Wie hoch ist die Auslastung der unterschiedlichen Schneidtechnologien?

Die Betrachtung der Auslastung erfordert eine Differenzierung nach Schneidverfahren und dem Schneidgut.

Nach unseren Beobachtungen erzielen Unternehmen, bei denen die Logistik und der Materialfluss optimal abgestimmt sind, die aber noch keine Digitalisierung vollzogen haben, folgende maximale Auslastungen (ohne Industrie 4.0-Features):

• Plasmaschneidanlagen: Auslastung von 55 bis 75%
• Autogene Brennschneidanlagen: Auslastung um die 40 - 55%
• Laserschneidanlagen mit auto. Beschickung liegen bei über 90%, wenn eine automatische Tischbeschickung vorhanden ist
• Wasserstrahlschneidanlagen können bei über 80% Auslastung und darüber hinaus liegen, je nachdem welches Material sie schneiden

Definition: Zur Ermittlung der Auslastung ziehen wir im weiteren die folgende Sichtweise vor: Wir betrachten nur die Schneidzeit zur Bearbeitung des Materials auf der Schneidanlage, sowie die Verfahrzeiten, gegebenenfalls die Lochstechzeit, Vorheizzeit beim Autogenbrennen, Spüldauer, die Rüstzeiten und die Einrichtarbeiten der Anlage, sowie Blechteile abräumen, Schneidtisch neu beladen.

Werden häufig dicke Materialien verarbeitet, deren Beschickung und Abräumen per se eine Fülle manueller Handgriffe sowie Kraneinsatz erforderlich machen, kann die Schneidanlage während der Rüstzeit nicht produzieren und die Auslastungszahlen sinken weiter.

Wartungs- und Reparaturarbeiten sind in den Auslastungszahlen nicht erfasst.

Die Maschinenverfügbarkeit ist ein weiteres Kriterium, dass direkten Einfluss auf den Maschinenstundensatz ausübt. Wenn eine Schneidanlage aus Gründen gleich welcher Art, sei es ihre Konstruktion, Bedienung, Montage etc. zu hoher Fehlerquote neigt, zu ständigen Ausfällen und Reparaturen dann ist sie für die Produktion nicht verfügbar - die Auslastung der Maschine sinkt zwangsläufig, die verfügbaren Schneidstunden werden geringer, wodurch sich auto. der Maschinenstundensatz erhöht.

Je nach Schwere und Häufigkeit der Ausfälle kann die Wirtschaftlichkeit eines ganzen Betriebes davon abhängen. Daher empfehlen wir vor dem Kauf einer Schneidanlage über die Verfügbarkeit mit dem Hersteller zu verhandeln und diese in das Lastenheft zu übernehmen.

• Autogene Brennschneidanlagen arbeiten tendenziell mit höheren Stückgewichten des Schneidmaterials und damit verbunden ist der Aufwand der Beschickung und Entnahme der geschnittenen Teile wesentlich aufwendiger. Auch das Vorheizen auf Lochstechtemperatur kann je nach Materialdicke erhebliche Zeit in Anspruch nehmen.
• Plasmabrenner verlieren nicht viel Zeit beim Lochstechen und werden in der Regel im mittleren Blechdickenbereich eingesetzt. Will man maximale Schnittqualität erreichen, wählt man einen geringeren Schneidstrom aus und lässt die Anlage langsamer laufen - gleichzeitig wird als Nebeneffekt die Auslastung erhöht. 
• Wasserstrahlanlagen bieten ein breites Anwenderspektrum, auch hier wird der Auslastungsgrad von den Rüstzeiten wesentlich beeinflusst. Bei Dünnblechen und Kunststoffen kosten die Beschickungsarbeiten weit aus weniger Zeit als bei dicken Materialien. Da der Schneidprozess bei dickeren Stoffen und bei Erzielung maximaler Schnittqualität relativ langsam abläuft, steigen auch hier die Auslastungszahlen.
• Beim Laser sind wir bei dem Prozess angelangt, der auch im Hinblick auf eine Industrie 4.0 Vollautomatisierung höchste Auslastungswerte unter Verwendung von automatischen Beschickungs- und Entnahmesystemen, gekoppelt mit Lagertürmen erreicht. Die Rüst- und Nebenzeiten sind durch hohe Automatisierungsgrade deutlich verkürzt worden.

Grundsätzlich erreichen Anlagen gute Auslastungszahlen bei Lohnschneidern dann, wenn genügend Zuschnittaufträge und das Materialdickenspektrum optimal vorhanden sind, was oftmals aber nicht beeinflussbar ist, sondern von der Auftragslage und einzelnen Kunden abhängig ist.

Doch trotz aller guten Automatisierungsmaßnahmen und Materialflussoptimierungen, einen echten Nonstopp-Betrieb haben wir auch bei Lohnschneidern im Bereich Brennen und Plasma bisher nicht feststellen können. Die meisten Anwender der Wasserstrahltechnik arbeiten weitestgehend manuell, d.h. ohne angehängte automatisierte Lager- und Beschickungssysteme. Ganz anders sieht es bei den Laserbetrieben aus, die uns bekannten Unternehmen setzen überwiegend  auf automatische Beschickungssysteme und Tischwechsler.

Die Ursache dafür, dass bei Plasma und Autogenanlagen weniger automatisierte Systeme zum Tragen kommen, liegt zum Einen im aufwendigen Abräumen der geschnittenen Teile, wenn diese dickerer Natur sind und mit dem Schneidtisch verkleben bzw. verschweissen, dann erfolgt das Abräumen durch recht aufwendige manuelle Handarbeit, bei der bisher jede Form der Automatisierung fragwürdig war. Die Konturteile werden häufig mit dem Schneidbrenner oder mit dem Vorschlaghammer einzeln aus ihren Nestern befreit.  

Ein weiterer Hauptgrund liegt in der heute üblichen Kleinlosigkeit der Bestellungen für Zuschnitte: Viele Auftragseingänge umfassen nur 3-5 Positionen mit zum Teil wenigen Zuschnitten. Selbst wenn ein Lohnschneider die Aufträge für eine bestimmte Materialgüte und Dicke über viele Tage sammelt, ist nicht gewährleistet, dass das Unternehmen eine 6 m oder gar eine 12 m lange Blechtafel voll verschachteln kann. Will ein Lohnbetrieb seine Kunden nicht mit einer zu langen Lieferzeit verärgern, muss eine Blechtafel auch für nur wenige Brennteile aufgelegt und wieder abgeräumt werden - gleichgültig, wie viel Teile zu schneiden sind.

Ist die Investition in eine langsamere Schneidmaschine mit geringerer Leistung die bessere Wahl?

Nicht selten erleben wir in der Praxis folgende Entscheidungsfindung: Eine neue Schneidanlage zeichnet sich beispielsweise durch eine 40% höhere Schnittgeschwindigkeit gegenüber dem kleineren oder älteren Modell aus. Der Einkäufer setzt seine derzeit zu schneidenden Aufträge als Basis für die Auslastungsermittlung ein und dabei schneidet in der Frage der Auslastung die kleinere, langsamere Anlage besser ab, da sie für die Fertigung der gleichen Tonnage eine längere Schneidzeit benötigt, ergo kann eine höhere Auslastung zugrunde gelegt werden, mit der in Folge auf den ersten Blick der Stundensatz für die langsamere Schneidanlage günstiger ausfällt.

Ist daher eine langsame Schneidanlage die bessere Wahl?

Den Fokus primär auf die Auslastung zu legen, scheint uns jedoch zu kurz gedacht und sollte nicht als einziges Entscheidungskriterium in der Investitionsfrage den Ausschlag geben.

Pro: Einsatz einer schnelleren, leistungsstärkeren Schneidmaschine

• Eine schnellere Anlage hat die vorhandenen Serienproduktion schneller abgearbeitet und kann somit in der "freien" Zeit bereits neue Aufträge abwickeln. Für das Unternehmen, das in der Regel mit Wachstum rechnet, ist das ein nicht unerheblicher Faktor, denn es erweitert seine Fertigungskapazität.
• Steigende Auftragszahlen erfordern bei leistungsschwächeren Schneidanlagen eventuell eine weitere Schneidmaschine. Diese benötigt dann aber auch die doppelte Stellfläche. Eventuell auch mehr Personal.
• Die leistungsstärkere Anlage kann auch aufgrund ihrer Leistungsreserven dickere Materialien schneiden und sie liefert im Grenzbereich in der Regel schönere Schnittbilder. Dies gilt zumindest für Plasma und Laser. Die leistungsstärkere Plasmasschneidanlage besitzt bei Schneidarbeiten im oberen Dickensegment längere Standzeiten der Verschleißteile und damit günstigere Betriebskosten. Auch bei Laserschneidanlagen sind die Betriebskosten im oberen Dickenbereich bei leistungsstarken Strahlquellen günstiger gewichtet.  
• Die leistungsstärkere Anlage erlaubt einen höheren Durchsatz und kann so die teurere Schichtarbeit obsolet werden lassen. Wo früher 1,5 oder 2 Schichten erforderlich waren, schafft eine Anlage mit höherer Leistung möglicherweise alles in einer Schicht.
• Im Wettbewerbsfall bietet die schnellere Anlage die Möglichkeit, die Kostenvorteile, die sich aus der geringeren Bearbeitungszeit ergeben, an den Endkunden weiterleiten zu können.
• Des Weiteren muss berücksichtigt werden, dass ein Stundensatz sich nicht nur aus der Finanzierung, Abschreibung und damit der Auslastung zusammen setzt, sondern ein weitaus nicht zu verachtender Faktor sind die Betriebskosten. Und diese sind in der Regel wesentlich komplizierter im Vorfeld zu erfassen.

Contra: Einsatz einer schnelleren, leistungsstärkeren Schneidmaschine

• Die Finanzierung für die leistungsstärkere Anlage ist höher
• Die Energieversorgung muss stärker ausgelegt sein
• Der Einsatz mehrerer Schneidanlagen bietet den Vorteil der Redundanz, falls eine Anlage mal ausfällt.
• Gibt es, wider Erwarten, tatsächlich weniger Arbeit, dann steht die Anlage still. Wie beschäftigt man die Maschinenbediener in dieser Zeit?

Fazit: Es gibt Pro und Contra für beide Seiten. Die Seite der Pro-Argumente ist die längere und die stichhaltigere, meinen wir. Die Contra-Argumente sind aus unserer Sicht eher lösbar. Ob diese Argumente jedoch einen Anwender überzeugen ist von Unternehmen zu Unternehmen verschieden. Die Auslastung durch geringere Leistung künstlich nach oben zu treiben ist gemäß unserer Meinung nicht unbedingt der richtige Weg. Eine langsame Schneidanlage ist nicht automatisch die bessere Wahl. Spielen allein Investitionsgrößen die ausschlaggebende Rolle so wird man sich für die kleinere und leistungsschwächere Anlage auch unter Ausschluss der Pro-Argumente zuwenden.  

Zu bedenken:
Die Digitalisierung wird verstärkt in der Industrie voran getrieben. Die Bedeutung des Internets und somit auch der Branchenportale wird weiter zunehmen.
Aufträge werden mehr und mehr online vergeben.
Wohl dem Unternehmen, das genügend Ressourcen besitzt und die Schneidanlagen zukunftsfähig dimensioniert hat, so dass diese auch Mehrarbeit problemlos ausführen können, weil sie genügend Leistungsreserven besitzen und sich auch so weiter wachsendem Wettbewerbsdruck stellen können.

• Investition in eine schnellere Maschine. Für Sie bereit gestellt: einige multifunktionale Schneidmaschinen-Modelle aus unserer Datenbank
• größere Schneidtische, so dass eine Hälfte beladen und die andere bearbeitet werden kann
• Aufträge mit einer Materialgüte und Dicke länger sammeln, so dass weniger Rüstzeit anfällt
• Rüstzeiten reduzieren durch auto. Beschickung und Entladung, falls möglich
• Schneidtische mit Kratzförderer
• optimale Intralogistik
• Schwenksäulenkran für schnelle Materialbeschickung
• Einsatz von Multifunktionsschneidanlagen