Lackierprozesse mit geringem Aufwand optimieren

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Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Fraunhofer IPA setzt Planungs- und Prognosesystem Coatway ein

Eine schnelle und sichere Abschätzung des Rationalisierungspotenzials, das sich aus einer möglichen Anlagen-, Prozess- oder Arbeitsoptimierung im Lackier-Bereich ergibt, ist vor der Experimentphase sinnvoll. Sie sollte daher vor dem Durchführen von Eignungstests erfolgen – zur Feststellung der Wirtschaftlichkeit. So kann eine solche Abschätzung neue wirtschaftliche und ökologische Schritte einleiten, ohne dass finanzielle Mittel und Zeit zur Überprüfung von ungeeigneten Optimierungsmaßnahmen verloren gehen.

Das Fraunhofer IPA setzt dazu erfolgreich das rechnerunterstützte Planungs- und Prognosesystem Coatway (siehe Anhang) ein, wie sich anhand von sechs Praxisbeispielen zeigen lässt.

So wurde bei einem Motorenhersteller die Lackierkapazität um rund 30% gesteigert (Bild 2). Ausgangsbasis war ein 3-Schicht-Betrieb. Es fand eine Montage von teilweise vorlackierten Einzelteilen statt. Um die Farbgebung zu vereinheitlichen, wurde ein Grundlack aufgebracht, dem eine Decklackbeschichtung (grau) folgte. Für den Grund- und Decklack war eine Lackierkabine vorhanden.

Verkürzung der Taktzeit erspart Lackier-Anlagenerweiterung

Zur Feststellung des Ist-Zustands wurden daher alle vorlackierten Einzelteile und deren Vorbeschichtungsprozess aufgelistet: unter anderem Chromatierungen, Dacromet-Beschichtungen, Eloxalschichten und Tauchlackierungen. Es fand eine Überprüfung der Reklamationsfälle statt. Kriterium war die Korrosion. Schließlich wurde ein Anforderungskatalog erstellt, an dem Lieferanten und Ausrüster für die Vorbeschichtungsprozesse mitarbeiteten. Bei den Zulieferanten wurden Applikationstechniken und Eigenschaften neuer Grundierungen erprobt – insbesondere der hellgrauen Spritzgrundierung als Ersatz für die schwarze Tauchlackierung.

Die Ergebnisse sind überzeugend: Bei 50% aller Motoren ist eine Spritzgrundierung nicht mehr erforderlich. Bei den restlichen Motoren wurde die Taktzeit beim Grundieren um rund 30% reduziert. Dadurch lassen sich im 3-Schicht-Betrieb etwa 50% mehr Motoren pro Tag lackieren. Eine Erweiterung der Lackieranlagen ist nicht mehr erforderlich. Ohne hohe Investition zu tätigen, wurden die Lackierkosten erheblich reduziert. Eine lackiergerechte Konstruktion und Werkstoffauslegung der Teile und die Verlagerung von Lackierarbeiten in die Vorfertigung können wesentliche Einsparungen erbringen.

Bei einem Stahlmöbelhersteller wurde der Nachbearbeitungsaufwand in der Lackierlinie für dekorative Teile reduziert. Die Nachbearbeitungsquote lag vor der Optimierung bei 20% der Teile, wie die Feststellung des Ist-Zustands ergab. Dazu wurden empirische, mikroskopische und chemische Untersuchungen für eine Fehler-Ursachen-Analyse vorgenommen. Die Ergebnisse bildeten die Basis zur Erstellung des Maßnahmenkatalogs und zur Optimierung des Lackierprozesses in Zusammenarbeit mit den Mitarbeitern an der Lackierlinie. Eine Personalschulung half, dort ein Sauberkeitskonzept zu installieren. Es gelang ein systematischer Qualitätsaufbau und damit eine Erhöhung der Fertigungssicherheit: Der Nachbearbeitungsaufwand wurde um 33% reduziert.

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