender Hersteller und Lieferant von Maschinengestellen aus Mineralguss.

RAMPF Machine Systems

RAMPF Machine Systems mit Sitz in Wangen (bei Göppingen) ist der marktführende Entwicklungspartner und Systemlieferant für komplette Gestelllösungen und Maschinensysteme.

Zum Leistungsspektrum gehören Systemlösungen, Rumpf- und Basismaschinen sowie mehrachsige Positionier- und Bewegungssysteme auf Basis von Maschinenbetten und Gestellbauteilen aus alternativen Werkstoffen wie Mineralguss, Hartgestein und Ultrahochleistungsbeton.

Hochqualifizierte Mitarbeiter stehen Kunden als Entwicklungspartner rund um kundenspezifische Maschinengestelle zur Seite. Mit leistungsfähigen 3D-CAD-Systemen entstehen technisch ausgereifte und wirtschaftliche Lösungen nach Maß.

Ein ganzheitliches Dienstleistungskonzept für das Lohnschleifen von Maschinenkomponenten wird im RAMPF-Schleifzentrum angeboten. Dort sorgen innovative Abform-, Schleif- und Läppverfahren sowie klimatisierte Fertigungsumgebungen für höchste Genauigkeiten.

Mit diesem umfassenden Produkt- und Serviceportfolio agiert RAMPF Machine Systems auf den Märkten als ganzheitlicher Partner für die Entwicklung und Fertigung zukunftsfähiger Maschinen und Produktionstechnik.

Kleine Werkstoffkunde

In diesem Buch soll es nicht um Werkstoffkunde gehen, sondern primär um schlanke Prozesse. Dennoch seien wenige Worte zum Thema Mineralguss erlaubt: „Der mit diesem Begriff bezeichnete Hightechwerkstoff ist auch als Polymer- bzw. Reaktionsharzbeton bekannt. In fast allen Fällen versteht man darunter einen Verbundwerkstoff aus zwei wesentlichen Bestandteilen: einem mineralischen Füllstoffgemisch und einem reaktiven Harz als Bindemittel. (…) Besonders anspruchsvolle Anwendungen ermöglicht Mineralguss in allen Bereichen hochdynamischer Produktionstechnik, angefangen bei Werkzeugmaschinen über Maschinen der Elektronik-, Solarmodul-, Display- und Optikfertigung bis hin zu Textil-, Holzbearbeitungs-, Grafik-, Verpackungs- und Laserbearbeitungsmaschinen“ (vgl. Jakisch 2015, S. 4).

Gute Bilanzen

Mit Blick auf die Stoffeigenschaften lassen sich, wie angedeutet, zwei Punkte herausstreichen: die Wirtschaftlichkeit und die Ökobilanz. Vergleicht man den Mineralguss mit dem weit verbreiteten Grauguss, kann man feststellen, dass die Preise kaum konjunkturellen Schwankungen oder „vagabundierenden“ Energiepreisen unterliegen. Die Rohstoffe werden (noch) nicht auf weltweiten Börsen gehandelt und sind deshalb weitgehend stabil im Preis. Neben dieser Kostenstabilität bietet der Mineralguss beachtliche Einsparpotenziale. Namentlich „bei der mechanischen Bearbeitung der Gestelle, durch Einsparen von Maschinenverkleidungen und potenziell geringeren Endmontageaufwand aufgrund kürzerer Durchlaufzeiten“ (a.a.O., S. 75). Diese Vorteile sollten genutzt und weiter ausgebaut werden – beispielsweise durch Lean.

Die gute Umweltbilanz resultiert vor allem daraus, dass es sich um einen „kalten“ Gussprozess ohne externe Wärmezufuhr handelt. Demgemäß ist sehr viel weniger Primärenergie erforderlich als bei Grauguss oder Stahl. Ein zweiter Punkt ist die gute Fähigkeit zum Recycling. So ist es gesetzlich zulässig, den bei RAMPF entwickelten Mineralguss-Werkstoff EPUMENT als Auffüllmaterial oder Bauschutt-Recyclingmaterial zu nutzen. Aufbereiteter Edelsplitt aus Mineralguss kommt an vielen Stellen der Bauindustrie zum Einsatz.

Doch kommen wir nach diesem kurzen Ausflug in die Werkstoffkunde zu unserem eigentlichen Thema.

Ein Blick auf die Prozesse

Die Produktentstehung bei RAMPF Machine Systems ist „State of the Art“. Heißt: In Engineering und Produktion verfügen wir über hohe Kompetenz und langjährige Erfahrung. Was nicht nur Vorteile hat, siehe unten.

Der eigentliche Herstellungsprozess beginnt mit der Vorbereitung der Gießform und der Dosierung der Ausgangstoffe. Diese werden gemischt, vergossen und anschließend verdichtet. Da das Gemisch in der gefüllten Form aushärten muss, ergibt sich ein technisch bedingter Zeitverzug, der nicht nur bei Lean-Managern Geduld erfordert. Nach dem Aushärten wird der Gussrohling aus der Form entfernt, geputzt und – wenn gewünscht – lackiert. Da häufig hochpräzise Eingießteile integriert sind, müssen hier Vorkehrungen zu deren Schutz getroffen werden.

Die Feinheiten beachten

Der Kunde im Maschinenbau stellt hohe Anforderungen an die Genauigkeit seiner Maschinengestelle. Entsprechend präzise muss der Mineralguss bearbeitet werden. Der Werkstoff lässt die mechanischen Verfahren wie Fräsen, Schleifen, Läppen und Abformen ebenso zu wie das Fügen (Kleben) von Teilen. Hohe Anforderungen werden schließlich auch an die Montage gestellt, bei der sich die gegossene „Maschinenbasis“ in eine „Basismaschine“ verwandelt. Diese Montage weist, wie fast der gesamte Prozess, einen hohen Anteil manueller Arbeit auf. Daneben kommt beim Bearbeiten und Prüfen teilweise echte Hightech zum Einsatz. Betriebsmittel also, die mit hohen Investitionen für das Unternehmen verbunden sind. Solche Anlagen setzt RAMPF beispielsweise beim Schleifen ein, das zu unseren Kernkompetenzen gehört. Eine weitere spezielle Fähigkeit ist das spanlose Abformen, für das wir eigene Lehren entwickelt haben.

Hochpräzises Schleifen

Bereits die gegossenen Rohlinge aus Mineralguss weisen, abhängig von den stählernen Gießformen, eine hohe Präzision auf. Das macht es möglich, die Oberflächen ohne weitere Vorbearbeitung und damit wirtschaftlich zu schleifen. Beim Schleifprozess liegt die Herausforderung darin, Drehzahl, Vorschub und Schleifmittel exakt auf den Mineralguss und die eingegossenen Gewindeeinsätze aus Stahl abzustimmen. Hier verfügen wir über langjährige Erfahrung und eine hohe Expertise. Gleiches gilt für einen weiteren Prozess der Feinbearbeitung: das Abformen.

Spanloses Abformen

Das Aufsetzen von Führungsschienen und ähnlichen Komponenten auf das Maschinengestell erfordert Genauigkeiten im Mikro- bzw. µ-Meter-Bereich. Hier setzt RAMPF ein Spezialverfahren ein, das diese Anforderungen hundertprozentig erfüllt.

In einer temperierten, staubfreien Halle legen wir beim Abformen hochgenaue Lehren bzw. Formlineale an, die dann mit Spezialharzen untergossen werden, um die erforderliche Präzision und die weiteren Eigenschaften (Steifigkeit, Formfestigkeit) zu erreichen, die für die Mehrachsbearbeitung beim Kunden notwendig sind.

So entstehen Schritt für Schritt, Prozess für Prozess, einbaufertige Systeme in Endgenauigkeit – mit perfekter Oberfläche sowie durch mechanische Komponenten (Führungen, Antriebs- und Steuerungskomponenten) komplettierte Gestelle.

Keine einfache Übung

Auf den Punkt gebracht: Die RAMPF Machine Systems GmbH & Co. KG war und ist ein erfolgreiches Unternehmen mit hoher Kompetenz in Engineering und Produktion. Was nicht heißt, dass dies immer so bleiben muss. Der Erfolg von gestern kann zum Problem von morgen werden, wenn wir nicht bereit sind, uns zu verändern. Im Fokus der Veränderung stehen die Prozesse, die keinesfalls trivial oder einfach zu beherrschen sind. Dennoch haben wir uns entschieden, alle gewachsenen Prozesse auf den Prüfstand zu heben. Und die Lean Reise anzutreten.