Eine am Hebelarm befestigte Rolle ist in der Nähe des Außendurchmessers des rotierenden Teils geformt. Zu den grundlegenden Werkzeugelementen, die für die meisten Drückvorgänge erforderlich sind, gehört der Dorn, der Mitnehmer, der das Metall hält

Eine am Hebelarm befestigte Rolle ist in der Nähe des Außendurchmessers des rotierenden Teils geformt. Zu den grundlegenden Werkzeugelementen, die für die meisten Drückvorgänge erforderlich sind, gehören der Dorn, der Stößel, der das Metall hält, die Rollen und Hebelarme, die das Teil bilden, und das Abrichtwerkzeug. Bild: Toledo Metal Spinning Company.
Die Entwicklung des Produktportfolios von Toledo Metal Spinning Co. ist vielleicht nicht typisch, aber sie ist nicht einzigartig im Bereich der Metallumformung und -verarbeitung. Das in Toledo, Ohio, ansässige Geschäft begann mit der Herstellung von Sonderanfertigungen und wurde für die Herstellung bestimmter Produkttypen bekannt. Als die Nachfrage stieg, führte es mehrere Standardprodukte ein, die auf beliebten Konfigurationen basierten.
Die Kombination von Auftragsfertigung und Lagerfertigung trägt dazu bei, die Ladenauslastung auszugleichen. Doppelarbeit öffnet auch die Tür für Robotik und andere Arten der Automatisierung. Umsatz und Gewinn stiegen, und der Welt schien es gut zu gehen.
Aber wächst das Geschäft so schnell wie möglich? Die Leiter des 45-Mitarbeiter-Geschäfts wussten, dass die Organisation mehr Potenzial hatte, insbesondere als sie sahen, wie die Vertriebsingenieure ihre Tage verbrachten. Obwohl TMS mehrere Produktlinien anbietet, können viele Produkte nicht einfach aus dem Fertigwarenbestand entnommen und versendet werden. Sie werden auf Bestellung konfiguriert. Das bedeutet, dass Vertriebsingenieure viel Zeit damit verbringen, den Papierkram für Hopper-Bestellungen vorzubereiten und hier Aderendhülsen und hier spezifisches Zubehör oder Polituren anzugeben.
Tatsächlich weist TMS technische Einschränkungen auf, und um diese zu beseitigen, hat das Unternehmen in diesem Jahr ein Produktkonfigurationssystem eingeführt. Kundenspezifische Software, die auf SolidWorks basiert, ermöglicht es Kunden, ihre eigenen Produkte zu konfigurieren und Angebote online zu erhalten. Diese Front-Office-Automatisierung sollte die Auftragsabwicklung vereinfachen und, was am wichtigsten ist, es Vertriebsingenieuren ermöglichen, mehr kundenspezifische Arbeiten kostenlos abzuwickeln. Kurz gesagt, das Tool sollte dazu beitragen, die Effizienz von Angeboten und Konstruktion zu verbessern, was eine gute Sache ist. Denn je weniger effizient die Konstruktion und Angebotserstellung ist, desto schwieriger ist es für ein Geschäft, zu wachsen.
Die Geschichte von TMS reicht zurück bis in die 1920er Jahre und ein deutscher Einwanderer namens Rudolph Bruehner. Er besaß das Unternehmen von 1929 bis 1964 und beschäftigte erfahrene Metallspinner, die über jahrelange Erfahrung im Umgang mit Drehmaschinen und Hebeln verfügten und den Drückprozess perfektionierten. Die Drehmaschine dreht den Rohling, und der Metallspinner drückt mit einem Hebel die Rollen gegen das Werkstück, sodass es sich gegen den Dorn formt.
TMS expandierte schließlich ins Tiefziehen und produzierte sowohl gestanzte Teile als auch Vorformlinge für das Spinnen. Eine Strecker stanzt einen Vorformling und montiert ihn auf einer Drehmaschine. Wenn man mit einem Vorformling statt mit einem flachen Rohling beginnt, kann das Material in größere Tiefen und kleinere Durchmesser gesponnen werden.
Heute ist TMS immer noch ein Familienunternehmen, aber kein Bruehner-Familienunternehmen. Das Unternehmen wechselte 1964 den Besitzer, als Bruehner es an Ken und Bill Fankauser verkaufte, nicht langjährige Blecharbeiter aus dem alten Land, sondern Ingenieur und Buchhalter. Kens Sohn, Eric Fankhauser, jetzt Vizepräsident von TMS, erzählt die Geschichte.
„Als junger Buchhalter bekam mein Vater das [TMS-]Konto von einem Freund, der bei der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft Ernst and Ernst arbeitete.Mein Vater hat Fabriken und Unternehmen geprüft und er hat großartige Arbeit geleistet. Rudy hat ihm einen Scheck über 100 Dollar geschickt.Das hat meinen Vater in Schwierigkeiten gebracht.Würde er diesen Scheck einlösen, läge ein Interessenkonflikt vor.Also ging er zu Ernst und Ernsts Partnern und fragte, was zu tun sei, und sie sagten ihm, er solle den Scheck einem Partner aushändigen.Er tat es und als der Scheck eingelöst wurde, war Rudy wirklich verärgert, als er sah, dass er in das Unternehmen aufgenommen wurde.Er rief meinen Vater in sein Büro und sagte ihm, er sei verärgert. Er habe das Geld nicht behalten.Mein Vater erklärte ihm, dass es sich um einen Interessenkonflikt handele.
„Rudy dachte darüber nach und sagte schließlich: ‚Du bist der Typ Mensch, von dem ich mir wünschte, dass mir dieses Unternehmen gehörte.Sind Sie am Kauf interessiert?
Ken Fankhauser dachte darüber nach und rief dann seinen Bruder Bill an, der damals Luft- und Raumfahrtingenieur bei Boeing in Seattle war. Eric erinnert sich: „Mein Onkel Bill flog ein und schaute sich das Unternehmen an, und sie beschlossen, es zu kaufen.Der Rest ist Geschichte."
In diesem Jahr hat ein Online-Produktkonfigurator zur Konfiguration von Produkten auf Bestellung für mehrere TMS dazu beigetragen, Arbeitsabläufe zu rationalisieren und das Kundenerlebnis zu verbessern.
Als Ken und Bill TMS in den 1960er Jahren kauften, besaßen sie ein Geschäft voller alter Maschinen mit Riemenantrieb. Sie kommen aber auch zu einer Zeit, in der sich die Metallspinnerei (und Fertigungsmaschinen im Allgemeinen) vom manuellen Betrieb zur programmierbaren Steuerung verlagert.
In den 1960er Jahren kauften die beiden eine schablonenbetriebene Drehmaschine von Leifeld, die in etwa einer alten schablonenbetriebenen Stanzpresse ähnelte. Der Bediener betätigt einen Joystick, der den Stift auf einer Schablone in Form eines rotierenden Teils bewegt. „Dies ist der Beginn der TMS-Automatisierung“, sagte Erics Bruder Craig, der heute Vizepräsident für Vertrieb bei TMS ist.
Die Technologie des Unternehmens entwickelte sich durch verschiedene Arten von schablonengesteuerten Drehmaschinen weiter und gipfelte in den computergesteuerten Maschinen, die heute in Fabriken eingesetzt werden. Dennoch unterscheidet sich das Metalldrücken in mehreren Aspekten von anderen Verfahren. Erstens können selbst die modernsten Systeme nicht erfolgreich von jemandem betrieben werden, der die Grundlagen des Spinnens nicht kennt.
„Man kann nicht einfach einen Rohling einlegen und die Maschine das Teil basierend auf der Zeichnung automatisch drehen lassen“, sagte Eric und fügte hinzu, dass Bediener neue Teileprogramme erstellen müssen, indem sie einen Joystick betätigen, der die Rollenposition während der Fertigung während der Arbeit anpasst. Normalerweise erfolgt dies in mehreren Durchgängen, es kann jedoch auch nur einmal durchgeführt werden, beispielsweise bei einem Scherformvorgang, bei dem das Material auf die Hälfte seiner Dicke verdünnt (oder „geschert“) werden kann. Das Metall selbst „wächst“ oder verlängert sich in Drehrichtung.
„Jede Metallart ist anders, und es gibt sogar innerhalb desselben Metalls Unterschiede, einschließlich Härte und Zugfestigkeit“, sagte Craig. „Darüber hinaus erwärmt sich das Metall beim Drehen, und diese Wärme wird dann auf das Werkzeug übertragen.“Wenn sich der Stahl erwärmt, dehnt er sich aus.All diese Variablen bedeuten, dass qualifizierte Bediener die Arbeit im Auge behalten müssen.“
Ein TMS-Mitarbeiter verfolgt die Arbeit seit 67 Jahren. „Sein Name war Al“, sagte Eric, „und er ging erst mit 86 in den Ruhestand.“Al begann, als die Werkstattdrehmaschine von einem Riemen angetrieben wurde, der an einer obenliegenden Welle befestigt war. Er zog sich aus einer Werkstatt mit den neuesten programmierbaren Spinnern zurück.
Heute beschäftigt die Fabrik einige Mitarbeiter, die seit mehr als 30 Jahren im Unternehmen sind, andere mehr als 20 Jahre, und diejenigen, die im Spinnprozess geschult sind, arbeiten sowohl in manuellen als auch in automatisierten Prozessen. Wenn die Werkstatt einige einfache, einmalige Spinnteile herstellen muss, ist es für einen Spinner immer noch sinnvoll, eine manuelle Drehmaschine zu starten.
Dennoch ist das Unternehmen ein aktiver Anwender der Automatisierung, wie der Einsatz von Robotern beim Schleifen und Polieren zeigt. „Wir haben drei Roboter im Haus, die das Polieren durchführen“, sagte Eric. „Zwei davon sind für das Polieren auf der vertikalen Achse und einer auf der horizontalen Achse ausgelegt.“
In der Werkstatt ist ein Robotikingenieur beschäftigt, der jedem Roboter das Schleifen spezifischer Formen mit Fingerriemenwerkzeugen (Dynabrade-Typ) sowie verschiedenen anderen Bandschleifern beibringt. Die Programmierung eines Roboters ist eine heikle Angelegenheit, insbesondere angesichts der unterschiedlichen Körnigkeit, der Anzahl der Durchgänge und der unterschiedlichen Drücke, die der Roboter ausübt.
Das Unternehmen beschäftigt immer noch Mitarbeiter, die Handpolieren durchführen, insbesondere Sonderanfertigungen. Es beschäftigt außerdem Schweißer, die Umfangs- und Nahtschweißungen durchführen, sowie Schweißer, die Hobelmaschinen bedienen, ein Verfahren, das nicht nur die Schweißnahtqualität verbessert, sondern auch die Rotation ergänzt. Die Rollen des Skinhobels verstärken und glätten die Schweißnaht, was dazu beiträgt, die Prozesskonsistenz aufrechtzuerhalten, wenn nachfolgende Rotationen erforderlich sind.
TMS war bis 1988 eine reine Maschinenwerkstatt, als das Unternehmen eine Standardreihe konischer Trichter entwickelte. „Wir erkannten, dass wir insbesondere in der Kunststoffindustrie unterschiedliche Anfragen nach Trichterpreisen erhalten würden, die sich nur geringfügig unterscheiden würden – acht Zoll hier, Viertelzoll dort“, sagte Eric. „Also begannen wir mit einem 24-Zoll.Konischer Trichter mit einem 60-Grad-Winkel, entwickelte dafür das Streckspinnverfahren [den Vorformling tiefziehen, dann drehen] und baute darauf die Produktlinie auf.“Wir hatten mehrere Zehn-Trichter-Größen und produzieren etwa 50 bis 100 auf einmal. Das bedeutet, dass wir keine teuren Anlagen amortisieren müssen und die Kunden nicht für Werkzeuge bezahlen müssen. Es steht einfach im Regal und wir können es am nächsten Tag verschicken. Oder wir können zusätzliche Arbeiten erledigen, wie zum Beispiel das Anbringen einer Ferrule, eines Kragens oder eines Schauglases, die alle einige Hilfsmanipulationen erfordern.“
Eine weitere Produktlinie namens Cleaning Line umfasst eine Reihe von Abfallbehältern aus Edelstahl. Diese Produktidee kommt aus der gesamten Autowaschbranche.
„Wir stellen viele Vakuumkuppeln für Autowaschanlagen her“, sagte Eric, „und wir wollten diese Kuppel abnehmen und etwas anderes damit machen.“Wir haben ein Designpatent für CleanLine und haben es seit 20 Jahren verkauft.“Der Boden dieser Gefäße wird gezogen, der Körper wird gerollt und geschweißt, die obere Kuppel wird gezogen, gefolgt vom Bördeln, einem Rotationsprozess, der einen gerollten Rand auf dem Werkstück erzeugt, ähnlich wie bei verstärkten Rippen.
Hopper- und Clean-Line-Produkte sind in verschiedenen „Standard“-Stufen erhältlich. Intern definiert das Unternehmen ein „Standardprodukt“ als ein Produkt, das aus dem Regal genommen und versendet werden kann. Aber auch hier gibt es „Standard-Sonderprodukte“, die teilweise aus Lagerbeständen hergestellt und dann auf Bestellung konfiguriert werden. Hier spielen softwarebasierte Produktkonfiguratoren eine Schlüsselrolle.
„Wir möchten wirklich, dass unsere Kunden das Produkt sehen und die Konfiguration, Montageflansche und Oberflächen sehen, die sie wünschen“, sagte Maggie Shaffer, Marketingmanagerin, die das Konfiguratorprogramm leitet. „Wir möchten, dass Kunden das Produkt intuitiv verstehen können.“
Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels zeigt der Konfigurator die Produktkonfiguration mit den ausgewählten Optionen an und gibt einen 24-Stunden-Preis an. (Wie viele Hersteller konnte TMS seine Preise in der Vergangenheit länger halten, kann dies jetzt jedoch aufgrund volatiler Materialpreise und Verfügbarkeit nicht.) Das Unternehmen hofft, in Zukunft die Zahlungsabwicklungskapazität zu erhöhen.
Ab sofort rufen Kunden im Geschäft an, um ihre Bestellungen auszuführen. Aber anstatt Tage oder sogar Wochen damit zu verbringen, Zeichnungen zu erstellen, zu organisieren und Genehmigungen einzuholen (und oft zu lange in einem überfüllten Posteingang zu warten), können TMS-Ingenieure mit nur wenigen Klicks Zeichnungen erstellen und die Informationen dann sofort an die Werkstatt senden.
Aus Kundensicht sind Verbesserungen an Metallspinnmaschinen oder sogar an Schleif- und Polierrobotern möglicherweise völlig unsichtbar. Der Produktkonfigurator ist jedoch eine Verbesserung, die Kunden sehen können. Er verbessert ihr Einkaufserlebnis und spart TMS Tage oder sogar Wochen an Auftragsbearbeitungszeit. Das ist keine schlechte Kombination.
Tim Heston, leitender Redakteur bei The FABRICATOR, berichtet seit 1998 über die Metallverarbeitungsbranche und begann seine Karriere beim Welding Magazine der American Welding Society. Seitdem deckt er alle Prozesse der Metallverarbeitung ab, vom Stanzen, Biegen und Schneiden bis hin zum Schleifen und Polieren. Im Oktober 2007 kam er zum Team von The FABRICATOR.
FABRICATOR ist Nordamerikas führendes Branchenmagazin für Metallumformung und -herstellung. Das Magazin bietet Nachrichten, technische Artikel und Fallbeispiele, die es Herstellern ermöglichen, ihre Arbeit effizienter zu erledigen. FABRICATOR ist seit 1970 für die Branche tätig.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. Juli 2022