Pfanzelt setzt auf MicroStep: Automatisierung als Schlüssel zu mehr Effizienz

2023 wurde bei der Pfanzelt Maschinenbau GmbH auf rund 3.000 m² eine neue Fertigungshalle mit einem nahezu vollautomatisiertem Schneidbereich, bestehend aus zwei Schneidanlagen und Materialhandling von MicroStep, in Betrieb genommen.

Der Name Pfanzelt Maschinenbau steht international für führende Forstmaschinen und Kommunaltechnik. Der deutsche Hersteller mit Sitz in Rettenberg im Allgäu hat sich seit seiner Gründung 1991 durch innovative und erstklassige Maschinen einen Namen gemacht. Mit einem breiten Produktportfolio, das von Forstseilwinden bis hin zu Rückewagen oder selbstfahrenden Maschinen reicht, bietet Pfanzelt maßgeschneiderte Lösungen für professionelle und semiprofessionelle Anwender. „Dadurch, dass unser Produktprogramm so wahnsinnig breit ist, haben wir auch eine sehr breite Zielgruppe“, erklärt Marketingleiter Peter Voderholzer. „Wir sind der einzige Forstmaschinen-Komplettanbieter Europas, wobei wir den Forst als unsere einzige Zielgruppe schon länger verlassen haben“, erklärt er. Ob in der Landschaftspflege bei Kommunen oder bei der Präparation von Skigebieten oder Bikeparks – die technologischen Möglichkeiten sind groß, die Produkte können auf individuelle Aufgaben und Gegebenheiten angepasst werden.

Ausgangs- und Endpunkt des Neubaus ist ein Stopa-Regallagersystem mit 18 Meter Höhe und 2.679 Lagerplätzen. Das Regallager ist mit dem Materialhandlingsystem MSLoad von MicroStep verknüpft, welches die beiden Schneidanlagen mit Rohmaterial befüttert und die geschnittenen Teile teilweise automatisch wieder einlagert.

Roland Sterk
Fertigungsleiter bei Pfanzelt

„Uns hat es initial an Lagerkapazitäten gefehlt. Entstanden ist ein logistisches Gesamtkonzept, das mehr kann als nur Bleche bearbeiten. Die Investition in den Zuschnitt ist im Zuge des Hallenneubaus mit entstanden. Man hat immer damit geliebäugelt auch Fasen schneiden zu können. Hier hat MicroStep enorme Erfahrungen und super Referenzen.“

Schlüssel zur Effizienzsteigerung

Pfanzelt beschäftigt rund 180 Mitarbeiter und nur ein geringer Teil des Produktionsbedarfs wird extern zugekauft. „Wir benötigen manchmal nur ein oder zwei Teile, um etwas zu testen. Das funktioniert mit einem Zulieferer nicht. Deswegen waren wir gezwungen, das dann selber zu machen. Und irgendwann merkst du die Wertschöpfung und baust diesen Bereich aus“, erklärt Fertigungsleiter Roland Sterk.

Sichtbarstes Zeichen des modernen Maschinenparks mit hohem Automationsgrad ist eine neugebaute Fertigungshalle, die 2023 in Betrieb genommen wurde. Auf 100 x 30 Meter wurden teils zweistöckig Warenein- und -ausgang, Vormontage, Lager und ein Teil des Technologieparks neu aufgestellt. „Uns hat es initial an Lagerkapazitäten gefehlt. Entstanden ist ein logistisches Gesamtkonzept, das mehr kann als nur Bleche bearbeiten. „Die Automation hat mehrere Hintergründe: Einerseits aus einer Technikaffinität heraus und einer dünner werdenden Personaldecke, andererseits aus der Notwendigkeit heraus in unserer Vielseitigkeit auch weiter wettbewerbsfähig produzieren zu können“, erklärt Sterk. Hauptsächlich werden bei Pfanzelt Bleche mit 10 oder 12 mm bearbeitet. Das Teilespektrum reicht von ganz klein bis 4,5 Meter Länge und einem Stückgewicht bis 0,5 Tonnen. Oftmals handelt es sich um Einzelstücke oder Teile mit geringen Losgrößen.

Auf der multifunktionalen 3D-Plasmaschneidanlage der Baureihe MG werden bei Pfanzelt insbesondere größere Materialstärken von 10 bis 30 mm abgearbeitet.

Neues Logistikkonzept: Mehr als nur Bleche schneiden

Ausgangs- und Endpunkt des Neubaus ist ein Regallagersystem von Stopa: 18 Meter hoch, 2679 Lagerplätze mit einer Kapazität von mehr als 8.000 Tonnen. Die Abkantpressen inklusive Roboter-Biegezelle werden von hier mit Material versorgt und darüber hinaus in außerordentlicher Weise auch der Bereich Zuschnitt: Das Regallager ist mit dem Materialhandlingsystem MSLoad von MicroStep verknüpft, das zwei MicroStep-Schneidanlagen bedient und geschnittene Stücke zum Teil auch wieder automatisch einlagern kann. Integriert in das Schneidareal ist eine 2D-Laserschneidanlage der Baureihe MSF Pro sowie eine 3D-Plasmaschneidanlage der Baureihe MG. Die gesamte Peripherie wie z. B. Filtertechnik, Plasma- oder Lasertechnik etc. wurde platzsparend auf einem Podest oberhalb des Lasers untergebracht. So individuell die Lösungen von Pfanzelt sind, so individuell wurde auch dieses Technologie-Zusammenspiel für den Zuschnitt entwickelt und implementiert.

Maschinenbau, Steuerung und Schnittstellen mit dem Stopa-System mussten geschaffen und in Einklang gebracht werden, das ERP-System von Pfanzelt angebunden – hier profitierte MicroStep von seinem großen Erfahrungsschatz bei Sondermaschinen und der Digitalisierung. Am Ende entstand ein maßgeschneidertes Automatisierungsprojekt.

Integriert in die Portalschneidanlage ist ein Plasmarotator zum 3D-Fasenschneiden, z. B. für die Schweißnahtvorbereitung bis 50°. Die Maschine verfügt zudem über eine automatische Rohrschneidvorrichtung sowie eine Bohrspindel zum Bohren, Gewinden und Senken.

Infos zum Anwender

Der Name Pfanzelt Maschinenbau steht international für führende Forstmaschinen und Kommunaltechnik. Der deutsche Hersteller mit Sitz in Rettenberg im Allgäu hat sich seit seiner Gründung 1991 durch innovative und erstklassige Maschinen einen Namen gemacht. Mit einem breiten Produktportfolio, das von Forstseilwinden bis hin zu Rückewagen oder selbstfahrenden Maschinen reicht, bietet Pfanzelt maßgeschneiderte Lösungen für professionelle und semiprofessionelle Anwender.

Automatisches Materialhandlingsystem

Zentraler Bestandteil des automatisierten Zuschnitts bei der Firma Pfanzelt ist das Materialflusssystem MSLoad: Die Automatisierungslösung ist modular aufgebaut und dient der automatischen Beladung mit Rohmaterial und der Entladung der geschnittenen Teile. Sie kann mit Laser- und Plasmaschneidanlagen von MicroStep eingesetzt werden, die über ein automatisches Wechseltischsystem verfügen. Bei Pfanzelt übergibt das Regallagersystem das zu schneidende Material an eine Pufferstation. Mit Hilfe eines Vakuumhebers wird das Blech von der Aufnahmestation zum Wechseltisch transportiert. Beim Faserlaser wird das Schneidgut automatisch in die Schneidkabine des Faserlasers transportiert, in der Schneidkabine bearbeitet und anschließend automatisch wieder abtransportiert. Die Entladegabel entnimmt die geschnittenen Teile und legt sie auf der Entladestation ab, von wo aus die Rückführung in das Regallager erfolgt. Bei der Plasmaschneidanlage erfolgt die Aufnahme des Rohmaterials identisch. MSLoad transportiert das Blech zum dortigen Wechseltisch, innerhalb der Schallschutzeinhausung wird geschnitten oder gebohrt und am anderen Ende der Anlage nach außen geführt. Hier erfolgt die Entladung manuell. So können die Schneidanlagen kontinuierlich beschickt und betrieben werden. Das Automatisierungssystem ist für Blechtafeln mit einer Größe von 3.000 x 1.500 mm ausgelegt.

Plasmastromquelle von Kjellberg und Filteranlage von Teka: Als Plasmaquelle dient eine HiFocus 280i neo von Kjellberg mit automatischer Gaskonsole und ContourCut Speed-Technologie. Zur Absaugung ist eine AirCube-Filteranlage von Teka mit 5,5 kW im Einsatz.

2D-Laserschneidanlage mit 3.000 x 1.500 mm Bearbeitungsfläche

Bei Pfanzelt kommt für den Zuschnitt von dünnerem Flachmaterial die Baureihe MSF Pro zum Einsatz. Die Highspeed-Lösung für den anspruchsvollen Laser-Zuschnitt verfügt über einen hohen Automationsgrad. Der Maschinenbauer entschied sich für eine Ausführung mit dem 2D-Laserschneidkopf Highyag Bimo-FSC und einer IPG-Faserlaserquelle YLS 4000 U mit 4 kW Schneidleistung. Die Bearbeitungsfläche des automatischen Wechseltischsystems beträgt analog zum MSLoad 3.000 x 1.500 mm. Zur Absaugung ist eine Teka-Filteranlage AirCube mit 5,5 kW im Einsatz.

3D-Plasmaschneidanlage mit Technologie zum Bohren, Senken und Gewinden

Für die Bearbeitung größerer Materialstärken ist als zweite Schneidlösung eine 3D-Plasmaschneidanlage der Baureihe MG integriert. Die multifunktionale Anlage ist für den industriellen Dauereinsatz konzipiert und erfüllt höchste Anforderungen an Präzision, Leistung und Bedienbarkeit. Integriert in die Portalschneidanlage ist der Plasmarotator zum 3D-Fasenschneiden, z. B. für die Schweißnahtvorbereitung bis 50°. Die automatische Kalibriereinheit ACTG® sorgt für gleichbleibend hochpräzise Ergebnisse. Als Plasmaquellen dient eine HiFocus 280i neo von Kjellberg mit automatischer Gaskonsole und Contour Cut Speed-Technologie. Um den Lärmpegel zu reduzieren, wurde der Schneidbereich mit einer Schallschutzeinhausung umbaut.

Im Gegensatz zum Laser wurde bei der Plasmaschneidanlage ein zweiseitiges Wechseltischsystem integriert. Dieses System verfügt über drei verfahrbare Auflageroste und ermöglicht so die maximale Kapazitätsausnutzung des CNC-Schneidsystems. Dazu ist das Gesamtsystem in drei Zonen unterteilt. Neben der Blechbearbeitung ermöglicht die Plasmaschneidmaschine eine flexible Rohrbearbeitung. Halbzeuge von 30 bis 500 mm Durchmesser und einer Länge von 4.000 mm können bearbeitet werden. Durch die Integration einer vollautomatischen Bohrspindel kann Pfanzelt in Bleche Bohrungen, Gewinde und Senkungen einbringen.

Maßgeschneiderte Automatisierung des Zuschnitts

„Die Investition in den Zuschnitt ist im Zuge des Hallenneubaus mit entstanden. Man hat immer damit geliebäugelt auch Fasen schneiden zu können. Hier hat MicroStep enorme Erfahrungen und super Referenzen. Wir haben vorher auf einem Bearbeitungszentrum Schweißnahtvorbereitungen eingebracht und zu diesem Zwecke hier Tonnen durch die Hallen gefahren. Wir haben hochbelastete Teile, wo die Schweißnähte extrem wichtig sind“, erklärt Sterk. Aus einer Anlage mit Fasenaggregat wurden im Lauf der Beratung schließlich zwei Schneidmaschinen, die über ein gemeinsames Materialhandlingsystem verfügen. „Wir wollten einen Ansprechpartner, auch was die Schnittstellen anbelangt. Wir wollten nicht einen Automatisierer haben, einen Plasmaanbieter und einen Laseranbieter“, betont Sterk. Mit diesem Antrieb wurde die Zahl der infrage kommenden Anbieter klein und die Entscheidung für MicroStep war gefallen. Nach intensiver Planungs-, Projektierungs- und Inbetriebnahme-Phase ist die Anlage seit Frühjahr 2024 nun dauerhaft im Einsatz. Die Laserschneidmaschine kümmert sich vorrangig um Bleche mit einer Stärke von 2,0 bis 8,0 mm. Auf der Plasmaschneidanlage werden Materialdicken von 10 bis 30 mm abgearbeitet. Wo das Unternehmen Pfanzelt zu größten Teilen im Einschichtbetrieb tätig ist, ist sein automatisierter Bereich darüber hinaus auch am Wochenende im Einsatz.

„Das Hauptziel der Lösung war, dass wir Bleche möglichst wenig manuell bewegen müssen, dass wir einen Lagerbestand von dem Blech haben, dass wir auch wieder Rücklagerungen ins Regal haben. Wir können nun exakt planen, wann wir was schneiden können – die Übersicht ist viel höher geworden. Und wir können mit einem geringeren Personalaufwand schneiden“, zieht Sterk ein Fazit.