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Maßgeschneiderte Automatisierung aus Laser, Plasma und Materialhandling

Pfanzelt setzt auf Zukunft: Automatisierung als Schlüssel zu mehr Effizienz

Pfanzelt Maschinenbau steht für Qualitätsprodukte und individuelle Lösungen aus Deutschland für die Forstwirtschaft und mehr. Um sich für die Zukunft zu rüsten investierte das Unternehmen in eine neue Fertigungshalle – inklusive nahezu vollautomatisiertem Schneidbereich bestehend aus zwei Schneidanlagen und Materialhandling von MicroStep

Publiziert 14.11.2024 | Erich Wörishofer

Unternehmensprofil:

PM Pfanzelt Maschinenbau GmbHFrankau 3787675 Rettenbach am AuerbergDeutschland

Pfanzelt Maschinenbau, mit Sitz in Rettenberg im Allgäu, ist spezialisiert auf die Entwicklung und Produktion innovativer Forstmaschinen und Kommunaltechnik. Im Laufe der mehr als 30 Jahre seit der Gründung durch Inhaber Paul Pfanzelt entstand das breiteste Produktprogramm eines europäischen Forsttechnikherstellers. Das Unternehmen bietet professionelle Systeme für die Forstwirtschaft (Seilwinden, Rückeanhänger, Krane, Forstschlepper, Forstraupe) und auch Sondermaschinen mit einer einzigartigen Fertigungstiefe zur Umsetzung spezifischer Bedürfnisse auch außerhalb der Forstwirtschaft. Mehr als 25.000 Maschinen wurde seit der Gründung 1991 von den heute rund 180 Mitarbeitern ausschließlich am Standort in Deutschland produziert.

www.pfanzelt.com

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

Anlagenprofil:

MSLoad

Automatisches Materialhandlingsystem
Be- und Entladung der Laserbaureihe MSF Pro
Beladung der Plasmaschneidanlage MG
Bearbeitungsfläche 3.000 x 1.500 mm
Integration in Regallagersystem

MSF Pro

Netto-Bearbeitungsfläche 3.000 x 1.500 mm
2D-Laserschneiden
IPG Faserlaser mit 4 kW Schneidleistung
Vollautomatischer Wechseltisch

Netto-Bearbeitungsfläche Bleche 4.000 x 2.000 mm
Plasmarotator zur Schweißnahtvorbereitung bis 50° mit automatischer Kalibriereinheit
Bohreinheit zum Bohren bis 40 mm und Gewinden bis M30
Rohrschneidvorrichtung zur Bearbeitung von Rohren mit 30 bis 500 mm Durchmesser und 4.000 mm Länge
Vollautomatisches Wechseltischsystem mit 3 Arbeitszonen
Schallschutzeinhausung der Schneidanlage

Pfanzelt Maschinenbau aus dem Allgäu steht seit 1991 für innovative Forstmaschinen und Kommunaltechnik. Der deutsche Hersteller bietet ein breites Spektrum und liefert maßgeschneiderte Lösungen für Anwender in der Forstwirtschaft und darüber hinaus. Um diese Vielfalt wettbewerbsfähig bieten zu können, investierte das Unternehmen in eine neue hochautomatisierte Produktionshalle. Ein großes Plus für Lagerhaltung, Logistik, Zuschnitt und weitere Produktionsabschnitte. Ein erheblicher Bestandteil des Neubaus ist der Bereich Zuschnitt. Ein vollautomatisiertes Zusammenspiel dreier MicroStep-Entwicklungen aus Materialflusssystem sowie Laserschneidanlage und Plasmaschneidanlage in Verbindung mit einem Regallagersystem führt zu einem neuen Level in Sachen Effizienz und Präzision.

Sie heißen Felix oder Moritz. Sind bekannt als Pm Trac, als Forstraupe, Forstkran oder für hochwertige Seilwinden und Rückeanhänger aus deutschen Landen. 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 mega 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 einzigartig auf individuelle Aufgaben und Gegebenheiten angepasst werden. Denn von der ersten Idee bis zur letzten Schraube – die Produkte verkörpern deutsche Wertarbeit aus dem Allgäu.

Deutsche Wertarbeit und innovative Fertigung im Allgäu

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.

Automatisierung als Schlüssel zur Effizienzsteigerung

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“, sagt Roland 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.

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. Während der CNC-Faserlaser exklusiv auf Bleche ausgelegt ist, kann die Plasmaschneidanlage auch Rohre bearbeiten und hat eine weitere Technologie zum Bohren, Gewinden und Senken integriert. 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 bei der Digitalisierung. Am Ende entstand ein maßgeschneidertes Automatisierungsprojekt.

Partnerschaft mit MicroStep: 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 hier Tonnen durch die Hallen gefahren zu diesem Zwecke. Wir haben hochbelastete Teile, wo die Schweißnähte extrem wichtig sind“ erklärt Roland 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. Maschinenbediener Daniel Klaus ist Herr über den Zuschnitt und lässt seine Anlagen arbeiten. Die Laserschneidmaschine kümmert sich vorrangig um Bleche mit einer Stärke von 2 bis 8 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 Roland Sterk ein Fazit.

"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."

Roland Sterk

Fertigungsleiter | PM Pfanzelt Maschinenbau GmbH

DIE HIGHLIGHTS DES BE-UND ENTLADESYSTEMS MSLOAD IM ÜBERBLICK:

Automatisches Materialhandlingsystem für Bleche mit 3.000 x 1.500 mm Tafelgröße

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.

DIE HIGHLIGHTS DER LASERSCHNEIDANLAGE MSF PRO IM ÜBERBLICK:

2D-Laserschneidanlage MSF Pro mit 3.000 x 1.500 mm Bearbeitungsfläche

Bei Pfanzelt kommt für den Zuschnitt von dünnerem Flachmaterial die Baureihe MSF Pro zum Einsatz Die exklusive Highspeed-Lösung für den anspruchsvollen Laser-Zuschnitt verfügt über einen hohen Automationsgrad (u.a. Wechseltisch, Reinigungs- und Kalibrierstation, Düsenwechsel automatisch). 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. Pfanzelt nutzt die Laserschneidanlage für präzise Zuschnitte von Blechen mit einer Stärke von 2 bis 8 mm.

DIE HIGHLIGHTS DER 3D-PLASMASCHNEIDANLAGE MG IM ÜBERBLICK:

3D-Plasmaschneidanlage der Baureihe MG 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 patentierte 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.

Wechseltischsystem mit drei Zonen und einer Bearbeitungsfläche von 4.000 x 1.500 mm für Flachmaterial

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. Zone 1 dient als Beladezone und ist an das Beladesystem MSLoad angebunden. Die verfahrbaren Tragroste fahren anschließend zur weiteren Bearbeitung in den Schneidbereich der Zone 2. Nach dem Schneidprozess werden die geschnittenen Teile zusammen mit dem Tragrost in die Zone 3 (Be- und Entladezone) transportiert. In Zone 3 kann das Bedienpersonal die geschnittenen Teile manuell entnehmen und den Schneidrost mit neuen Blechtafeln bestücken. In dieser Zone ist auch die manuelle Bestückung von Blechtafeln bis zu einer Größe von 4.000 x 2.000 mm möglich.

Unter der Schneidfläche des Schneidtisches befindet sich eine Schwingrinne über die gesamte Länge des Schneidtisches. Das Schwingförderersystem befördert Materialreste und Schlacke aus der Schneidkabine.

Rohrschneidvorrichtung zur 3D-Bearbeitung von Halbzeugen bis 500 mm Durchmesser

Neben der Blechbearbeitung ermöglicht Plasmaschneidmaschine eine flexible Rohrbearbeitung. Halbzeuge von 30 bis 500 mm Durchmesser und einer Länge von 4.000 mm können bearbeitet werden. Die automatische Rohrschneidvorrichtung dreht dabei die Werkstücke während des Schneidens in die exakte Position.

Technologie zum Bohren, Senken und Gewinden

Durch die Integration einer vollautomatischen Bohrspindel kann die Firma Pfanzelt in Bleche Bohrungen, Gewinde und Senkungen einbringen. Der verwendete Bohrsupport ermöglicht Bohrlöcher bis 40 mm Durchmesser und Gewinde bis M30. Ein Werkzeugmagazin mit acht Plätzen ermöglicht einen schnellen und automatischen Werkzeugwechsel.

Erich Wörishofer

ist Content Creator bei MicroStep Europa. Er hat jahrelange Erfahrung als Redakteur in den Bereichen Tageszeitung und im PR und lebt nun seine Leidenschaft für Wortakrobatik und ausführliche Recherche bei MicroStep aus. Er ist im ständigen Austausch mit unseren Technologieexperten und besucht für Interviews und Videos unsere Kunden vor Ort.