Soll man bei der Auswahl der Beschichtungsausrüstung mit dem Werkstück oder der Produktionskapazität beginnen?

Eine der ersten Fragen vieler Kunden bei der Planung einer Zink-Aluminium-Beschichtungsanlage lautet:

„Wie viele Tonnen kann diese Linie pro Stunde verarbeiten?“

Die Kapazität ist sicherlich wichtig. Allerdings kann die Verwendung eines Ziels wie „Tonnen pro Stunde“ als Ausgangspunkt für die Auswahl der Ausrüstung das Projekt leicht in die falsche Richtung führen.

In den meisten Fällen ist die Produktionskapazität nicht der erste Faktor bei der Auswahl der Ausrüstung. Sie ist das Ergebnis des Zusammenwirkens mehrerer Faktoren, darunter Werkstück, Beschichtungsprozess, Beladungsmethode, Taktzeit und Produktionsorganisation.

Ein praktischerer Ansatz beginnt bei den Teilen selbst.

Welche Teile werden beschichtet? Was sind ihre Abmessungen und Gewichte? Sind sie regelmäßig oder komplex geformt? Wie viele Teile müssen pro Charge verarbeitet werden? Basiert die Produktion auf großen, kontinuierlichen Chargen oder wechselt die Fabrik häufig zwischen verschiedenen Produkten?

Erst wenn diese Bedingungen verstanden sind, können wir die geeignete Beschichtungsmethode, Gerätekonfiguration, das Beladungssystem und den erforderlichen Produktionszyklus bestimmen.

Mit anderen Worten: Bei der Auswahl von Beschichtungsgeräten geht es nicht in erster Linie um die Frage:

„Wie viel Kapazität benötige ich?“

Die wichtigere Frage ist:

„Was ist der richtige Weg, diese spezifischen Teile konsistent und effizient zu beschichten?“

Das gleiche Kapazitätsziel kann völlig unterschiedliche Ausrüstung erfordern

Angenommen, ein Hersteller plant die Installation einer Zink-Aluminium-Beschichtungslinie mit einem Verfahren mit zwei Grundschichten und einer Deckschicht. Das Unternehmen hat aufgrund seiner bestehenden Aufträge bereits ein klares Stundenkapazitätsziel.

In diesem Stadium erscheint es möglicherweise sinnvoll, einfach nach einer Beschichtungsmaschine zu suchen, deren Nennleistung diesem Ziel nahe kommt.

Ein entscheidender Faktor fehlt jedoch noch: das Werkstück.

Die Teile müssen mehrere Beschichtungs- und Aushärtungsschritte durchlaufen. Zwischen diesen Stufen müssen auch Be- und Entladen, Materialtransfer und die Synchronisierung mit vor- und nachgelagerten Prozessen berücksichtigt werden.

Unterschiede in den Abmessungen, dem Gewicht, der Geometrie und der Chargenlademenge der Teile können den tatsächlichen Produktionsrhythmus der gesamten Linie erheblich verändern.

Betrachten Sie beispielsweise zwei Fabriken, die beide Verbindungselemente herstellen.

Man verarbeitet kleine, standardisierte Teile mit relativ einheitlichen Abmessungen. Der andere verarbeitet größere und schwerere Komponenten. Auch wenn beide Fabriken eine ähnliche Stundenleistung benötigen, können die geeignete Maschinenkonfiguration, das Ladegewicht pro Charge und der Betriebszyklus sehr unterschiedlich sein.

Daher sollte die Auswahl der Ausrüstung nicht vereinfacht werden auf:

„Wir brauchen X Tonnen pro Stunde, also brauchen wir eine Maschine, die für X Tonnen pro Stunde ausgelegt ist.“

Der richtige Ausgangspunkt ist die Definition der Werkstück- und Prozessanforderungen.

Das Werkstück bestimmt, wie Teile geladen und gehandhabt werden sollen. Der Zwei-Grund- und Ein-Decklack-Prozess bestimmt, wie Beschichtung, Aushärtung und Materialübertragung organisiert werden sollten.

Sobald diese Faktoren klar sind, können die erforderliche Chargenkapazität und Zykluszeit berechnet und erst dann die praktische Leistung der gesamten Beschichtungslinie bestimmt werden.

Das Werkstück ist der eigentliche Ausgangspunkt

Zu Beginn eines Projekts einer Beschichtungsanlage ist es sinnvoller, die Teile klar zu definieren, als gleich zu fragen, wie viele Tonnen eine Maschine pro Stunde verarbeiten kann.

Die Teileabmessungen wirken sich auf die Lademethode, das Korbdesign und die Maschinenstruktur aus.

Das Teilegewicht beeinflusst nicht nur die Ladung pro Charge, sondern auch die Korbstärke, die Maschinenbewegung, die Hebesysteme und die nachgelagerte Förderung.

Die Teilegeometrie kann Kontaktpunkte, Maskierung, Flüssigkeitsableitung und Beschichtungsgleichmäßigkeit während des Beschichtungsprozesses direkt beeinflussen.

Schrauben, Muttern, Federn, Stanzteile und andere Metallkomponenten eignen sich möglicherweise für die Zink-Aluminium-Beschichtung, verhalten sich jedoch in einer Tauch-Schleuder-Beschichtungsmaschine nicht auf die gleiche Weise.

Wichtige Fragen sind:

• Enthält das Teil Sacklöcher oder tiefe Aussparungen?
• Können Teile ineinander verschachtelt oder miteinander verzahnt werden?
• Werden einige Oberflächen leicht durch benachbarte Teile abgeschirmt?
• Können sich die Komponenten im Korb ordnungsgemäß bewegen und bewegen?

Diese Details mögen unbedeutend erscheinen, wirken sich jedoch direkt auf die Auswahl der Ausrüstung und die Prozessparameter aus.

Ein weiterer wichtiger Unterschied ist der Unterschied zwischen der maximalen Nennlast der Maschine und der tatsächlich zulässigen Last für ein bestimmtes Werkstück.

Wenn beispielsweise eine Beschichtungsmaschine für eine maximale Korblast von 180 kg ausgelegt ist, heißt das nicht, dass jede Teileart mit 180 kg belastet werden sollte.

Teilegröße, Packungsdichte, Gesamtoberfläche, Kontakt zwischen Teilen und Beschichtungsverhalten können die praktische Lademenge verringern.

Aus diesem Grund sollten Gerätespezifikationen niemals als isolierte Zahlen bewertet werden.

Die eigentliche Frage ist immer:

Unter welchen Werkstück- und Prozessbedingungen wurde diese Leistung erreicht?

Sobald das Werkstück definiert ist, kann die Beschichtungsmethode ausgewählt werden

Nachdem die Eigenschaften des Werkstücks verstanden wurden, besteht der nächste Schritt darin, den geeigneten Typ einer Tauch-Schleuder-Beschichtungsmaschine zu bestimmen.

Für große Mengen kleiner Metallkomponenten, insbesondere Teile mit Sacklöchern oder komplexeren Geometrien, ist eine Planeten-Tauch-Schleuder-Beschichtungsmaschine möglicherweise besser geeignet.

Für größere Bauteile kann eine Einkorb-Beschichtungsmaschine eine bessere Lösung sein.

Dies veranschaulicht die richtige Auswahlreihenfolge:

1. Werkstück
2. Prozessanforderungen
3. Beladungs- und Beschichtungsverfahren
4. Gerätekonfiguration
5. Produktionskapazität.

Wenn die Kapazität als erstes Auswahlkriterium verwendet wird, kann der Gerätevergleich leicht zu einer einfachen Übung zur Spezifikationsanpassung werden. Eine Maschine mit einer Nennkapazität, die nahe an der erforderlichen Leistung liegt, scheint die richtige Wahl zu sein.

Eine hohe theoretische Kapazität ist jedoch keine Garantie für eine gute Produktionsleistung.

Wenn das Werkstück nicht mit der Beladungsmethode, dem Bewegungsmuster oder dem Beschichtungsmechanismus der Maschine übereinstimmt, kann der eigentliche Produktionsprozess unter unzureichender Beladung, instabilen Zykluszeiten, schwierigen Produktwechseln oder inkonsistenter Beschichtungsqualität leiden.

Daher sollte bei der Geräteauswahl zunächst beantwortet werden, ob die Maschine für das Produkt geeignet ist.

Erst wenn die Eignung bestätigt ist, sollte die Diskussion auf die Produktionsgeschwindigkeit übergehen.

Die Kapazität wird erst dann sinnvoll, wenn das Ausstattungskonzept definiert ist

Sobald Werkstück, Beschichtungsverfahren und Maschinenkonfiguration festgelegt sind, kann die Produktionskapazität sinnvoll berechnet werden.

Nehmen Sie als Beispiel eine Planeten-Tauch- und Schleuderbeschichtungsmaschine mit sechs Körben.

Die tatsächliche Stundenleistung ist nicht einfach eine feste Zahl, die auf einem Lastenheft steht. Es hängt von mehreren Variablen ab, darunter:

• Chargenladegewicht,
• Beschichtungszykluszeit,
• Be- und Entladeeffizienz,
• Geräteauslastung,
• und den Betriebsrhythmus der gesamten Beschichtungslinie.

Daher sollte die theoretische maximale Kapazität einer Maschine nicht als identisch mit der nachhaltigen Leistung betrachtet werden, die eine Fabrik im Langzeitbetrieb erreichen kann.

Eine nützlichere Frage als:

„Wie viele Tonnen pro Stunde kann diese Maschine verarbeiten?“

Ist:

„Welche stabile Produktionsleistung kann diese Maschine mit meinen Teilen, der Lademethode, dem Beschichtungsprozess und den tatsächlichen Betriebsbedingungen erreichen?“

Betrachten Sie zwei Hersteller, die beide eine Kapazität von 1.000 kg/h benötigen.

Hersteller A produziert hauptsächlich standardisierte kleine Verbindungselemente. Die Losgrößen sind groß, die Bestellungen stabil und Produktwechsel sind selten.

Bei dieser Art von Produktion kann sich die Auswahl der Ausrüstung auf kontinuierliche Betriebseffizienz, höhere Chargenbeladung, automatisiertes Be- und Entladen und stabile langfristige Zykluszeiten konzentrieren.

Hersteller B produziert viele verschiedene Produktgrößen und ändert die Produktion häufig entsprechend den Kundenaufträgen.

In diesem Fall sind Teilekompatibilität, einfache Umrüstung, anpassbare Lademethoden und Produktionsflexibilität möglicherweise wichtiger als die Maximierung der theoretischen Stundenleistung.

Bei einem ausgereiften Geräteauswahlprozess geht es daher nicht darum, eine Maschine zu finden, deren Spezifikation zufällig mit einer Kapazitätszahl übereinstimmt.

Es geht darum, ein Ausrüstungssystem zu finden, das zum Produktmix, zur Auftragsstruktur und zur Produktionsmethode des Herstellers passt.

Das ist auch der Grund, warum Beschichtungsanlagen nicht allein nach der Kapazität ausgewählt werden können und ein Lastenheft allein selten ausreicht, um die richtige Lösung zu ermitteln.

Gute Ausrüstung ist nicht dafür ausgelegt, alles zu können

Aus der Sicht eines Geräteherstellers bedeuten höhere Spezifikationen nicht automatisch eine bessere Ausrüstung.

Ebenso ist eine Maschine nicht unbedingt besser, nur weil sie theoretisch ein größeres Teilespektrum verarbeiten kann.

Für unterschiedliche Produktionsbedingungen werden unterschiedliche Korbmengen, Beladungskapazitäten, Bewegungssysteme, Automatisierungsgrade und Maschinenstrukturen entwickelt.

Für die Produktion von Kleinserien mit hohem Mix gelten andere Anforderungen als für die Serienfertigung in Großserien.

Kleine Verbindungselemente stellen andere Anforderungen an die Ausrüstung als große oder unregelmäßige Bauteile.

Daher ist die wertvollste Frage nicht:

„Welche Maschine hat die höchsten Spezifikationen?“

Es ist:

„Welche Maschinenkonfiguration passt am besten zu meinen Teilen und meiner Produktionsmethode?“

Sobald diese Frage beantwortet ist, werden Entscheidungen hinsichtlich der Chargenbeladung, des Betriebszyklus, des Automatisierungsgrads und der vollständigen Linienkonfiguration viel klarer.

Der Zweck der Geräteauswahl besteht nicht darin, eine Maschine zu finden, die theoretisch alles kann.

Es geht darum, ein Beschichtungssystem aufzubauen, das die tatsächlichen Produktionsanforderungen des Herstellers langfristig zuverlässig unterstützen kann.

Definieren Sie zuerst das Werkstück und sprechen Sie dann über die Kapazität

Die Wahl einer Zink-Aluminium-Beschichtungsmaschine scheint eine Entscheidung über die Ausrüstung zu sein, in Wirklichkeit ist es aber auch eine Entscheidung darüber, wie die Fabrik die Produktion in den kommenden Jahren organisieren wird.

Anstatt zu beginnen mit:

„Wie viele Tonnen pro Stunde kann diese Maschine produzieren?“

Beginnen Sie mit der Definition des Werkstücks, des Beschichtungsprozesses, der Belastungsbedingungen und des Produktionsmodells.

Stellen Sie dann fest, ob die Ausrüstung geeignet ist.

Berechnen Sie anschließend, wie schnell es laufen muss.

Bei der Auswahl der Zink-Aluminium-Beschichtungsausrüstung sollte die Kapazität nicht der Ausgangspunkt sein.

Das Werkstück sollte.

Verstehen Sie zuerst die Teile. Definieren Sie den Prozess als Zweites. Wählen Sie als Drittes die entsprechende Gerätestruktur aus. Berechnen Sie dann die Produktionskapazität.

Bei vielen Zink-Aluminium-Beschichtungslinienprojekten ist die richtige Reihenfolge eine der wichtigsten Entscheidungen, die gleich zu Beginn getroffen werden.