HAINBUCH GmbH

Spannende Technik

UniPPS® im Einsatz beim Spannmittel-Hersteller Hainbuch GmbH, Marbach.

Ein Konstrukteur, der vor Auslieferung sein Werk in der Fertigung abnehmen muss. Eine Inventur, bei der zwei Mannmonate eingespart werden. Leichtgewichtige Spannmittel aus Carbon, mit denen die produktive Laufzeit einer Maschine um 300 Stunden pro Jahr wächst. Kurz vor der Marktreife: das elektrische Spannen, das die Energieeffizienz einer Maschine um 30 Prozent und mehr verbessern kann. Eine durchschnittliche Fertigungslosgröße von 2,9. Mehr als die Hälfte aller Fertigungsaufträge mit Stückzahl 1. Dashboards für alle und jeden. To-do-Listen für alles und jedes. Ein Vertrieb, der die Produktion steuert und eine Produktion, die immer auch den Vertrieb im Auge hat. Alles Zusammengehörige hängt zusammen und wird gesteuert aus dem ERP-System. Spannende Technik eben, so, wie es der Firmenslogan kurz und knapp beschreibt. Und im Mittelpunkt steht der Kunde mit seinen individuellen Anforderungen und Aufträgen.

Verwirrt? Kein Wunder. Wer das Glück hat, der Hainbuch GmbH am Hauptsitz Marbach einen Besuch abstatten zu dürfen, lernt ein Unternehmen kennen, in dem vieles anders ist als landläufig – anders organisiert, anders geregelt, anders gedacht. Deshalb der Reihe nach: Die Hainbuch GmbH ist ein Fertigungsunternehmen mit 500 Mitarbeitern an mehreren Standorten im In- und Ausland und einem weltweiten Vertrieb. Gefertigt werden hochspezialisierte Produkte: Spannmittel. Diese halten alles, was in der Metallbearbeitung gehalten werden muss. Wellen und Achsen, Rohre und Flansche, aber auch die Klappen einer Klarinette, künstliche Hüftgelenke, die abgerundeten Endstücke von Hochdruckbehältern – und selbst Alltagsgegenstände wie Ravioli-Dosen. Haben Sie sich je gefragt, wie die ebenmäßigen Rillen in die Dosenwand kommen? Ein Spannmittel hält den zylindrischen Rohling, beides wird von einer Maschine gedreht, ein Werkzeug gräbt die feinen Rillen ein. Jetzt wissen Sie es!

Hart und weich

Die erste Besonderheit der Spannmittel von Hainbuch ist ihr Material. Damit das Spannmittel das Werkstück greifen und auch wieder loslassen kann, setzen andere Hersteller üblicherweise auf Federstahl. Hainbuch macht das anders – mit einer idealen Mischung aus Härte und Flexibilität. Für den nötigen Griff zwischen Antrieb und Spannmittel sowie zwischen Spannmittel und Werkzeug sorgt verschleißresistenter Werkzeugstahl. Die Flexibilität liefert Gummi. Beileibe nicht irgendein Gummi, sondern eine hochgeheime Mischung, die einem ebenso hochgeheimen Vulkanisierungsverfahren unterzogen wird – „und die allen mechanischen, thermischen  und chemischen Belastungen, etwa durch Kühlschmierstoffe, standhält“, wie Geschäftsführer Hans-Michael Weller erklärt. „Aus der Kombination von Werkzeugstahl und Gummi resultiert ein überlegenes Produkt, das hart und flexibel und damit verschleißfest ist. Und außerdem reparaturfähig: Zeigt ein Gummi im Lauf der Zeit durch die Beanspruchung Schwächen, können wir das Teil ganz einfach, schnell und  kostengünstig nachvulkanisieren.“

Zentriert genau

Die nächste Besonderheit im Produktangebot ist die Variantenvielfalt. Zwar gibt es grundsätzlich nur zweierlei Möglichkeiten zu spannen: Beim Außenspannen hält ein Spannkopf das Werkstück, beim Innenspannen sorgt ein Spanndorn für sicheren Halt. Aber weil die Werkstücke eben höchst unterschiedlich sind und unterschiedlich gespannt werden müssen, geht das Produktangebot der Spannmittel in die Tausende. „Wir haben keine Serienfertigung“, bekennt Hans-Michael Weller. „Lediglich mit unseren Universalspannköpfen, die wir als Erstausrüster an die Maschinenbauindustrie liefern und die Werkstücke von drei bis 300 Millimeter spannen, erreichen wir größere Stück- zahlen. Die überwiegende Mehrzahl unserer Aufträge  sind Individualanfertigungen.“

Das hat natürlich Vorteile. In der Fertigungsindustrie geht es um Rüstzeiten. Individualspannmittel fassen das Werkstück schnell – und die von Hainbuch sogar immens präzise. Anders als bei einem Futter, das aufwendig zentriert werden muss, heißt es hier: Werkstück rein und fertig, weil aufs µ genau zentriert. Die große Herausforderung lautet aber, diese kundenindividuellen Einzelstücke und Variantenprodukte möglichst effizient zu fertigen – also mit minimalem konstruktiven Aufwand, durchgängigen Arbeitsplänen, einer mitlaufenden Qualitätskontrolle, einem vorausplanenden Einkauf, einer rechtzeitig geplanten Belegung der Fertigungskapazitäten an einer der Komplettbearbeitungsinseln und bei Zulieferern, die beispielsweise die Härtung der Teile übernehmen.

Bei dieser Aufgabenfülle greift Hainbuch seit 1996 zum ERP-System UniPPS®. „Auch andere ERP-Systeme haben heute Variantengeneratoren“, sagt Weller. „Aber UniPPS® ist bis heute das einzige System geblieben, bei der die Variantenthematik durch das Teilegruppenkonzept im Kern der Software abgebildet ist und eben kein Variantengenerator angeflanscht wurde.“ Das Teilegruppenkonzept von UniPPS® bewirkt, dass Hainbuch nicht mit einer Maximalstückliste hantieren muss. Vielmehr werden in UniPPS® Merkmale vererbt und Maßvarianten generiert. Wie das geht? In UniPPS® hat Hainbuch nur die Rahmenparameter einzelner Bauteile hinterlegt, die Spezifikation erfolgt anhand einer Merkmalsbeschreibung. Innenspannmittel oder Außenspannmittel? Länge des Spannmittels in toto und Länge des Materialkontakts mit dem Werkstück? Durchmesser des Werkstücks? Maschinenseitige Aufnahme des Spannmittels? Haltekräfte? Zahl der Gummis? Aus diesen Angaben leitet das System im Produktkonfigurator über „Wenn-Dann-Sonst-Oder“-Algorithmen regelorientiert ein Gesamtpaket ab, das eigenständig viele Prozesse anstößt. Zum Beispiel kann bei weniger komplexen  Spannmitteln  allein aus der Merkmalsbeschreibung über eine Schnittstelle zu einem HTML-Editor automatisch eine browsergestützte Zeichnung generiert werden. Weller: „Diese Zeichnungen generieren wir auf Knopfdruck ohne jede Konstrukteursleistung. Weil kein Mensch nach  seinen Vorlieben entscheidet, sondern im System vorgegeben ist, wo eine Fase hingehört und wo nicht, entfallen viele unnötigen Arbeitsschritte und in den Personen der Konstrukteure bedingte Varianten. Außerdem sind unsere Zeichnungen immer identisch, wir können sie bei Bedarf auf Knopfdruck neu generieren. Das bedeutet, dass wir solche Zeichnungen auch  nicht  aufheben.  So macht unser ERP-System unsere Archive schlank  und kostengünstig.“

Erster und kritischster Kunde

Dies ist aber nur ein Nebenaspekt. Wichtiger sind weitere Pluspunkte bei der Prozesssteuerung im Unternehmen. Denn aus der Merkmalsbeschreibung generiert das ERP-System UniPPS® automatisch Angebote, Stücklisten, Bestellvorschläge und Arbeitspläne. Das System weist Aufträge je nach Maßvariante der Komplettbearbeitungsinsel zu, die sich mit ihrer Maschinenausstattung am besten dafür eignet. Um Konflikte bei der Belegung zu vermeiden, hat Hainbuch für eine sich überlappende Maschinenausstattung gesorgt. Ist die für kleine Innenspanndorne spezialisierte Komplettbearbeitungsinsel ausgebucht, können diese auch an  der benachbarten, für mittelgroße Dorne vorgesehenen Insel bearbeitet werden. Während ihrer Bearbeitung werden die entstehenden Spannmittel von Hainbuch übrigens mit Spannmittel von Hainbuch gespannt. „Wir sind immer unser erster und unser kritischster Kunde“, berichtet Hans-Michael Weller mit einem Schmunzeln.

Durch den Einsatz des ERP-Systems UniPPS® wird nicht nur vieles automatisch generiert. Auch hat das System die üblichen Durchlaufprozesse eines Fertigungsunternehmens – Vertrieb, Konstruktion, Einkauf, Arbeitsvorbereitung, Fertigung, Montage, Logistik (einschließlich der vielen Rückkopplungsschleifen und Abstimmungsrunden) gehörig durcheinandergewirbelt. Denn die Spezifikation des Spannmittels erfolgt bereits im Vertrieb – mit der Konsequenz, dass dieser eine weit größere Verantwortung für den gesamten Herstellungs- und Wertschöpfungsprozess trägt als üblich. Hainbuch antwortete darauf mit einem Schulungskonzept. Im weiteren Durchlauf bleibt die Konstruktion bei vielen Aufträgen ganz außen vor, die weiteren Stationen erhalten fertig generierte Vorschläge und werden dadurch von Routinearbeiten entlastet.

Hainbuch gehört zu den ersten Anwendern von UniPPS® und auch zu den größten. Aber Hainbuch wäre nicht Hainbuch, wenn das Unternehmen nicht auch aus der UniPPS®-Installation etwas Besonderes gemacht hätte. Zum Beispiel, dass nicht nur Fertigungsprozesse durch UniPPS® mit Zeitvorgaben gesteuert werden, sondern auch der Vertrieb. Wie die Komplettbearbeitungsinseln sind die Vertriebsmitarbeiter als Belegungseinheiten definiert und erhalten für die Erstellung von Angeboten Zeit- und Leistungsvorgaben. „Das schafft Transparenz über die Vertriebsprozesse und ist gegenüber den Kollegen in der Fertigung nur gerecht“, betont Geschäftsführer Weller.

Terminjäger – ein aussterbender Beruf

Außerdem hat das Unternehmen auf das ERP- System eine Vielzahl von Auswertungsfunktionen aufgesetzt. Hier kommt Anja Mammel ins Spiel, die „rechte Hand“ von Hans-Michael Weller. „In der UniPPS®-Datenbank sind alle Aufträge, Prozesse, Stati und Werte hinterlegt“, sagt Anja Mammel. „Zwar gibt es für alles eine Listenansicht, aber nicht jeder braucht eine komplette Liste.“ Deshalb hat sie gemeinsam mit ihrem Chef browsergestützte Visualisierungs- und Informationssysteme geschaffen. „Mit einfachen Mitteln lassen sich so die gewünschten Informationen in der UniPPS®-Datenbank besonders anschaulich darstellen.“ Jeder Mitarbeiter in der Fertigung kann auf einem PC seine aktuelle To-do-Liste in Form einer Balkengrafik abrufen. Die grüne Markierung bedeutet „erledigt“, violett steht für „in aktueller Bearbeitung“, Unerledigtes erscheint gelb und überschrittene Termine erscheinen in Signalrot. So erfährt beispielsweise der Facharbeiter in der Endmontage, dass sich seine benötigten Metallteile momentan – violett markiert – in der Wareneingangskontrolle befinden und voraussichtlich fünf Minuten  später bei ihm eintreffen werden. Und tatsächlich: Der Wareneingangskontrolleur begutachtet just in dem Moment die Teile und „schießt“ den Barcode auf dem Begleitpapier ab. Die Daten wandern von der Betriebsdatenerfassung ins ERP- System und prompt wechselt der Balken der Visualisierung die Farbe, wird grün. Etwas Neues anzufangen, rentiert sich also für den Monteur nicht mehr. Daher ist in der Endmontageinsel erst mal Kaffeepause – nicht zum Schaden des Betriebsklimas. „Die Visualisierung hat bei uns vieles zum Besseren verändert“, erklärt Anja Mammel. „Die Mitarbeiter in der Fertigung brauchen nicht auf Teile zu warten, sondern sehen, was verfügbar ist. Daher können sie mitentscheiden, welchen Auftrag sie am besten  und am schnellsten abarbeiten. Wir brauchen keine Meister mehr, deren einzige Aufgabe es ist, für drei Leute mitzudenken und Befehle auszugeben. Der Umgangston ist ruhiger, die Arbeits- atmosphäre konzentrierter und entspannter.“ Auch die Kundenbetreuer und selbst die Handelspartner weltweit sind an das Visualisierungssystem angeschlossen und damit ihren Kunden gegenüber jederzeit auskunftsfähig, wie weit ihr Auftrag gediehen ist. Den undankbaren und unproduktiven Job des „Terminjägers“, der sich früher hektisch durch die Fertigung hindurchfragen musste, was denn nun Sache sei, gibt es heute nur noch in extremen  Ausnahmefällen.

Durch die UniPPS®-Datenbank werden aber auch andere Optimierungen möglich. Beispielsweise zum Jahreswechsel, bei dem das Handelsgesetzbuch das Aufstellen einer Bilanz vorschreibt und darin auch der wertmäßige Bestand an halbfertigen Erzeugnissen aufzulisten ist. „Das Zählen an sich ist schnell erledigt, aber das Hinterlegen mit Werten hat uns immer vier Mannmonate gekostet“, erklärt Hans-Michael Weller. Mit neuen, strukturierten Zähllisten und den Daten aus der UniPPS®-Datenbank, in der die Wertermittlung ja ständig aktuell mitläuft, dauerte die Feststellung der halbfertigen Erzeugnisse zum Jahreswechsel 2009 auf 2010 ganze zwei Tage. „Und nächstes Mal schaffen wir die Inventur samt Nachbearbeitung an einem Tag“, kündigt Anja Mammel an.

Zehn Minuten und Mannjahre

Was macht nun die Hainbuch GmbH mit der vielen gesparten Zeit? Ist UniPPS® ein knallhartes Rationalisierungsinstrument? Hans-Michael Weller verneint entschieden: „Wir sind schlanker und bleiben damit auch in schweren Zeiten auf dem Weltmarkt wettbewerbsfähig. Die gesparte Zeit münzen wir nicht in Personalmaßnahmen um, sondern in andere Dinge.“ Zum Beispiel in die zehn Minuten, die jeder Konstrukteur damit verbringen muss, sein konstruiertes Teil in der Endmontage abzunehmen. „Der Kontakt zwischen Fertigung und Konstruktion ist wichtig“, sagt Weller. „Die Konstrukteure verlieren nicht die Bodenhaftung und erfahren direkt vor Ort, wo es während der Fertigung – meist im Wortsinn – geklemmt hat.“ Durch die Entlastung von Routinearbeiten frei gewordene Mannjahre in der Konstruktion investiert  Hainbuch  anders und noch viel gewinnbringender. Neben der Verringerung von Rüstzeiten geht es in der Fertigungsindustrie heute um Energieeffizienz, und hier spielen Spannmittel eine ungeahnt große Rolle. So wichtig sie sind, bleiben sie im Fertigungsvorgang der Maschine doch unproduktive Massen. Oder anders herum: Je leichter ein Spannkopf ist, desto schneller hat die Maschine ihre produktive Drehzahl erreicht und desto weniger elektrische Energie ist vonnöten. Daher machen die neuen in der rotierenden Bearbeitung eingesetzten Hainbuch-Spannfutter mit Elementen aus Carbonfaser derzeit in der Fachwelt Furore. Die Carbon-Spannmittel sind halb so schwer wie ihre Gegenstücke aus Werkzeugstahl. Eine damit bestückte Maschine verbraucht gemittelt sechs Prozent weniger Strom und ist dieselben sechs Prozent schneller auf ihrer Arbeitsdrehzahl. Auf ein Jahr gesehen summiert sich dies, Minute für Minute, zu einem Plus von bis zu 300 Stunden mehr produktiver Maschinenlaufzeit.

Kurz vor der Marktreife stehen außerdem Versuche mit dem elektromagnetischen Spannen. Weller: „Eine Maschine braucht 40 Prozent ihrer Leistung für die Hydraulik, und diese wird hauptsächlich fürs Spannen benötigt. Das elektrische Spannen wird hier für massive Einspareffekte sorgen können. Wir haben durch unsere innovationsfreudigen Gesellschafter und durch unsere effizienten Prozesse den Freiraum, solche Entwicklungen  voranzutreiben.“