Sonder- und Zeichnungsteile C-Teile

Individuell gefertigte Sonder- und Zeichnungsteile. (Bild: Keller & Kalmbach)

Sonder- und Zeichnungsteile werden individuell für ein bestimmtes Unternehmen und somit nach kundenspezifischer Zeichnung hergestellt, wobei verschiedenste
Fertigungsverfahren vom Drehen über das Fräsen bis zum Stanzen und Pressen zum Einsatz kommen. Sie können in Kleinmengen, Kleinserien oder Großserien produziert und geliefert werden oder aber auch jederzeit in ein C-Teile-Management-System (Kanban) integriert werden.

C-Teile bestehen heute nicht mehr nur aus Norm-, Industrie- und Standardprodukten. Vielmehr kommen zum Beispiel Verbindungs- oder Befestigungselemente häufig als Zeichnungsteil zustande. Dabei sind die Anforderungen an das Produkt, sei es die Funktion, das Material, die Geometrie, die Oberfläche und auch die Dokumentation der Produkte, in den letzten Jahren um ein Vielfaches gestiegen.

All dies macht diese Produkte zu komplexen Bauteilen. Auch wenn die Wertigkeit dieser Produkte nur marginal einen Einfluss nimmt, so ist doch die Spezifikation dieser Teile ein Indikator über den Aufwand, der sich dahinter verbirgt.

Warum ist die Beschaffung so herausfordernd?

Für jede Einkaufsabteilung ist der Einsatz und die Beschaffung von Sonder- und Zeichnungsteilen eine Herausforderung an Herstellbarkeit, Prüfbarkeit und Wirtschaftlichkeit, welche unter Umständen mehrere Lieferanten für ein Teil erfordert. Deshalb ist es wichtig, frühzeitig den richtigen Partner an seiner Seite zu haben. Dieser kann mit seiner Erfahrung, seinem Lieferantenstamm und den Kenntnissen über die möglichen Herstellungstechnologien eine wertvolle Hilfe in der täglichen Arbeit sein.

Projektbegleitende Anwendungstechnik ist das A und O

Produkte, die speziell für einen Einsatzfall entwickelt und optimiert werden, sind beratungsintensiv und es erfordert deshalb lieferantenseitig Spezialisten, die gemeinsam mit den Entwicklern des Kunden individuelle Lösungskonzepte erarbeiten. Durch das branchenübergreifende und umfassende Wissen der Techniker und Ingenieure über Herstellung und Anwendung der Bauteile erhält der Kunde einen entscheidenden Mehrwert.

Aus dieser Motivation heraus hat zum Beispiel Keller & Kalmbach schon frühzeitig den Bereich Engineering & Anwendungstechnik als Schnittstelle zwischen Entwicklung, Anwendung, Hersteller, Qualitätssicherung, Einkauf und Vertrieb geschaffen und begleitet Kunden so als erfahrener Partner im gesamten Prozess. Das Unternehmen verfügt über mehr als 60 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet der Sonder- und Zeichnungsteile und führt heute mehr als 30.000 kundenbezogene Teile.

Ziel ist es dabei stets, ein in Bezug auf Technik und Wirtschaftlichkeit optimiertes Teil für und mit dem Kunden zu entwickeln. Der große Erfahrungsschatz aus zahlreichen branchenübergreifenden Projekten in Maschinenbau, Automotive, der Elektrotechnik oder der Land- und Baumaschinenindustrie ist für Kunden ein großer Vorteil. So können Problemstellungen, die gegebenenfalls bereits in anderen Branchen erfolgreich gelöst wurden, für den Anwendungsfall adaptiert und optimiert zum Einsatz gebracht werden.

Unterschiedliche Einsparpotenziale nutzen

Im Rahmen von anwendungstechnischen Beratungen können Einsparpotenziale auf unterschiedlichen Wegen erzielt werden. So können beispielsweise Teile-Kostenreduzierungen über die Bildung von Teilefamilien realisiert, eine Umstellung auf günstigere Fertigungsverfahren oder Alternativprodukte angestrebt oder auch eine Oberflächenumstellung ins Auge gefasst werden.

Auch eine Teilereduzierung durch Standardisierungsprojekte kann zielführend sein. Einsparungen können auch erreicht werden, indem von einer Massenproduktion von Sonderteilen auf fertigungsgerechte Optimierungen gesetzt wird. Jeder Anwendungsfall ist hierbei individuell und die Lösung entsprechend auf die Anforderungen des Unternehmens zugeschnitten. Es lohnt sich also, Experten im Boot zu haben, die alle Möglichkeiten beleuchten und das beste Optimum zusammen mit dem Kunden erarbeiten können.

Line Walk: Auf dem Weg zur Innovation

Die Ansatzpunkte für Optimierungen bei Sonder- und Zeichnungsteilen setzen in der Regel relativ spät im Produktlebenszyklus an. Oftmals zu spät. Denn damit sind viele Parameter und Prozesse schon fixiert, die bei einer gründlichen Analyse große Einsparpotenziale aufdecken würden. Dieser Umstand ist oftmals vom Grundsatz her bekannt, doch wie sollte man vorgehen? Genau hier setzt der sogenannte Line Walk an.

Unter einem Line Walk versteht man die Produktionsbegehung durch einen ­externen C-Teile-Experten beziehungsweise einen Spezialisten rund um Sonder- und Zeichnungsteile mit Know-how bei Engineering und Anwendungstechnik. Für einen Line Walk kommen verschiedene Fertigungsmodelle beispielsweise im Maschinenbau, der Automobilindustrie, dem Fahrzeugbau oder auch der Medizintechnik infrage.

Dabei wird die Entwicklung und Fertigung des Produkts von Anfang bis Ende begutachtet, dokumentiert und systematisch analysiert, um Verbesserungspotenziale auf Ebene des Produkts, der Montageprozesse, der Schraubtechnik und der Oberflächen zu identifizieren und Lösungsideen abzuleiten, die Ihnen – neben direkten oder indirekten Einsparungen (zum Beispiel bei der Montage) – einen innovativen Vorsprung verschaffen können.

Checkliste für den Einkauf von Sonder- und Zeichnungsteilen

  • Stehen alle erforderlichen Dokumente (Zeichnung, Spezifikation, Lastenheft, Normen etc.) für die Anfrage zur Verfügung?
  • Sind Kenntnisse zum Verbau, Funktion und Belastung des Bauteiles für den Lieferanten erforderlich?
  • Müssen Umweltrichtlinien beachtet und eingehalten werden?
  • Ist für dieses Bauteil ein freigegebener Lieferantenstamm vorgeschrieben (Automotive / Zertifizierungslevel)?
  • Ist ein besonderes Handling für die Bauteile erforderlich (Verpackungsvorschrift, Sauberkeitsanforderungen, logistisches Konzept etc.)?
  • Welche Qualitäts- und Prüfanforderungen muss der Lieferant bei diesem Bauteil zur Verfügung stellen (Bemusterungslevel, Prüfverfahren, Materialzeugnisse etc.)?
  • Sind alle Ansprechpartner aufseiten des Kunden bekannt und werden diese dem Lieferanten für Rückfragen mitgeteilt (Technik, Montage, Konstruktion, Einkauf et cetera)?
  • Sind Losgrößen beziehungsweise Fertigungs- und Mindestmengen definiert?
  • Wird dieses C-Teil in einen Baukasten übernommen, wo es auch zu anderen Befestigungssituationen kommen kann?
  • Kann der Lieferant zum Anfragestatus einen Alternativvorschlag unterbreiten?
  • Soll ein Line-Walk (Produktionsbegehung) durchgeführt werden?

Versorgungssicherheit durch Integration in die Lieferkette sicherstellen

Im Rahmen des Beschaffungsprozesses und der Abstimmung rund um die Produktion eines Sonder- und Zeichnungsteils – Stichwort Supply Chain – sollten frühzeitig automatisierte Beschaffungsprozesse mit dem Spezialisten, Hersteller und Lieferanten der Teile besprochen werden. Mit einem ausgefeilten logistischen Konzept und der entsprechenden Steuerungssoftware entlang der kompletten Lieferkette und zu deren permanenter Überwachung lassen sich Prozesse effizient gestalten und Engpässe bei Nachlieferungen ausschließen.

Hierbei ist es wichtig, dass flexibel auf dynamische Szenarien, die klassisch die C-Teile-Supply-Chain charakterisieren, reagiert werden kann. Zudem werden durch automatisierte Nachbestellungen enorme Einsparungen bei Prozesskosten erreicht. Ein C-Teile-Konzept für Sonder- und Zeichnungsteile muss auf die individuellen Anforderungen der Produktionsversorgung abgestimmt sein. Durch den Einbezug aller Beteiligten erreicht man neben einer wirtschaftlichen Lösung auch die Akzeptanz der Belegschaft.

Praxisbeispiel E-Mobilität

Im Bereich der E-Mobilität kommen vermehrt Teile zum Einsatz, die besondere Anforderungen mit sich bringen. Oftmals sind es Teile, die spannungsführende Bauteile verbinden und aufgrund der notwendigen Isolation aus verschiedenen Materialien, zum Beispiel Kunststoff und Metall, hergestellt werden müssen. Die Geometrie des Bauteils ist oftmals einfach herzustellen, sei es in einem umformenden oder zerspanenden Prozess. Die Isolierung der Befestigung erfolgt in der Regel durch einen Kunststoff. Dieser wird entsprechend der Anforderung auf das Bauteil umspritzt. Da für die Produktion unterschiedliche Fertigungsprozesse notwendig sind, liegt die Herausforderung beim Einkauf, die geeigneten Hersteller für dieses Bauteil zu finden.

Um ein adäquates Angebot erhalten zu können, sind die Anforderungen der Spezifikationen notwendig. So muss der Kunststoff beispielsweise eine bestimmte Festigkeit haben, was eine geeignete Maschine beim Produzenten erfordert. In diesem Zusammenhang sind unter anderem die Verarbeitungstemperatur und die Zuführung zu prüfen. Der Kunststoff muss außerdem ein im Vorfeld definiertes Abbrandverhalten aufweisen. Hierzu ist unter Umständen noch ein weiterer Spezialist, welcher diese Testanforderung durchführen kann, hinzuzuziehen.

Weitere Schritte sind dann die Prüfung der Abstreifkraft der Kunststoffumspritzung und die Absicherung eines Kurzschlusses. Bei diesen Prüfungen darf der Kunststoff nicht versagen, da es, je nach Einsatzort und Verwendungszweck, sonst zu lebensgefährlichen Verletzungen kommen kann. Zuletzt kommen dann Sauberkeitsanforderungen zum Tragen. Dazu bedarf es Prüfungen von metallischen und organischen Verunreinigungen, welche im Fertigungsprozess überwacht werden müssen.

Angaben, die Sie bei einer Teileanfrage unbedingt übermitteln sollten

  1. Technische Angaben (zum Beispiel Abmessungen, Toleranzen, Werkstoffangaben, Beschichtungen)
  2. Kaufmännische Anforderungen (beispielsweise Mengen, Verpackungsvorgaben, Liefertermin)
  3. Funktionelle Eigenschaften (wie etwa Sauberkeitsanforderungen, wenn vorhanden, sowie Belastungen oder Kraftübertragungen)

Praxisbeispiel Sicherung elektrischer Schraubverbindungen

In der Elektrotechnik führen lose Schraubverbindungen oftmals zu Systemausfällen und hohen Schadensrisiken. Häufig werden Sicherungselemente eingesetzt, die für die Anforderungen elektrischer Schraubenverbindungen nur bedingt geeignet sind. Ursache für das Versagen einer Schraubenverbindung ist beispielsweise der Vorspannkraftverlust durch erhöhte Setzbeträge. Auch das Losdrehen der Verbindung durch Eigenvibrationen ist als Grund für das Versagen zu nennen. Gleiches gilt für Beschädigungen der Leitermaterialien.

Ein Sonderteil, das speziell entwickelt wurde, also nicht genormt ist, und ein spezielles U-Profil enthält, ist die Schraubensicherung für Stromschienen- und Kabelschuhverbindungen. Durch die Eigenschaften der NSK-E, so der Name, können elektrische Kontaktverschraubungen wie Kabelschuhe, Stromschienen, Masse- und Strombänder oder Potenzialausgleichsschienen zuverlässiger gesichert werden und ermöglichen einen störungsfreien Betrieb von Schaltschränken, Groß- und Frequenzumrichtern, Transformatoren oder Erdungssystemen. Aufgrund ihrer einteiligen Schraubensicherung ist sie sehr montagefreundlich. Die bogenförmig-federnde Geometrie minimiert Setz- und Kriech­erscheinungen aufgrund erhöhter Materialstärke.

Durch die Verzahnung auf der Scheibenoberfläche hat sie eine formschlüssig sperrende Wirkung unterhalb des Schraubenkopfes bzw. der Mutter. Die Oberflächenbeschichtung hat außerdem eine hohe Korrosionsschutzwirkung sowie einen definierten Reibbeiwert. Es handelt sich um eine geprüfte Schraubensicherung. Da selbst die Vorspannkraft bei kontinuierlichem Kontaktdruck aufrechterhalten wird, ist die NSK-E eine maßgeschneiderte Sicherung für elektrische Kontaktverschraubungen bei statischen und dynamischen Anforderungen.         

Autoren: Roland Salomon (Head of Application Engineering & Technical Project Purchasing) und Marvin Marufke, Product Manager Fasteners, Keller & Kalmbach

Das Unternehmen: Keller & Kalmbach

Keller & Kalmbach, 1878 in München gegründet, gehört zu den führenden Anbietern für Verbindungselemente und Befestigungstechnik, Sonder- und Zeichnungsteile, Hebetechnik sowie weitere C-Artikel für Produktion und Instandhaltung. Der Spezialist für C-Teile-Management sorgt mit seinen innovativen und selbststeuernden Logistikkonzepten, der logistischen und anwendungstechnischen Beratung, der Fertigungskompetenz sowie der Plattform E-Logistics für maßgeschneiderte Lösungen bei Kunden aus der Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie, dem Maschinen- und Anlagenbau, der Bahnindustrie, der Land- und Baumaschinenindustrie und der Elektroindustrie. Das Familienunternehmen wurde 2020 als TOP-Innovator ausgezeichnet und beschäftigt weltweit 900 Mitarbeiter. Keller & Kalmbach ist ein kompetenter Lieferant, Dienstleister und Partner, wenn es um C-Teile geht und erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2021 rund 350 Millionen Euro Umsatz.

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