Pulverbeschichtung per Roboter

OBUK ist eine dieser versteckten Erfolgsgeschichten, von denen es in Westfalen so viele zu geben scheint. Eine Marke, die nicht jeder sofort ins Gedächtnis ruft, aber ein Unternehmen von Spezialisten, dessen hervorragender Ruf in der eigenen Branche weit über die Grenzen Deutschlands hinausreicht. Das Unternehmen mit seinen 160 Mitarbeitern fertigt in Oelde Haustürfüllungen und hat erst kürzlich in eine neue Pulverbeschichtungsanlage mit modernster Applikation-Technik von Nordson investiert. Hier ist ein Bericht über die ersten Erfahrungen des Unternehmens mit dem neuen Puder Applikation.

„Eigentlich ist jede unserer Haustürfüllungen ein Unikat“, erklärt Henrik Wendt, Betriebsleiter im Werk Oelde, und das ist nicht weniger als die wörtliche Wahrheit. "Unsere Türblätter werden wirklich auf Bestellung gefertigt und dann an Installateure im In- und Ausland geliefert." Obwohl OBUK den Slogan „Türen fürs Leben“ verwendet, produziert OBUK daher keine kompletten, einbaufertigen Türen, sondern nur die Flügel, den Teil der Tür, der tatsächlich schwingt und die von in den Türrahmen eingepasst werden Tischler vor Ort. „Aber natürlich ist das Türblatt selbst ein wesentliches Gestaltungselement für Form und Funktion einer Tür.“

Darauf legen die Kunden enorm viel Wert. „Eigentlich“, verrät Wendt, „müssen für die Oberflächenbeschaffenheit einer Tür ‚nur‘ die üblichen Qualitätsmaßstäbe von Fassaden gelten, aber die Kunden suchen sich ihre Tür tatsächlich in einem gut beleuchteten Türatelier aus und erwarten, dass sie auch optisch stimmt makellos sein, wie sie es für ihr Auto oder die glänzenden Oberflächen ihrer Küchen tun würden." Obwohl jedes Jahr mehr als 40.000 von ihnen hergestellt werden, steckt in jeder Tür, sei es aus Aluminium, Kunststoff oder Glas, beispielsweise eine sehr große Menge Handarbeit, wenn das Glas unregelmäßige lichtdurchlässige Paneele hat, die eingerahmt sind zarter Edelstahl. „Wirtschaftlich lässt sich das nur erreichen, wenn wir die Prozesse, die kein solches Handwerk erfordern, möglichst vollständig und effizient automatisieren“, weiß der Betriebsleiter nur zu gut.

Angesichts der Notwendigkeit, immer anspruchsvollere Kundenanforderungen immer effizienter zu erfüllen, entschied sich OBUK im vergangenen Jahr, seine Pulverbeschichtungsanlage durch eine brandneue, moderne Anlage zu ersetzen.

„Die alte Beschichtungsanlage war seit 2005 im Einsatz, obwohl sie bereits Dichtstrom Technologie nutzte“, erklärt Daniel Hentschel, Leiter Produktionstechnik. „Wir hatten drei Automatik-Spritzpistolen und eine Handpistole der ersten Generation und die ganze Anlage lief 12 Jahre fehlerfrei. Die neue robotergestützte Version ist aber einfach viel schneller“, schmunzelt er und fügt dann noch ein paar gute Gründe für den Umbau hinzu. „Wir brauchten dringend Kapazitätserweiterungen, weil wir als erfolgreiches Unternehmen auf unser eigenes Wachstum reagieren und auch saisonale Produktionsspitzen bewältigen müssen. Wo wir früher etwa 220 Türverkleidungen pro Woche beschichtet haben, sind es jetzt 600, manchmal mehr!“ Betriebsleiter Wendt fügt hinzu: „Bei OBUK setzen wir bewusst auf Flexibilität in der Fertigung und vergeben aus Qualitätsgründen keine Unteraufträge andere Beschichtungsfirmen in Spitzenzeiten, sondern erledigen alle unsere Aufträge im eigenen Haus. Aus diesem Grund sind bei unserem hohen Individualisierungsgrad, bei dem unsere Kunden ihre Anforderungen sogar im Internet konfigurieren können und wir diese als Einzelanfertigung aufbauen, Schnelligkeit und Flexibilität für unseren Fortbestand unerlässlich.

In dieser und allen weiteren Projektphasen wurde die Betriebsführung der OBUK und des Planungsbüros EAR Rittersbach unterstützt. „Integration – das war der Schlüsselaspekt“, erinnerte sich Daniel Hentschel am Ende der Umbauphase. „Jede der Stationen hat ihr eigenes Leitsystem. All dies an die übergeordnete Anlagensteuerung anzupassen, erforderte viel Programmierarbeit an den Schnittstellen und die Zusammenarbeit mehrerer Experten. Im Grunde genommen hat es einige Zeit gedauert, bis alles einwandfrei funktionierte und auch der letzte hartnäckige Fehler endlich ausgemerzt wurde."

Als also der Regelbetrieb startete und sich die ersten Bauteile über das Förderband in der Produktionshalle bewegten, jedes mit allen relevanten Daten in Barcodeform versehen, zeigten sich selbst erfahrene Anlagenfahrer nicht wenig erstaunt über den technischen Fortschritt, denn im bereich der pulverbeschichtung hat sich in den letzten jahren viel getan.

Diplom-Ingenieur (Dipl.-Ing.) A. Ritterbach zur Planung der Anlage: „Die Beschichtungsanlage ist für eine dreiminütige Turnaround-Zeit ausgelegt. Davon entfallen zwei Minuten auf die Pulverbeschichtung, während die restliche Minute für Farbwechsel und die Vorbereitung der nächsten Traverse in der Roboterkabine aufgewendet wird. Das ist uns sehr wichtig, denn das Konzept der Einzelteilfertigung ist keine Zukunftsmusik, sondern gelebte Praxis“, ergänzt Betriebsleiter Wendt.

Das intelligente Farbmanagement wird von einem Nordson „Spectrum COD“-Pulverzufuhrzentrum übernommen, das mit 24 kleinen und 8 großen Pulverbehältern ausgestattet ist. Das Color-on-Demand-System kann acht Hauptfarben, 20 Hilfsfarben und vier anpassbare Sonderfarben für die mögliche No Translation Needed Flexibilität bereitstellen.

Auch die Qualität der Beschichtung wurde über das bereits hohe Niveau der Vorgängeranlage hinaus spürbar verbessert. Wenn der 6-Achs-Industrieroboter von ABB sein Pulver durch die Roboter-Spritzpistole Encore aus nächster Nähe auf das Werkstück sprüht, dann bleibt die von OBUK auf eine optimale Dicke von 70-90 µm konfigurierte Beschichtung selbst in Vertiefungen und Vertiefungen äußerst gleichmäßig Bereiche komplexer Geometrie. Dieses Qualitätsniveau kann praktisch beliebig oft reproduziert werden. Die strengen internen Qualitätskontrollen führen nur maximal 3 bis 4 Prozent der beschichteten Teile der Wiederaufbereitung zu – ein bisher unerreicht niedriges Niveau.

40.000 Türfüllungen pro Jahr in kleinsten Losgrößen und mit sehr hohen Qualitätsansprüchen lassen sich wirtschaftlich nur mit einem Höchstmaß an Automatisierung herstellen, wenn durch genau definierte Abläufe reproduzierbare Produktionsprozesse auf engste Toleranzanforderungen gewährleistet sind. Eine hohe Funktionssicherheit aller Komponenten der Anlage, gute Zugänglichkeit und möglichst lange Wartungsintervalle sind unerlässlich, um Stillstandszeiten so gering wie möglich zu halten und eine planungsgerechte Planung des gesamten Produktionsprozesses zu gewährleisten – insbesondere wenn es sich um eine Mehrfachbeschichtung handelt. Einfache, anspruchslose Steuerung, schnelles Rüsten und Reinigen sowie ressourcenschonender Betrieb runden die Anforderungsliste für eine „Smart-Factory“-Produktion ab.

Seit der Inbetriebnahme der Anlage Ende Januar 2018 wurden bereits mehr als 15.000 hochwertige Farbwechsel durchgeführt. Schon nach wenigen Wochen war das Vertrauen in die hochmoderne Nordson Pulverbeschichtungsanlage so groß, dass Das bereits vorhandene Beschichtungssystem, das zunächst als Fallback-Alternative beibehalten wurde, wurde vollständig deaktiviert. Jetzt wurde es demontiert und in einem der OBUK-Tochterwerke wieder installiert, wo es sicherlich noch viele Jahre im Einsatz bleiben wird. Eine Eigenschaft des alten Systems haben die OBUK-Mitarbeiter an diesen kalten Februartagen vermisst, nämlich die enorme Wärme, die es erzeugt hat. „An heißen Tagen im Sommer waren es bis zu 40°C in der Produktionshalle, aber im Winter war es super – die neue ist extrem energieeffizient und das wird sie nie erreichen“, schmunzelt Daniel Hentschel.