Erfolg auf ganzen vier Linien

Die neue Handtmann-Produktionshalle ist mit zwei Einzel- und einer Doppellinie zur Montage von Vakuumfüllern ausgestattet. KNOLL entwickelte und lieferte das Staurollenfördersystem samt SPS-Steuerung und Programmierung.

Seit Anfang 2024 verfügt die Handtmann Maschinenfabrik über eine neue Produktionshalle, in der Vakuumfüller in unterschiedlichen Größen und Ausstattungen montiert werden. Ein wesentlicher Erfolgsfaktor ist die neue organisierte Intralogistik: Moderne Fördertechnik von KNOLL und eine durchdachte Bereitstellung aller Komponenten sorgen für angenehmes, ergonomisches Arbeiten und hohe Wertschöpfung.

Wurst- und Fleischprodukte, Backwaren und Teige, Molkereiprodukte, Fisch, Convenience, Füllungen, Feinkost, Tiernahrung und sonstige pastöse Massen – all diese Nahrungsmittel lassen sich mit Anlagen der Handtmann Maschinenfabrik, Biberach, verarbeiten. Der weltweite Markt- und Innovationsführer im Bereich Füllen und Portionieren liefert sowohl Einzelsysteme für Handwerksbetriebe als auch vollautomatisierte Produktionsanlagen für industrielle Nahrungsmittelhersteller. Produktionsleiter Georg Briegel erklärt: „Wir verstehen uns als Lösungsanbieter mit Linien- und Prozesskompetenz, der aus einem Baukastensystem kundenspezifische Anlagen entwickelt und produziert. Mit diesem Konzept und einer hohen Fertigungstiefe sind wir über viele Jahre kontinuierlich gewachsen.“

Das Stammwerk im oberschwäbischen Biberach, im Jahr 2000 auf der grünen Wiese errichtet, bietet die erforderlichen Wachstumsperspektiven – auch was die Räumlichkeiten anbelangt. Alle paar Jahre wurde ergänzend gebaut, erst vor kurzem eine neue Produktionshalle zur Montage von Vakuumfüllern. „Dies sind für uns zentrale Produkte, die wir seit dem Jahr 1966 erfolgreich anbieten und stetig weiterentwickeln“, erwähnt Georg Briegel.

Vakuumfüller dienen dem Fördern, Entlüften und grammgenauen Abfüllen von pastösen Massen. Handtmann produziert aktuell 14 Vakuumfüller-Modelle. Zur bedarfsgerechten Konfiguration steht ein Baukasten mit vielen Optionen zur Verfügung. Auch Ergänzungen außerhalb des Standardkatalogs sind möglich, so dass die auf Serienfertigung basierenden Maschinen die vom Kunden gewünschte individuelle Konfiguration bekommen können.

Auf der Förderstrecke sind abwechselnd Transportplatten mit Maschinengestell und Setwagen angeordnet.

Die Montage der Vakuumfüller wurde über die Jahre mehr und mehr zu einer Engstelle im Produktionsprozess. Handtmann erkannte im Rahmen einer Werksstrukturplanung, dass dieser Bereich mehr Fläche und eine neue intralogistische Organisation benötigt. „Unser bisheriger Montagebereich beruhte auf einer einfachen, nicht getakteten Fließmontage auf Basis eines in den Boden eingelassenen Schienensystems“, erklärt Produktionsleiter Briegel. Die Mitarbeiter nutzten im Boden versenkte Hubtische und schoben nach Beendigung ihrer Aufgaben den Montagewagen weiter zur nächsten Station. „Ein recht starres, unflexibles System, das nur mit großem Aufwand zu verändern war“, urteilt Briegel. Und eine Veränderung war erforderlich, da die neue Maschinengeneration nicht mehr auf die vorhandenen Montagewagen passte.

Mit der Genehmigung der neuen Montagehalle eröffnete sich ein großer Spielraum hinsichtlich der Gestaltung des Montageprozesses. Ein Projektteam befasste sich damit, welches Fördersystem und welche Organisation die besten Perspektiven bietet. Montageleiter Alexander Zinnecker berichtet: „Wir wollten auf jeden Fall eine getaktete Montage einführen, die mit unserer großen Variantenzahl zurechtkommt. Um die Takte sinnvoll auszulegen, sind mehrere Linien erforderlich und ein geeignetes Fördersystem.“

KNOLL: große Erfahrung in Montageautomatisierung

Auf der Logimat 2022 besuchten die Projektbeteiligten den Messestand von KNOLL Maschinenbau, Bad Saulgau, einem Unternehmen, das ihnen als führender Anbieter von Förderanlagen, Filteranlagen und Pumpen für die Metallbearbeitung bekannt war. „In Fachzeitschriften und auf der Homepage hatten wir aber auch vom Geschäftsbereich Automatisierung gelesen, der sich auf Transport- und Montagesysteme konzentriert“, erwähnt Zinnecker. „Nach dem Standbesuch auf der Messe hatten wir den Eindruck, dass KNOLL für uns der geeignete Partner sein könnte.“

KNOLL verfügt über ein breites Automatisierungs-Know-how. Was die Mechanik und Elektrik anbelangt, ist das Maschinenbauunternehmen von Grund auf bestens aufgestellt. Auch für Software und Vernetzung sind bewährte Spezialisten im Automatisierungsteam. Christian Spohn, Abteilungsleiter Automatisierung bei KNOLL, erinnert sich an das erste Gespräch: „Nachdem wir unsere vielfältigen Möglichkeiten vorgestellt hatten, kamen wir schnell dazu, grobe Konzepte zu skizzieren. Schließlich haben wir in den letzten Jahren zahlreiche Montageprojekte bei Kunden unterschiedlicher Branchen und bei uns in der eigenen Produktion realisiert.“

Besonders vorteilhaft erschien dem Handtmann-Projektteam, dass es von KNOLL alles aus einer Hand bekommen kann – stationäre Förderstrecken, Hebestationen, Drehtische und Pufferplätze, Mechanik und Elektrik samt der softwaretechnischen Vernetzung. Auch Fahrerlose Transportsysteme (FTS) gehören zum Angebot.

Daniel Braig, zuständig fürs Lean Management und Mitglied des Projektteams, war vor seinem Engagement bei Handtmann Maschinenfabrik bereits in zwei anderen Unternehmen der Gruppe beschäftigt. Er erwähnt ein weiteres Argument: „Bei Handtmann Elteka, dem Geschäftsbereich für Kunststofftechnik, wurden bereits vor einigen Jahren zwei Förderstrecken mit KNOLL-Automatisierung umgesetzt. Beide laufen sehr zuverlässig.“

Das Projektteam entschied sich für ein Staurollensystem von KNOLL, bestehend aus zwei Einzellinien mit fünf Takten und einer Doppellinie mit vier Takten. Da jede Transportstrecke in ein begehbares Holzpodest integriert ist, waren keine baulichen Veränderungen am Hallenboden erforderlich. „Damit sind auch Umbauten oder Ergänzungen an den Förderstrecken problemlos möglich“, freut sich Produktionsleiter Georg Briegel. „Das ist ein entscheidender Vorteil. Schließlich wollen wir unsere Montagehalle über viele Jahre nutzen, in denen sich aber Maschinengrößen sowie Taktzeiten und Montageinhalte verändern werden.“

Die Höhe des Podestes beträgt 400 mm. Den Grund für dieses Maß erklärt KNOLL-Projektentwickler Danny Zinßler: „Dadurch können wir die Doppelscheren-Hubtische bodeneben integrieren. Zudem ist die Anlage für den Einsatz von Gabel- oder Unterfahr-FTS vorbereitet, die zu einem späteren Zeitpunkt den Transport der Trägerplatten von und zu den Förderstrecken übernehmen sollen.“

In der im Juni 2024 in Betrieb genommenen Konfiguration sind die beiden Einzellinien identisch. Neben einer Anliefer- und Abholstation gibt es fünf Takte. Sie enthalten jeweils einen in der Höhe einstellbaren Hubtisch samt Bediensäule, eine Stoppstation für den Set-Wagen in ergonomischem Abstand von 1200 mm und einen Werkerruf, um bei Schwierigkeiten eine Führungskraft herbeizuholen. In jeder Linie ist ein Takt bereits auf die zusätzliche Integration einer Drehstation vorbereitet. Mit einer solchen könnten Werkstückträger und Set-Wagen für außertaktmäßige Bearbeitungen ausgeschleust werden.

Bei erwähntem Set-Wagen handelt es sich um einen speziellen, von KNOLL entwickelten Materialwagen, der zusammen mit dem auf der Trägerplatte befindlichen Maschinengestell die komplette Montagestrecke durchläuft. Er ist auftragsbezogen mit der individuellen Ausstattung des jeweiligen Vakuumfüllers bestückt.

Kleine Standardkomponenten befinden sich in Kanban-Regalen auf der einen Seite neben der Förderstrecke. Großteile und Vormontagen wie Getriebe, E-Box, Schwenkgehäuse etc. stehen auf der anderen Seite bereit. „In unserem neuen System können sich meine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sicher sein, dass jedes benötigte Teil am bekannten Ort bereitsteht“, betont Montageleiter Zinnecker. „Ansonsten wird das Maschinengestell erst gar nicht in die Montagestrecke eingeschleust. Sie sparen sich lästiges Suchen und können sich ganz auf ihre Aufgabe konzentrieren.“

Neben der Einführung eines Set-Wagens kommt der ebenfalls von KNOLL entwickelten Trägerplatte besondere Bedeutung zu. Sie ist einheitlich ausgeführt und kann sämtliche, durchaus unterschiedliche Maschinenständer sicher aufnehmen. Danny Zinßler vom KNOLL-Automatisierungsteam erklärt: „Eine Herausforderung war zum Beispiel, den sicheren Stand der Maschine zu gewährleisten, die über die Zusammenbauphase unterschiedliche Lastschwerpunkte aufweist. Wir haben sie unter anderem mit spezieller Antirutschbeschichtung versehen, so dass keine Vertiefungen für die Füße des Ständers erforderlich sind.“ Erwähnenswert ist auch der in der Platte befindliche RFID-Chip, der eingangs mit den jeweiligen Auftragsdaten beschrieben wird. Diese lassen sich an jeder Montagestation auslesen und geben detaillierte Informationen, zum Beispiel zur anzulegenden Prüfspannung.

Auf der einen Seite des Förderbandes stehen die Großteile und Vormontagen bereit, auf der anderen (im Hintergrund zu sehen) sind Kanban-Regale mit Kleinteilen angeordnet.

Anstatt einer ursprünglich geplanten dritten Einzellinie steht der Handtmann Montagemannschaft nun eine Doppellinie zur Verfügung. „Bei der Detailplanung kam uns die Idee zu einer ergänzenden Förderstrecke, die als Puffer bei Spitzenauslastung oder für den Anlauf neuer Produkte genutzt werden kann“, erklärt Lean Manager Daniel Braig. Genügend Platz war vorhanden. So entstand eine Linie, bei der zwei Förderstrecken direkt nebeneinander angeordnet sind. Das heißt, es steht nur rechts und links der Doppellinie Platz für die Kanban-Regale und Großteile zur Verfügung. „Das ist logistisch nicht ganz optimal“, weiß Braig, „aber da die vierte Strecke nur zweitweise genutzt wird, ist es eine sehr vorteilhafte Lösung.“

Um die Abläufe zu optimieren, nahm KNOLL ein paar Kniffe vor. Zum einen kommt die Doppellinie mit vier Takten aus, und zum anderen sind die Hubtische der zwei Strecken versetzt angeordnet. Dadurch fährt der Set-Wagen einmal voraus und einmal hinterher, und die Mitarbeiter der Doppellinie sind sich nicht im Weg.

Produktionsleiter Georg Briegel zieht ein positives Resümee: „Durch die strenge Taktung und festgelegte Inhalte pro Arbeitsstation erhalten wir bessere Planungssicherheit und höheren Output. Dabei muss kein Mitarbeiter mehr leisten als vorher. Das Staurollensystem bietet zudem die Flexibilität, dass nicht zwingend alle Wagen gleichzeitig weiter getaktet werden müssen. Jeder Takt kann auch einzeln fahren, da ist ein gewisser Puffer drin, falls es eine kleine Verzögerung gibt.“ Zur Unterstützung durch das KNOLL Automatisierungsteam hat er eine klare Meinung: „Für uns ein idealer Partner. Hardware und Dienstleistungen sind von hoher Qualität, und das Team ist sehr flexibel und entgegenkommend. So haben wir gemeinsam ein Ergebnis erreicht, das uns bestimmt über viele Jahre effizient unterstützt.“

Dr. Mark Betzold, CTO des Geschäftsbereichs der Füll- und Portioniersysteme, abschließend: „Diese Investition sichert nicht nur bestehende Arbeitsplätze, sondern bietet uns auch neue Perspektiven für die Zukunft. Durch die Erweiterung unserer Produktionskapazitäten und die neue Intralogistik, die wir mit der Firma KNOLL erfolgreich implementiert haben, können wir den steigenden Anforderungen unserer Kunden noch besser gerecht werden. Kurze Lieferzeiten und eine hohe Verfügbarkeit sind heutzutage unerlässlich und mit der neuen Montagehalle und der Taktmontage sind wir bestens gerüstet, um diesen Erwartungen gerecht zu werden.“