Einfach kann jeder...

Von Klaus Dieter Hennecke Die Zeulenroda Präzision Maschinenbau GmbH hat sich seit 1993 zu einem gefragten Lösungspartner für die Fertigung und Montage zerspanungstechnisch anspruchsvoller Bauteile mit höchsten Genauigkeitsanforderungen entwickelt. Eine wesentliche Basis für das stetige Unternehmenswachstum (auf heute 190 Mitarbeiter und einen Maschinenpark mit derzeit über 70 CNC-Dreh- und Fräsmaschinen) sind die mittlerweile sieben, zumeist 3-schichtig ausgelasteten Präzisions-Bearbeitungszentren von Yasda.

An den hiesigen gesetzlichen Rahmenbedingungen und Kostenstrukturen lässt sich nur schwer etwas ändern; es ist der Preis für die erreichte Lebensqualität. Um den status quo für möglichst viele Bürger halten zu können, müssen freilich vor allem die immer noch zahlreichen, wertschöpfenden Fertigungsbetriebe am Standort Deutschland mit ihren Produkten und Dienstleistungen einstweilen mehr Geld verdienen als der aufstrebende Rest der Welt. Doch wer höhere Preise verlangt, sollte angesichts der logistisch wie kommunikativ vernetzten Weltwirtschaft proportional auch mehr bieten als die Billigheimer von nebenan. Und dabei sichern – neben klassischen Tugenden wie Flexibilität und Liefertreue – vor allem Innovation und viel Gewusst-Wie für die schnelle Umsetzung in weltmarktfähige Produkte gut gefüllte Auftragsbücher und somit Arbeitsplätze. Damit sich Metallzerspaner für die 1. Fertigungsliga qualifizieren und dort dauerhaft bestehen können, braucht es natürlich leistungsfähige, vielseitige, qualitativ hochwertige sowie zuverlässige Maschinen. Und damit zur Zeulenroda Präzision GmbH (ZPM). Mit zirka 200 Mitarbeitern und einem Maschinenpark der insgesamt über 70 CNC-gesteuerte Drehmaschinen (Bearbeitungsdurchmesser 20 .... 580 mm) und zumeist mit Plattenwechsler ausgestattete Bearbeitungszentren sowie gleich drei Koordinatenmessmaschinen (Zeiss, Leitz, Ferranti) umfasst, ist der nach DIN EN ISO 9000 und 14001 zertifizierte sowie als A-Lieferant auditierte „Lohnfertiger“ seit 1993 zu einem viel gefragten Systemlieferanten avanciert. Zum Fertigungsprogramm gehören Gehäuse für Getriebe, Kupplungen, Lenkungen und Pumpen, Lagerdeckel, unterschiedlichste Präzisionsteile für den allgemeinen Maschinenbau und die Antriebstechnik, Komplettbaugruppen, Sondermaschinen sowie CNC-Maschinen für die Montage und Dichtheitsprüftechnik. Entsprechend weit erstreckt sich die Kundenliste mit vielen namhaften Unternehmen wie etwa Bombadier-Rotax, Bosch, Barmag, Getrag, Carl Zeiss Jena, CSM, Georg Fischer, Hydraulik Ring, KBA Planeta, MAN, Mitec, Roland, Stäubli, Topak, Woodward Governor Germany, ZWN und ZF. Die Losgrößen gehen von Einzelfertigung bis zu 2 Millionen Stück/Jahr. Wobei das kleinste Teil, ein Aludeckel, 70 Gramm wiegt und das schwerste durchaus 5.000 kg schwer sein darf. Neben sämtlichen Alu- und Gusslegierungen (GG und GGG) bringen die Zeulenrodarer auch auf 60 HRC gehärtete Werkstücke in Form und auf Maß. Insbesondere das hochgenaue Komplettbearbeiten von Großbauteilen ist für den geschäftsführenden Gesellschafter Martin Reußner „ein zukunftssicheres Betätigungsfeld. Vor allem mit unseren horizontalen Bearbeitungszentren von Yasda können wir sehr komplexe Bearbeitungsaufgaben mit höchsten Genauigkeitsanforderungen schnell und durch den weitgehend unbeaufsichtigen 3-Schichtbetrieb vor allem auch sehr wirtschaftlich erfüllen.“ Zu den Yasda-prädestinierten Aufgaben gehören bei ZPM zum Beispiel die Fertigung großer Vorrichtungsplatten und -winkel und vor allem Gestelle für Druck- und Farbwerke, von denen allein auf den beiden, Anfang 2004, respektive Mitte 2005 installierten Yasda YBM 10T laut Reußner „rund 400 unterschiedliche Gestellpaare gefertigt wurden.“ Die Zahl der erforderlichen Einzeloperationen liegt fast immer über 100 und reicht von der Volumenzerspanung über 2 mm Tiefbohrungen bis hin zum Zirkularfräsen von Außendurchmessern im Passungsbereich. Für Arbeitsvorbereiter Frank Piehler „stellen vor allem die vielen, nicht selten auf Umschlag zu fertigenden Passungen höchste Ansprüche an die Genauigkeit der Maschine. Unsere Kunden verlangen oft Passbohrungen im Bereich IT5 mit Achsabständen von +/- 0,01 mm.“ Wenngleich ZPM durchaus ähnlich große, ebenfalls mit hochkapazitiven Werkzeugmagazinen und Palettenwechsler ausgestattete Zentren von anderen Herstellern einsetzt, sind nach den Erfahrungen von Frank Piehler „die beiden Yasda YBM 10 T für das hochpräzise Komplettfertigen solcher Werkstücke einfach ohne Alternative.“ Warum das so ist, offenbart sich beim Blick auf die Philosophie des japanischen Herstellers und deren konsequente Umsetzung in Entwicklung, Konstruktion und Fertigung. Laut Terunobo Otsuka, Chef der Yasda Vertriebsniederlassung in Düsseldorf, beschäftigt sich die Firma „seit der Gründung im Jahr 1939 mit Technologien für die Präzisionsbearbeitung. Wir bauen seit 1964 Lehrenbohr- und Fräsmaschinen. Seit dem konzentrieren wir uns auf dieses Thema und konnten so unsere praktischen Erfahrungen von Maschinengeneration zu Maschinengeneration verfeinern und außerdem durch zahlreiche eigene, und zum Teil patentierte Eigenentwicklungen soweit vervollkommnen, dass Yasda heute im Segment der automatisierten Hochgenauigkeitsbearbeitung weltweit einen hervorragenden Ruf genießt.“ Dass von den weltweit verkauften 4.500 Yasdas hierzulande bislang dennoch nur 45 Exemplare installiert wurden, mag dadurch zu erklären sein, dass YASDA erst seit 2000 mit einer eigenen Niederlassung für Anwendungsberatung, Support und Service sowie die Ersatzteilversorgung in Deutschland direkt präsent ist. Bis dato waren ausschließlich Vertretungen für die Darstellung der Yasda-Technologie verantwortlich. Und die ist erklärungsbedürftig. Zudem erschließen sich die recht hohen Preise vielfach erst beim Blick auf die „inneren Werte“ und den mit Yasda-Lösungen erzielbaren Nutzen. So hat ZPM in die beiden baugleichen Yasda YBM 10T jeweils rund 1,4 Millionen Euro investiert. Horizontale Fertigungszentren mit Wechsler für zwei 1000er Paletten und einem Magazin für 180 Werkzeuge gib es sicher auch günstigster. Auf die Frage, warum Yasda für ZPM dennoch 1. Wahl ist, erklärt Martin Reußner, dass die Grundgenauigkeit, die Bedienergonomie, die Einsatzflexibilität, die Zuverlässigkeit und insbesondere die Werthaltigkeit aller sieben Yasda-Zentren weit überdurchschnittlich sei. „Was ist billig, was ist teuer? Der Kaufpreis ist wichtig, aber nicht das entscheidende Kriterium! Viel wichtiger ist doch die Frage, ob wir uns mit der Investition in eine neue Maschine für interessante Aufträge qualifizieren können und diese Kunden dann durch dauerhaft gute Ergebnisse von uns überzeugt bleiben. Mit den Yasda-Maschinen gelingt uns das hervorragend. Ob Führungen, Spindeln, Antriebe, Steuerungen oder Peripherie, wie Palettenwechsler und Werkzeugmagazin, selbst unsere mittlerweile 15 Jahre alten Yasdas erzielen eine Präzision und unterm Strich eine Produktivität, wie wir sie bei einigen unserer anderen, deutlich jüngeren Fertigungszentren gerne hätten.“ Das hört der beim Ortstermin ebenfalls anwesende Yasda-Produktmanager Wolfgang Weller natürlich gerne. Und er berichtet von einem „anderen Yasda-Anwender, bei dem eine 20.000er Spindel seit nachweislich 30.000 Spindellauf-Stunden ohne Ausfälle Späne macht“. Warum der ‚Alterungsprozess‘ bei allen Yasdas, – wenn überhaupt – recht spät einsetzt, hat viele Gründe: Das fängt bei einer statisch wie dynamisch stabilen und zudem thermisch symmetrischen Konstruktion aller tragenden und bewegten Maschinenbaugruppen an. Yasda verschweißt für das Maschinenbett Stahlplatten mit 90 mm Stärke zu einer Struktur, die eine höhere Festigkeit als eine Gusskonstruktion aufweist und zudem den Vorteil hat, dass die H-Form des Bettes unter thermischen Einflüssen sehr gleichmäßig in eine Richtung verändert. Für jede Linearachse werden je zwei durchgehärtete Stahlflachführungsbahnen zuerst geschliffen und nach dem Verschrauben mit dem Bett von Hand geläppt. Die Auflageflächen der Führungsbahnen werden auf eine Geradheit < 2µm von Hand geschabt. Ebenso werden alle Kontaktflächen der wichtigen Anbauteile, wie Kugelrollspindel-Lagergehäuse, Anschraubfläche der Kugelrollspindelmuttern ect. von Hand eingeschabt. Diese aufwändige Handarbeit gewährleistet, dass die Lagersitze für Kugelumlaufspindeln absolut flach sind und genau rechtwinklig zu den Führungsbahnen stehen, was höchste Positioniergenauigkeit und Vorschubsteifigkeit gewährleistet. Neben der konstruktionbedingten Grundgenauigkeit ab Werk stabilisiert ein ausgeklügeltes System den Wärmegang. In den Hauptkomponenten der Maschine zirkuliert eine Wärmeaustauschflüssigkeit. Deren Temperatur wird mit einer Abweichung von nur +/-0,2°C der umgebenden Raumtemperatur nachgeführt. Auch das gewährleistet eine gleichbleibend hohe Maschinen- und Bearbeitungsgenauigkeit. Aber das ist natürlich längst nicht alles. Die von Yasda entwickelte selbstregulierende Lagervorspannung bürgt für eine gleichbleibende Vorspannung über den gesamten Drehzahlbereich. Alle Achsen wenden von doppelten Antrieben und Spindeln präzise wie dynamisch bewegt. Das Direct-Drive-System isoliert elektrisch verursachte Vibrationen des Antriebsmotors und erhöht die Rotationsgenauigkeit des Spindelzentrums, was die Feinbearbeitungsqualität erhöht. Und die eingesetzten Heidenhain/Metallband-Wegemesssysteme haben den gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie die Maschinenstruktur und messen ergo temperaturunabhängig aufs µ genau. Auch beim Thema Paletten Wechselgenauigkeit und deren Klemmung kennt Yasda keine Kompromisse. Die Paletten haben je nach Größe eine Stärke von 120 bis 275 mm. Die Klemmung erfolgt über zwei Zahnkränze mit jeweils 72 Zähnen und 30° Eingriffswinkel, was eine solide, selbstzentrierende Verbindung ohne jedes Flankenspiel gewährleitet und trotz thermischen Einflüssen eine sehr gute Dämpfung und sehr hohe Wiederholgenauigkeiten garantiert. Übrigens: Selbst nachgekaufte Paletten haben die gleiche Positionier- und Wiederholgenauigkeit wie die ursprünglich mit der Maschine ausgelieferten – die Referenzierung einer Meister Curvic Verzahnung und einer Meisterpalette machts möglich. Angesichts der konstruktiven Merkmale und des geschilderten Aufwandes relativiert sich nicht nur der Preis, es lichtet sich auch, warum zum Beispiel die Positionstoleranz (Gesamtfehler) P bei der YBM 10T nach VDI/DGQ3441 ± 3 über den gesamten Verfahrweg in allen Achsen < 5 µm garantiert wird. Diese quasi „genetisch“ bedingte Grundgenauigkeit erklärt zudem auch, warum Yasda- Maschinen selbst nach abertausenden Betriebsstunden anspruchsvollste Bearbeitungsaufgaben immer noch zuverlässig meistern. Die Vermutung, dass bei Yasda die Lehren-Genauigkeit auf Kosten der Performance gehe, wird spätestens beim Blick auf die technischen Daten eines Besseren belehrt. Wenngleich die YBM 10 T (Tischbelastung 5t) ohne Zubehör rund 38.000 kg auf die Waage bringt, sind die Eilgänge von 45 m/min und Achsbeschleunigungen bis 0,35 g für eine Maschine dieser Größenordnung einfach top. Martin Reußner: „Insbesondere die jüngeren Yasda-Maschinen sind echte Produktionsmaschinen, mit denen wir speziell bei anspruchsvollen Know-how-Teilen einen echten Wettbewerbsvorteil haben.“ www.yasda.com www.zr-praezision.de