Im Duo präziser

Die Käfer Messuhrenfabrik aus dem Schwarzwald konzentriert sich nahezu ausschließlich auf die Herstellung von mechanischen Messuhren und deren Komponenten. Klar, dass dies nur mit einer hohen Fertigungstiefe zu schaffen ist. Alle mechanischen Bearbeitungsschritte werden am Stammsitz in Villingen-Schwenningen durchgeführt, lediglich „exotische“ Verfahren wie Erodieren, Druckguss oder galvanische Beschichtungen lässt man außer Haus machen. Über 200.000 Werkstücke verlassen jedes Jahr die Produktion und gehen in alle Welt. So manche Uhr bekommt durch ein eigens gedrucktes Zifferblatt mit entsprechendem Logo ein kundenspezifisches Aussehen. Teilweise kaufen Kunden auch nur Messwerke oder gar einzelne Komponenten, um eigene Messmittel zu kreieren.

Dabei setzt Käfer auf mechanische Messuhren, wie Betriebsleiter Matthias Osterhues sagt: „Die solide Bauweise unserer mechanischen Messuhren und unser Qualitätsdenken haben uns überleben lassen. Mechanische Uhren wird es immer geben, denn sie sind einfach zu handhaben, aus größerer Distanz gut abzulesen und dauerhaft zuverlässig.“ Während andere Hersteller auf Masse gesetzt haben, hat man sich bei Käfer auf das konzentriert, was man am besten kann: sich flexibel auf Kunden-wünsche einzustellen und nachhaltige Produkte zu fertigen.

Standardgehäuse in Serie

Für die Gehäusefertigung stand bei Käfer im vergangenen Jahr eine Ersatzinvestition an. Der Systemintegrator CNC Häberle aus Laichingen war der schnell gefundene Partner und lieferte zwei Bearbeitungszellen. Diese beiden nahezu identischen RobodrillDuo-S-Zellen ersetzen Bearbeitungsmaschinen, die nach Jahrzehnten ausgemustert worden waren. Das Problem: Viel Platz war beim Entsorgen der alten Maschinen nicht frei geworden. Aber schon Meister Bernhard Milost war aufgefallen, wie „schön klein und kompakt“ die Robodrill-Maschinen sind. Häberle als Partner war für Käfer auch deshalb ideal, „weil wir bei der Kombination Häberle/Fanuc alles aus einer Hand bekommen haben.“

Beide Zellen wurden vor der Auslieferung bei Häberle aufgebaut und die Prozesse eingefahren. Schon in dieser Zeit wurden auch die Maschinenbediener von Käfer geschult und mit der Maschine vertraut gemacht. Bei den RobodrillDuo-S-Zellen handelt es sich um jeweils zwei Bearbeitungsmaschinen Robodrill α-D21SiB5 in der ADV-Ausstattung von Fanuc. Zwischen den beiden Maschinen befindet sich eine standardisierte Plus-E-Zelle von Häberle, in der ein Fanuc-Roboter LR Mate 200iD arbeitet, der aus einem integrierten Palettenspeicher „gefüttert“ wird. Osterhues sieht sich in den ersten Praxiswochen bestätigt: „Wir haben die Zellen mit Rundum-Sorglos-Paket gekauft, also inklusive Werkzeugausstattung und mit Servicevertrag.“ Während die Robodrill serienmäßig dreiachsig ausgeführt ist, sind in den Maschinen für Käfer jeweils DTT 5-Achstische von Häberle eingebaut. Meister Bernhard Milost: „Die 5-Achsbearbeitung ist elementar für die Präzision unserer Messuhren. Die eng tolerierten Maße bekommen wir nur hin, wenn wir in einer Aufspannung arbeiten.“ So erledigt die eine Robodrill die 5-Achsbearbeitung, anschließend entnimmt der Roboter das fast fertige Gehäuse und lädt es in die zweite Maschine zur Fertigbearbeitung.

Elemente wie Spannbacken, Speicherkassetten oder Greiferfinger wurden bei Häberle konstruiert und gefertigt. Auch was die Bedienung der Maschinen betrifft, kommt eine Häberle-Eigenentwicklung zum Tragen: Mit HaebPara lässt sich die Bedienoberfläche der CNC gestalten und um zahlreiche Funktionen erweitern. Diese Software ermöglicht es dem Maschinenbediener, selbstständig individuelle Bildschirme und Eingabemasken zu erstellen. Abgesehen von der übersichtlichen HMI-Gestaltung lassen sich Kommentare, Bilder, Systemvariable wie Nullpunkte oder Werkzeugdaten und vieles mehr hinterlegen – ein Tool also, das man bei Käfer sehr schätzt, wie Osterhues bestätigt. Mit den beiden Duo-S-Zellen wird auch die Automatisierung einen Schritt weiter vorangetrieben. Einen Fanuc-Roboter hat Käfer zum Be- und Entladen einer Maschine schon länger in Betrieb.

Um eine weitere Automatisierung werde man in Zukunft nicht herumkommen, weiß man bei Käfer. „Allerdings nicht um den Preis, dass wir dann Personal reduzieren“, versichert Osterhues. Im Gegenteil, denn mit neuen Maschinen und dem Robotereinsatz könne man wettbewerbsfähig bleiben.

Grundsätzlich können beide Zellen die gleichen Bearbeitungsaufgaben übernehmen. Bei Käfer hat man sich allerdings entschieden, dass ein Gehäusetyp, von dem über 100.000 Stück pro Jahr gebraucht werden, in einer Zelle gefertigt wird, die Stückzahlen aller anderen Gehäusetypen liegen pro Jahr etwa in der Größenordnung von 5.000 bis 7.000 Messuhren. Was die Amortisationszeiten betrifft, hat man bei der Auslegung mit einem 16-Stunden-Betrieb gerechnet, aber man sei heute schon bei 20 Stunden. „Damit wir noch ein bisschen Reserve haben, sind die Zellen absichtlich nicht von Anfang an für einen 24-Stunden-Betrieb ausgelegt worden“, sagt Osterhues. Beschickt werden die Maschinen jeweils vom mittig angeordneten Roboter, der die zu bearbeitenden Rohlinge aus einer Palette entnimmt und fertige Werkstücke auch wieder darin ablegt.

Genauigkeit ist besonders wichtig

Es versteht sich von selbst, dass bei der Fertigung von Messgeräten besondere Sorgfalt gefordert ist. Für die Genauigkeit der Messuhren sind die entscheidenden Bohrungen und Flächen im 1/100-Bereich zueinander toleriert. Da ist man bei Käfer als Messgeräte-Hersteller von Natur aus kritisch und penibel. „Unsere Anforderungen packt die Maschine problemlos“, sagt der Meister. Wurden in den ersten Tagen des Maschineneinsatzes fertige Gehäuse noch relativ häufig überprüft, reichen inzwischen zwei Kontrollen pro Tag. Vor Feierabend macht Milost eine letzte Kontrolle. Dann laufen die Maschinen mannlos in die Nacht.

Überrascht war Matthias Osterhues über das „Kaltstart-Verhalten“ der Robodrill. Gerade weil die Robodrill bei Käfer nachts nicht durchlaufen, ist die Temperaturkompensation mit KI-Funktion ein äußerst nützliches Detail. Diese Funktion regelt die Bearbeitungsparameter je nach Temperatur der Maschine. Das bei anderen Maschinen übliche Warm-up nach dem Einschalten entfällt damit. Zum Paket von CNC Häberle gehörte auch die komplette Werkzeugbeschaffung. „Wir wollten nicht lange experimentieren.“ Auf jeden Fall sollten es – bis auf zwei, drei Sonderwerkzeuge – Standardwerkzeuge sein.

Wer heute eine Käfer-Messuhr kauft, kann sicher sein, diese Uhr auch in zehn Jahren oder länger noch repariert zu bekommen. Der Kalibrier- und Reparaturservice in Villingen-Schwenningen wartet jede Käfer-Messuhr. Den Service betreffend hat man bei Käfer eine einfach formulierte Zielsetzung: Im Servicefall möchte man schnelle Hilfe. Auch wenn sich das Konzept bislang bewährt, war in der Hochlaufphase der Duo-S-Zellen durchaus die eine oder andere Feinjustierung erforderlich. Aber auch dafür gab es eine schnelle Lösung per Telefon oder eine unkomplizierte Hilfe vor Ort.

Bernhard Foitzik