Assembly Service

Prozessentwicklung, Arbeitsplatzgestaltung, Logistikkonzepte

KUNDE

Führender Entwickler und Hersteller energieeffizienter UV-Härtungsanlagen für den UV-Direktdruck

HERAUSFORDERUNG

  • Steigerung der Energieeffizienz
  • Reduzierung der Geräuschemission
  • Lieferung kompletter Ventilatoreinheiten

LÖSUNG

  • Analyse und Optimierung Ventilatoreinheiten
  • Entwicklung Assembly Service-Prozess
  • kundenspezifisches Labeling und Logistikkonzept

ERGEBNIS

  • Erfüllung der ErP 2015
  • 14% Effizienzsteigerung
  • 2 dB Geräuschreduzierung
  • wöchentliche bedarfsgerechte Lieferung von Kompletteinheiten

Projekt-Überblick

Einem führenden Entwickler und Hersteller energieeffizienter UV-Härtungsanlagen für Druck-, Lackier- und Industrieanlagen liefert punker als Assembly Service-Lösung Kompletteinheiten bestehend aus Ventilatorrad, Gehäuse, Motor und elektrischen Anschlüssen. Dem Assembly Service-Projekt voran gingen umfassende Messungen vorhandener Einheiten des Kunden im punker Labor und die anschließende Optimierung zur Erfüllung der Anforderungen ErP-Vorschriften an die Energieeffizienz des Systems. Realisiert wurde eine Steigerung des Systemwirkungsgrades um bis zu 14%, eine Reduzierung der Geräuschemission um bis zu 2 dB und eine bedarfsgerechte Belieferung direkt in die Produktionshalle des Unternehmens nach dem Pull-Prinzip.

Kundenanwendung

Beim UV-Druck trocknet die Tinte nicht – wie zum Beispiel auf einem Blatt Papier – an der Umgebungsluft ab, sondern wird direkt nach dem Auftrag auf die Oberfläche des Bedruckstoffes (Substrat) mit ultraviolettem Licht gehärtet. Dieses Druckverfahren ist für nahezu alle Materialien und Einsatzgebiete geeignet und ermöglicht sehr hohe Produktionsgeschwindigkeiten von durchschnittlich 22 m2 pro Stunde.

Zum Abtransport der Wärme, welche die UV-Lampen bei der Aushärtung der Tinte erzeugen, setzt der Hersteller von UV-Systemen für die Etiketten- und Schmalbahndruckindustrie Ventilatoren ein.

 

Herausforderung

Das Unternehmen stand vor der Herausforderung, die Energieeffizienz bei zwei der eingesetzten Ventilatoreinheiten zu steigern, um die gesetzliche Mindestanforderungen der ErP-Richtlinie (Energy related Products) zu gewährleisten und eine geringere Geräuschentwicklung zu erreichen. Dabei sollte gleichzeitig eine Kostenreduzierung erzielt werden. Da sich unser Kunde weiterhin konsequent auf seine Kernkompetenzen fokussieren will, kam außerdem nur ein Bezug kompletter Ventilatoreinheiten für den Wärmeabtransport in den UV-Härtungsanlagen in Frage. Mit diesen Anforderungen trat das Unternehmen auf punker zu:

  • Montage kompletter Ventilatoreinheiten zum Wärmeabtransport
  • Erfüllung der Energieeffizienzanforderungen der ErP
  • Reduzierung der Geräuschemission
  • Einsatz bei hohen Temperaturen von bis zu 100°C
  • hohe Anforderungen an die Festigkeit
  • Außenmaße der Einheit fix vorgegeben auf Grund bestehendem Anlagendesigns
  • vertikal und horizontal einsetzbar
  • versiegeltes Gehäuse, um Austritt der bei der UV-Härtung entstehende ozonhaltige Abluft zu verhindern

Lösung

Prüfstandanordnung – Klicken zum Vergrößern

Zunächst wurden drei der bisher vom Kunden eingesetzten Ventilatoreinheiten mit unterschiedlichen Laufradtypen im punker Labor in Eckernförde einer umfangreichen Analyse unterzogen und Optimierungspotenziale zu identifizieren. Performancemessungen am punker Kammerprüfstand zeigten, in welchem Maße der Systemwirkungsgrad der betroffenen Einheiten gesteigert werden muss, um die Anforderungen der ErP an die Energieeffizienz zu erfüllen. Nach der anschließenden Untersuchung der Einheiten im Hallraum konnten die optimale Laufräder aus dem punker Portfolio gewählt bzw. entwickelt und eine passende Gehäusegeometrie ermittelt werden, um die Zielvorgaben zu realisieren.

Analyse- und Optimierungsschritte:

  • Messung des Anlieferzustands
  • Analyse der vorhanden Gehäuse und Anbauteile
  • Ausarbeitung möglicher Lösungsvarianten über die Laufräder
  • Optimierungen der Gehäuse (z.B. Spiralerweiterungswinkel, Zungenausführung, Zungenabstand, Spalte Rad – Gehäuse, Eintauchtiefe der Einströmdüse)
  • Verifikationsmessungen nach jeder Anpassung
  • abschließende Vergleichsmessung am Kammerprüfstand und im Hallraum

Mehrwert für den Kunden

  • Steigerung des Systemwirkungsgrades der Einheiten um bis zu 14%
  • Erfüllung der ErP-Vorgaben bei allen Einheiten
  • Senkung der Geräuschemission um bis zu 2%
  • Minimierung der Montagezeiten durch Optimierung der Gehäusekonstruktion

Vergleich einer Originaleinheit mit der optimierten punker Lösung

Der Kunde erhält nun wöchentliche bedarfsgerechte Lieferungen plug & play-fähiger Kompletteinheiten bestehend aus Laufrad, Einströmdüse, Gehäuse, Motor und elektrischen Anschlüssen. Jede der Einheiten erhält ein kundeneigenes Labeling und wird vor verlassen der Produktion einem Testlauf unterzogen. Die Anlieferung erfolgt direkt an den Montagearbeitsplatz in der Produktionshalle des Kunden.

Was haben wir gelernt?

Die Analyse und Optimierung bestehender Systeme und die Entwicklung neuer lufttechnischer Lösungen sind seit Jahrzehnten die Stärke punkers. In diesem Projekt bestand die Herausforderung für uns darin, einen komplett neuen Assembly Service-Prozess zu entwickeln. Hierbei wurde der Ansatz verfolgt, sämtliche Schritte von der Anpassung der Motorverkabelung über die mechanische Montage der Einheit bis zum Testlauf im One-Piece-Flow durch nur einen einzigen Mitarbeiter zu realisieren. Die Materialbereitstellung erfolgt mit rollender Logistik im Supermarkt-Prinzip, die Belieferung des Kunden nach dem Pull-Prinzip. Um diesen Prozess reibungslos umsetzen zu können, bedarf es einer engen Einbindung der Lieferanten in unsere Logistikprozesse.

Der Arbeitsplatz “Assembly Service” wurde so gestaltet, dass eine hohe Flexibilität für die Montage von Varianten gewährleistet bleibt. Standardisierte Montageschritte mit Material- und Werkzeugandienung im BestPoint sorgen für ergonomische Arbeitsplatzgestaltung, die gleichzeitige Reduzierung von Durchlaufzeit und Materialbeständen (WIP) führt zu minimalem Platzbedarf und kurzen Wegen in der Montage. Die abwechslungsreiche und zugleich verantwortungsvolle Tätigkeit an diesem Arbeitsplatz stellt besondere Anforderung an Qualifikation und Bewusstsein des Montagepersonals. Der Mitarbeiter im Assembly Service-Prozess belabelt und signiert „seine“ steckerfertige Einheit persönlich und übernimmt so Verantwortung für die Anlieferqualität beim Kunden.

Stimmen zum Projekt

Mit diesem Projekt haben wir bei punker in gewisser Weise und zweierlei Hinsicht Neuland betreten: zum Einen haben wir mit dem Assembly Service erstmals einen ganz neuen Prozess in unserem Unternehmen aufgesetzt. Zum Anderen haben wir einen neuen Kunden gewonnen, der kein weiterer Zulieferer oder OEM, sondern ein Anlagenhersteller – und damit aus unserer Sicht Endkunde – ist.

Frank BergmannInside Sales | punker GmbH

Dass unsere Techniken zum Aufdecken und zur Reduzierung von Verschwendung auch schon im Vorfeld komplett neu zu gestaltender Prozesse anwendbar sind, war für alle Beteiligten nochmals eine wichtige Erkenntnis. Der Erfolg ist eine tolle Motivation für zukünftige Projekte im Rahmen unseres punker-Exzellenzprogramms.

Martin BrunkertLeiter Operational Excellence / CQO | punker GmbH