Erschienen am: 22.05.2017, Ausgabe SPS-MAGAZIN 5 2017

Inhouse-Fertigung von Sondermaschinen

Do it yourself

Sondermaschinen innerhalb des eigenen Unternehmens zu realisieren und nicht an einen externen Maschinenbauer abzugeben, bietet einige Vorteile. Der Bau erfolgt häufig schneller, kostengünstiger und auch flexibler. Eine modulare Bauweise sorgt zudem für einen einfachen Zellenaustausch sowie eine problemlose Erweiterung oder Verkürzung der Serie.


Kathrein, Hersteller von Antennen- und Satellitentechnik, kümmert sich selbst um den Bau von benötigten Sondermaschinen. Gleichmäßig hintereinander aufgereihte und durch Zuführtechnik verbundene Maschinenzellen prägen das Bild der Werkshalle in Rosenheim. Eine Mitarbeiterin übernimmt noch einen Arbeitsschritt per Hand, ansonsten entstehen hier 25 Typen der bekannten SAT-Dosen vollautomatisiert. RFID-Chips am Werkteilträger sorgen für eine eindeutige Identifikation, der Leitstand für die zentrale Überwachung. Hier entstehen Musteranlagen und Sondermaschinen für die Fertigung von Kathrein-Produkten für den Mobilfunk oder den Satellitenempfang. Die Maschinen werden weltweit in den Tochterfirmen für die Produktion eingesetzt. Die modulare Bauweise befördert den einfachen Aufbau am neuen Standort. Es ist lediglich erforderlich, die Teilenummer einzugeben, wenn die Maschine verstellt werden soll. So ersparen sich die Mitarbeiter etwaige Einstellarbeiten. Bei Fehlern und Problemen wird der Maschinenbediener nicht allein gelassen. Aufgrund des hohen Vernetzungsgrades der Sondermaschinen ist das Maschinenbau-Team per Fernwartungssoftware TeamViewer in der Lage, weltweit einzugreifen.

Sondermaschinen nach Maß

Alle Bauteile durchlaufen eine 100-Prozent-Prüfung. In der Produktion steckt Know-how, das das Unternehmen nicht nach außen geben will. Deshalb hat Kathrein vor einigen Jahren eine eigene Abteilung für den Maschinenbau aufgebaut. Das Maschinenbauteam um Josef Antretter und Thomas Paul, Leiter der Automatisierungs- und Prüftechnik, entwickelt Sondermaschinen und Anlagen nach Maß. "Wir sind im Prinzip ein Maschinenbauer innerhalb der Firma, die unsere Maschinen exklusiv bekommt und einsetzt", formuliert es Antretter. Unter dem Dach von Kathrein profitiert die Maschinenbaueinheit von IT-Infrastruktur und Logistik der Gruppe. Selbst bauen ist oft schneller, kostengünstiger und flexibler als der Zukauf. Wenn das Unternehmen einen externen Maschinenbauer beauftragen würde, hätte eine Aufgabe wie die Integration von zusätzlichen Zuführeinheiten in eine bestehende Anlage beispielsweise einen Zieltermin in acht Monaten. Intern lässt sich dies hingegen noch am selben Tag angehen und binnen weniger Wochen umsetzen. Werden Maschinen oder Fertigungslinien für eine Baugruppe benötigt, wendet sich die hauseigene Industrial-Engineering-Abteilung an die Maschinenbauer, die dann ein Konzept erstellen. "Das ist beispielsweise eine modulare Zelle oder eine Linie mit handangetriebenem Transportsystem", beschreibt Paul und schildert den Ablauf: "Unsere Abteilung erstellt zunächst Wirtschaftlichkeitsberechnungen und Kostenaufstellungen. Nach dem Genehmigungsverfahren beginnt dann die Konstruktionsphase." Sobald das Konzept steht, entscheidet sich, ob das Projekt intern umgesetzt oder ob ein externer Maschinenbauer beauftragt wird. "Einen Arbeitsschritt, der mit Löttechnik verbunden ist, geben wir oft nach außen. Den Maschinenbau für Schraubtechnik und andere Montageschritte übernehmen wir größtenteils selbst", sagt Paul.

Modularer Anlagenbau

Selbst bauen bedeutet dabei modular bauen. Diese Bauweise ermöglicht einen einfachen Zellenaustausch im Falle einer Änderung im Prozess sowie eine problemlose Erweiterung oder Verkürzung einer ganzen Linie. Besonders bei der Verlagerung und dem Transport von Maschinen ist das ein Vorteil. Automatisierungstechnik spielt dabei in den Anlagen eine große Rolle. Die hohen Qualitätsansprüche stellt das Unternehmen nicht nur an sich selbst, sondern auch an seine Lieferanten. Ausfallsicher müssen die Produkte sein, mit geringen Lieferzeiten, um den zeitlichen Vorsprung nicht zu verlieren. Ebenso wichtig ist die schnelle Supportleistung bei einem Ausfall oder bei Problemen bei der Inbetriebnahme, insbesondere wenn ein Gerät das erste Mal integriert wird.

Übersichtliche Automatisierungssoftware

Bereits seit dem Pre-Release nutzt Kathrein die Automatisierungs-Software E!Cockpit von Wago. Anfangs noch skeptisch gegenüber den Risiken, die die Verwendung einer solchen Engineering-Software mit sich bringt, ist das Unternehmen nun zufrieden mit der Entscheidung und nutzt beinahe jedes der umfassenden Features. Die modernisierte Ansichtsoberfläche, die Verwaltung mehrerer Steuerungen und das Ablegen von Softwarebausteinen in der Projektbibliothek sparen Zeit. Darüber hinaus nutzen die Rosenheimer die Steuereinheit PFC200. Die SPS, die jeweils zur Steuerung einer Maschinenzelle eingesetzt wird, bietet zusätzliche Möglichkeiten in der IT, wie die Nutzung von PC-Standards wie DHCP und NTP. Gleichzeitig liefert sie durch die Anbindung an Datenbanken die Voraussetzung für den bildschirmfreien Aufbau der Anlage. Aufgrund der Einbindung aller Geräte in das Firmennetz erfolgt die iPad-Visualisierung über die vorhandene Infrastruktur.

Geringer Verdrahtungsaufwand

Zum Einsatz kommt ebenfalls das Speedway-System zum Signalaustausch von Sensoren und Aktoren. Der geringe Konfigurationsaufwand bei Erweiterung oder Umbau reduziert den Verdrahtungsaufwand und erleichtert dem Maschinenbauteam seine Arbeit. "Wenn ein neues Bauteil in die Zelle integriert werden muss und zusätzliche I/Os nötig sind, stecken wir ein Speedway-Modul hinten dran", sagt Antretter. Durch die Schutzart IP67 bedingt ist es überall montierbar. Darüber hinaus fließen immer wieder Vorschläge oder Wünsche in den Entwicklungsprozess der Software ein und tragen zu deren Verbesserung bei. Bei ersten Testversuchen mit über 100 Teilnehmern in der Netzwerkansicht zeigte sich beispielsweise, dass die Software sehr langsam wurde. Die Entwickler klemmten sich sofort dahinter und stellten fest, dass im Hintergrund unnötige Daten erzeugt wurden - ein Umstand, der sich schnell beheben ließ.