Besöket hos maskinbyggaren FEHLMANN i Schweiz gav nya intryck inom my toleranser

Paul Roos. Thomas Sandell och Alain Strebel.

Under mina över 20 år som redaktör och tidningsmakare har jag besökt många av världens maskinbyggare och då främst har det handlat om den tyska industrin, där vi har ett stort antal företag som tillverkar verktygsmaskiner som med teknik och kvalitet tilltalar svenska verkstäder när det skall investeras i maskinteknik.

I detta reportage riktar vi blickarna mot Schweiz där vi är och hälsar på hos maskinbyggaren FEHLMANN tillsammans med maskinsäljaren Paul Roos, maskinköparen Thomas Sandell och försäljningschef Alain Strebel, som alla skall hålla ”mig i handen” så jag navigerar rätt i all spännande teknik som jag skall beskriva på följande sidor i Tidningen MASKINOPERATÖREN.

Schweiz ligger naturskönt inramat av Alperna i söder mot Italien och Jurabergen i väster mot Frankrike. Närmaste grannar är Italien, Frankrike, Tyskland i norr och Österrike och Liechtenstein i öster. Som bank- och finanscentrum är Schweiz ett av världens starkaste länder och som vi strax skall komma in på, landet har en maskinbyggartradition utöver det vanliga. Det bor ungefär 8 miljoner invånare i Schweiz. Det finns tre officiella språk i Schweiz och olika områden domineras av olika språk.

Naturen i Schweiz är storslagen och präglas av de många stora och höga bergsmassiven. Landet har en mycket stor vintersportturism. Det rinner flera stora floder igenom landskapet, varav de största är Aare, Rhône och Rhenfloden.

Produktpärlorna tycker undertecknad finns inom den schweiziska tillverkningsindustrin. Kvalitetsarbete som standard, pålitlighet, uppfinningsrikedom och pionjäranda är alltid den närvarande motivationen.

Den världsledande klockindustrin har format hela Schweiz, där mycket av precisionsarbetet och mervärdet kommer från skickligheten som krävs. Från detta nedärvda arv till idag, är fortfarande den schweiziska maskinindustrins unika egenskaper inom my toleranser som ständigt är närvarande på ett vis eller ett annat.

Den traditionella CNC-bearbetningsprocessen har ofta visat sig vara mindre tillräcklig, när det gäller precision och effektivitet vid tillverkning av prototyper, komplicerade detaljer och komponenter.

Denna situation har tidigare genom åren inneburit en ineffektivitet som förlängt produktionstiden, såväl som kostnaden samtidigt som den begränsat kvalitet och tillförlitlighet hos viktiga komponenter, vilket inneburit betydande utmaningar för högprecisionsindustrin. Dagens verktygsmaskiner har raderat svårigheterna från förr och idag är man en precisionsindustri i världsklass, vilket betyder att vi i detta reportage skall ”syna” maskintillverkaren FEHLMANN och se hur man med teknik och sinne för de små detaljerna, lyckats bygga maskiner för den mest kräsna globala industrin.

Schweizisk maskinbyggarkonst har i allmänhet sin grund i de strikta kraven från landets urmakare när det handlar om klocktillverkning. Genom att slå samman konventionell noggrannhet med digitala styrsystem ger schweiziska maskiner samtidiga operationer med flera verktyg tillsammans en oöverträffad precision som inte liknar någon annan. När vi kommer vidare igenom den här artikeln kommer man som läsare att förstå hur modern och framåtlutande 5-axlig teknik påverkar maskinköpare genom att de schweiziska maskinbyggarna behärska ultraprecisa och kostnadseffektiva tillverkningsprocesser.

Att träffa engagerade och teknikintresserade människor gör mitt arbete som tidningsägare mycket, mycket roligare och blir till en inspirerande reflex i mitt skrivande. Teknik i all ära men i kombination med ödmjuka och kompetensdrivna intervjuobjekt blir mitt arbete mer än intressant.

Allt fler industriföretag, stora som små, väljer att digitalisera och automatisera sin produktion. På så vis kan man uppnå både högre effektivitet samt frigöra sin personal för andra uppgifter ute i produktionen. Arbetet som operatör och tekniker blir också mer intressant vilket ger hen roligare arbetsuppgifter som stärker personens beslut att arbeta vidare inom verkstadsproduktion.

5-axlig maskinteknik ökar i svensk industri. Med FEHLMANN 5-axliga bearbetningsteknik kan kunderna skapa avancerade detaljer med precision och hastighet, en lösning som sparar tid, minskar kostnader och öppnar dörren för nya möjligheter i produktionen. Det säljs och installeras allt fler 5-axliga maskiner ute i svensk produktion, det finns det statistik på.

Att koppla på ett automatiskt palettsystem är också vitalt för produktiviteten och ger en allt högre automatiseringsgrad för att effektivt utnyttja fler timmar och mer obemannad produktion.

Mer om detta spännande ämne framåt i artikeln, vad tänker och tycker maskinköparen Thomas Sandell med flera.

Idag är vi på plats i Lenzburg och strax utanför har maskinbyggaren FEHLMANN sin moderna fabrik. Lenzburg är en stillsam småstad som ligger i Aargau i centrala Schweiz. Staden är en medeltida gammal plats som sträcker sig i en hästskoform vid foten av en kulle. Överallt på vår en timmes bilfärd från flygplatsen i Zürich ser man då och då medeltida slott och givetvis har Lenzburg ett slott blickar tillbaka på nästan 1000 års historia. Tidningens redaktör är på plats, inte för att besöka olika medeltida slott utan på uppdrag för att få en glimt av schweizisk maskinbyggartradition, vilket denna gång handlar om FEHLMANN som inte strävar efter att bli störst i branschen utan att vara bäst.

– Vi är ett välmående och skuldfritt familjeföretag som bygger verktygsmaskiner med multifunktioner, för en kräsen industri som värderar småskalighet, där varje tillverkad maskin är unik och byggd efter högsta kvalitetsnorm av våra skickliga medarbetare, säger en stolt Alain Strebel.

FEHLMANN grundades 1930 och är ett privatägt företag med omkring 200 medarbetare. Wilhelm Fehlmann byggde sin första verktygsmaskin i sitt garage i schweiziska Seengen. Idag har företaget installerat över 12 000 maskiner globalt. All tillverkning av nyckelkomponenter och slutmontering sker vid huvudfabriken. Företagets processer täcker även ingenjörskonst i form av konstruktion, produktion, igångkörning, service och utbildning. Denna vertikala integration skapar kontroll över process, kvalitet, energiåtgång och logistik.

FEHLMANNs viktigaste tillgång är dess engagerade och kompetenta medarbetare och ledningspersonal. Progressiva anställningsvillkor samt en långsiktig och partnerskapsbaserad personalpolicy garanterar en hållbar trygghet och ökad kompetensutveckling inom företaget. Effektiva produktionsprocesser genom platta hierarkier och korta kommunikationsvägar är ett måste. FEHLMANN utbildar fler än 20 lärlingar inom yrken som produktions- och automationstekniker och maskinoperatörer.

R&D och tillverkning sker helt och hållet på fabriken i Seon med schweizisk precision och kvalitet. Företagets medarbetare tillverkar närmare 300 maskiner per år och har en filosofi att tillverka allt man kan under ”eget tak”. Till exempel så tillverkar man sina motorspindelar själva. Försäljningschefen Alain Strebel från FEHLMANN berättar mer om framgångsnycklarna kring vårt fokus på det 5-axliga bearbetningscentret maskinmodell VERSA 945.

– En portaldesign med ett stort bearbetningsområde och en kulskruvsdrift som kommer mycket nära den acceleration och snabbtransport som man når med linjärmotorer, är höjdpunkterna i den nya VERSA 945, säger Alain.

Maskinbyggarens första bearbetningscenterserie, som portalkoncept, var VERSA 825 som lanserade redan 2009. 2017 introducerade företaget den första linjärmotor-baserad modellen med VERSA 645. Dessa två bearbetningscentra är mycket lika i grundläggande koncept och funnits på marknaden i flera år nu. FEHLMANN kombinerar nu fördelarna i dessa två maskiner i den nyutvecklade VERSA 945. Syftet med det nya bearbetningscentret är att erbjuda ett ännu mer universellt system när det gäller dimensioner och rörelseområden, kombinerat med de precisions-, tillförlitlighets- och automatiseringsalternativ som är signum för schweizisk maskinbyggarkonst.

Mer än hälften av maskinerna levereras med automation direkt från fabriken och man har ett välutvecklat samarbeta med den schweiziska tillverkaren EROWA. VERSA modellerna har uppfyllt dessa krav i flera år.

– Kulskruvslösning med dynamik ger en tydlig signal om kontinuitet och framtida stabilitet. De väsentliga modifieringarna, efter omfattande konceptstudier, för VERSA 945 inkluderar också drivtekniken och här stod det snabbt klart att kulskruvdrivning (BSD) var rätt val. Slutsatsen är att ju större och tyngre de rörliga axlarna är, desto mindre effektiv är en linjärmotorlösning. Mot den bakgrunden valde man vi högprecisions-kulskruvar (BSD), med dubbla muttrar, för axlar med korta rörelser. Detta beslut har fördelen att drivkonceptet också gör trochoidal (dynamisk) fräsning möjligt i axlar med korta slag, förklarar Alain Strebel.

Digitalisering med Milling Center Management systemet är en egenutveckling av FEHLMANN, där man programmerar både maskin och robot. Bearbetningsordning, nollpunkter anges i en enkel och tydlig jobbtabell. Via klick kan operatören ändra bearbetningsordningen eller enskilda parametrar under drift.

Tack vare flexibiliteten och användarvänligheten är FEHLMANN -lösningen inte bara lämplig för serieproduktion utan också effektiv vid prototyp- och fåstycks-tillverkning.

Vi ber Paul Roos med mångårig kompetens och erfarenhet från svensk och internationell tillverkningsindustri, att ge sin syn på tekniken hos FEHLMANNs maskinkoncept.

– Vi på DANKAB levererar FEHLMANN som en partner för precisionsbearbetning. Maskinprogrammet omfattar manuella och CNC-styrda lösningar för 3 till 5 axlar med fokus på hög styvhet, repeterbarhet och integrerade automationslösningar. Typiska användningsområden är form- och verktygstillverkning, medicinteknik, Aerospace och allmän och mer avancerad verkstadsindustri. 

– Maskinen är utrustad med Heidenhain TNC 7, nu med en 24″- pekskärm. I styrsystemet har FEHLMANN utvecklat en mängd egna menyer och funktioner för maximal användarvänlighet.

Övervakning av verktygsbrott, termiska förändringar i maskin och verktyg, NC -programhantering, loggning av systemhändelser och telefonlarm (tillval) via SMS som skickas till ett förvalt mobiltelefonnummer är ett exempel funktioner som möjliggör ett obemannat natt- eller helgpass.

– Bearbetningsområdet är definierat med en arbetsstyckesdiameter på 600 mm och en höjd på max arbetsstyckeshöjd på 460 mm. Max 400 kg vikt på bordet. Höghastighetsspindel 30 000 varv med max 13,7 kW. Torque motorer i vrid och tippaxel (A/C). 1 – 50 000 mm/min snabbtransport /arbetsmatning. Maskinvikt 12 000 kg, bädd i grågjutgods som i alla vitala delar skavs in för perfekt geometri. Skalor i samtliga axlar, X/Y/Z/A/C. En nödvändighet för lyckad 5-axlig simultan bearbetning och ett verktygsmagasin med 320 platser. Alla vitala delar för att hantera maskinen görs från framsidan, verktyg samt paletthantering.  Som sagt en kompakt och avancerad produktionscell med många möjligheter för snabb bearbetning av komplexa detaljer med höga noggrannhetskrav, informerar maskinsäljaren Paul Roos.

– Jag har nu sålt den första 5-axliga verktygsmaskinen från FEHLMANN till ett svenskt företag inom förpackningsindustrin. Ordern är mycket viktig för framtiden, då det schweiziska maskinfabrikatet är relativt okänt på den svenska marknaden. Nu har vi en referensmaskin inom avancerad 5-axlig höghastighetsfräsning, vilket betyder att jag hoppas att fler företag får upp ögonen efter att man läst artikeln här i tidningen, säger Paul.

Samtalet leder vidare och vi får också en pratstund på resan till FEHLMANN med produktionstekniker Thomas Sandell som med en nyfikenhet och vilja att tänka nytt, valde att efter många år byta maskinfabrikat på sin arbetsplats ur även en teknisk kalkyl och ett strategiskt långsiktigt perspektiv för framtiden.

– Jag arbetar som produktionstekniker/maskinoperatör inom förpackningsindustrin och ute på verkstadsgolvet har vi allt striktare toleranskrav på floran av detaljer och formverktyg som lämnar våra maskiner. Tillverkningsprocessen är mogen och produktionstakten är hög som bygger på att hög kvalitet är standard och felavvikelser är inte att tänka på, säger Thomas.

– Att vara påläst om vad som händer ute i industrins olika tillverkningsprocesser är mycket viktigt. En produktion är idag ”levande” och det betyder att man från tid till tid behöver hitta ny teknik via verktygslösningar eller maskinteknik. Arbeta långsiktigt och hitta ett kommunikationssätt som passar varje enskild kund, säger Paul Roos.

I detta specifika fall berättar Thomas att han och kollegor mött och sett maskiner från FEHLMANN över tid och under flera av sina leverantörsresor och även sett den schweiziska maskinbyggaren på stora mässor som EMO och AMB.

– Att bygga kundförtroende handlar för mig om att hitta rätt maskin till rätt applikation.

Kraven ökar varje dag från våra maskinköpare och det betyder att industrin behöver uppdatera sin verksamhet med ny kunskap för att inte tappa kompetens och produktivitet. Att hålla på med avancerad precisionsbearbetning som Thomas och hans kollegor gör varje dag, då behöver man ibland lyfta blicken och tänka nytt. Så när man nu behövde uppdatera sin maskinpark då en äldre maskin behövde bytas ut fanns tillfället att satsa på en ny maskinleverantör som FEHLMANN blir på företagets verkstadsgolv, säger Paul Roos.

– Jag har hand om utvecklingen av den skärande bearbetningen på min avdelning och har en tät kontakt med konstruktionsavdelningen och för att klara jobbet behöver jag det senaste och det bästa som går att hitta för att tillverka optimalt som innebär testkörning av nya prototyper och programmering i en teknisk plattform som skalas upp utifrån rutiner, verktygsbanor, toleranskrav, material och cykeltider. FEHLMANN erbjuder ett mycket intressant gränssnitt för palett och robot som i det här fallet förberett för eftermontering när kapacitet eller obemannad drift ska byggas ut, berättar produktionstekniker Thomas Sandell.

FAT – Factory Acceptance Test

Under FAT provkörs maskinen under produktions lika förhållanden i leverantörens lokaler. När FAT är godkänd skickas maskinen till kunden.

– Vi ser FAT som ett av de viktigaste stegen innan maskinen får lämna fabriken. I detta fall är det ett avancerat 5-axligt bearbetningscenter som kräver en strukturerad testprocess för att bevisa för kunden att maskinen fungerar enligt kravspecifikationen innan den transporteras i väg. Det sparar tid, pengar och minskar betydligt risken för problem vid installationen, säger Paul Roos.

Vi frågar maskinköparen Thomas Sandell om ämnets vikt.

– FAT är till för att jag skall kunna få verifierat att alla funktioner fungerar. Upptäcka eventuella fel innan utrustningen transporteras och säkerställa att krav, standarder och kontrakt uppfylls. Minimera riskerna vid installation och drifts start. Så med mig på resan ner till fabriken hade jag 50 frågor och fick 50 svar, säger en mycket nöjd Thomas.

Ett FAT kan vara enkelt eller alternativt mycket omfattande beroende på produktens komplexitet. Vanliga delar som vi kan se på olika bilder i reportaget är en dokumentationskontroll som innefattar ritningar, manualer, certifikat, riskanalyser och till sist ett testprotokoll. Under hela FAT gör man funktionskontroller med spårbara parametrar som att testa styrsystemet – kommunikation, säkerhetsfunktioner. Man gör prestandatest och mätningar som handlar om kapacitet, noggrannhet, hastighet och belastning, hela tiden i kundens närvaro som under testets gång kan ställa frågor innan hen godkänner resultatet.

Så skall vi sammanfatta det hela, så var det en mycket nöjd Thomas Sandell som åkte hem till Sverige och nu väntar man på installation och igångkörning som kommer att ske under våren. Vi lär återkomma i ämnet.