06. DEZEMBER 2016

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Komme, was wolle!


Technik - Pressen

In der Automobilindustrie gilt: Wer nicht gut aufgestellt ist, hat und ist verloren. Ein Umformwerk am Teutoburger Wald ist unter anderem dank einer effizienten Pressenlinie hervorragend aufgestellt.

Bekanntlich gibt es Bielefeld nicht, zumindest ist es nicht von dieser Welt, sondern vielmehr die Erfindung des Bielefeld-Komplotts, dessen Namen man nur kennt, weil es seine Erfindung leichtfertig nach sich selbst benannt hat. Wer behauptet, schon einmal in ›Bielefeld‹ gewesen zu sein, ist entweder Mitglied oder Opfer jener Verschwörung. Sie sind unter uns! Näheres finden Sie über Ihre Lieblings-Suchmaschine unter ›Bielefeld-Komplott‹ oder ›Bielefeld-Verschwörung‹.

Doch gibt es in der Nähe der Stelle, wo Straßenkarten, Wegweiser, Ortsschilder und sogar Gebäude und Menschen ›Bielefeld‹ vortäuschen, im – südlich des Teutoburger Waldes gelegenen – real existierenden Brackwede, ein ganz real existierendes Presswerk der ThyssenKrupp Umformtechnik GmbH. Bereits seit 1893 ver- und bearbeitet man dort Stahl. Heute wird auf dem Werksgelände nur noch für die Kraftfahrzeugindustrie produziert. Dies ist derzeit ein hartes Geschäft, da Produktion und Produktionskapazitäten in der Branche stark reduziert wurden. Aber was heißt ›nur‹? »Fast alle europäischen Hersteller stehen auf unserer Kundenliste«, erklärt Dr.-Ing. Burkhard Egelkamp, Vorsitzender der Geschäftsführung des Brackweder Unternehmens.

Er nennt drei Produktgruppen: Chassisteile, etwa Längsträger für schwere Nutzfahrzeuge (NFZ); Chassisteile für PKW, wie Achsträger sowie Strukturteile des Fahrwerks, etwa Schräg-, Quer- und Längslenker. Das dritte Produktsegment sind Karosserie-Außenhaut- und -Strukturteile. Unter anderem werden Karosserie- und Chassisteile für die ›New-concept-vehicles‹ (NCV3) ›Sprinter‹ und ›Crafter‹ produziert – ein derzeit besonders hartes Geschäft, denn die Nachfrage aus dem gewerblichen Bereich ist stark eingebrochen. Da helfen weder Abwrackprämie noch Internethandel mit 24-Stunden-Service.

Wohl dem, der besonders effizient produzieren und die daraus resultierenden Vorteile dem Kunden weitergeben kann. Früher war das auch nicht anders, daher hatte die ThyssenKrupp Umformtechnik bereits 2002 – auch ein krisenbehaftetes Jahr – eine Anfrage über die Planung und Ausstattung eines neuen Presswerks an führende Pressenhersteller geschickt, unter anderem an Müller-Weingarten, damals schärfster Wettbewerber der Schuler AG und seit 2007 bekanntlich Teil des Schuler-Konzerns. »Was muss man tun, um die Zukunft des Unternehmens mit den Standorten Brackwede und Ludwigsfelde bei Berlin zu sichern?«, stand – so Werksleiter Dr.-Ing. Lutz Huxholl – als Frage hinter der Anfrage.

Und natürlich ein konkreter Bedarf: »Die Fahrzeughersteller wollen die Anzahl der Teile verringern, wodurch diese größer werden. Zudem sollen Doppelteilfertigungen realisiert werden, um die Produktionskosten zu senken. Daraus resultiert der Bedarf nach größeren Pressen«, begründet ihn Dr.-Ing. Jens-Arend Feindt, Prokurist und Leiter Sales & Engineering. Um beispielsweise die Seitenwand eines ›Sprinters‹ zu formen, reichten die vorhandenen Tischgrößen nicht aus; denn die erforderlichen Platinen haben eine Dimension von 4200 mm x 2200 mm.

Folglich wurde eine neue Pressenlinie benötigt. Die Manager und Ingenieure der ThyssenKrupp Umformtechnik ›kämpften‹ nun an zwei Fronten – besser gesagt hatten sie auf der einen Seite in Abstimmung mit den Spezialisten der Kunden die Produkte und folglich die Industrialisierung zu planen und zu optimieren, auf der anderen Seite musste mit dem Pressenlieferanten die neue Pressenlinie entwickelt und abgestimmt werden.

»Im Herbst 2001 – schon damals war klar, dass die Kapazitäten erweitert werden mussten, um insbesondere den Anforderungen der Bauteilgröße gerecht zu werden – fanden die ersten fertigungstechnischen Beratungen mit den Kunden statt«, erinnert sich Dr. Feindt. Ebenso wurden – fünf Jahre vor der geplanten Markteinführung der NCV3-Fahrzeuggeneration – die seriennahen Prototypenfertigungen projektiert. Ein Ziel von ThyssenKrupp Umformtechnik war es verständlicherweise, möglichst viele Außenhautteile in möglichst hohen Stückzahlen zu fertigen; immerhin kommt die neue Fahrzeuggeneration auf weit über 200000 Fahrzeuge pro Jahr.

So konnte die genannte Anfrage an die Pressenhersteller 2002 schon sehr konkret formuliert werden. Das Konzept sollte nicht nur die Pressen selbst umfassen, sondern auch Handhabung und Logistik. Fest stand, in der Platinenschneidanlage statt einer Schneidpresse eine Hochleistungs-Schwenkschere einzusetzen, da man zu 85 Prozent Rechteckplatinen verarbeitete und weniger als 10 Prozent der Teile eine Schneidpresse erfordern.

Die Standortfrage war ebenfalls schnell geklärt: Auf dem Werksgelände waren sowohl Infrastruktur als auch Platz – sogar für mehrere Hallenschiffe – vorhanden. Schon aus Gründen der Qualität sollte die Pressenstraße in einer eigenen Halle errichtet werden, denn kleinste Fremdkörper auf den Feinblechen der Außenhaut können große Oberflächenschäden bewirken. Deshalb entschied man sich auch, die Waschanlage in die Schneidanlage zu integrieren, sodass nur saubere Platinen im Presswerk verarbeitet werden.

2004 war das Konzept so weit klar, dass man mit der Feinplanung beginnen konnte. Doch welche Pressentechnik sollte eingesetzt werden? Sollte man eine hydraulische oder eine mechanische Pressenlinie beschaffen? Wer sollte was liefern? Sollte man verschiedene Hersteller berücksichtigen oder alles aus einer Hand beziehen? Um Schnittstellenprobleme zu vermeiden, entschied man sich für Letzteres: Ein Lieferant sollte das komplette Feinblech-Presswerk samt Schneidanlage und Handhabungseinrichtungen liefern.

Nachdem man sich auch Gedanken über die Zuverlässigkeit und Verlässlichkeit der Hersteller sowie die zu erwartende Unterstützung vor und nach der Inbetriebnahme gemacht hatte, blieben bald nur noch wenige und schließlich ein Anbieter übrig: Mit der Schuler AG und ihren verschiedenen Tochterunternehmen hatte die ThyssenKrupp Umformtechnik immer gute Erfahrungen gemacht und auch Jahrzehnte nach der Inbetriebnahme ist eine gute Betreuung gewährleistet.

Aufgrund der Ergebnisse der Presswerksplanung entschied sich die Umformtechnik für eine hydraulische Pressenlinie. Dieses Antriebskonzept ermöglicht eine hohe Flexibilität in der Produktion, da die Pressenstraße schnell auf neue Werkzeugsätze umgerüstet werden kann. Genau dies ist bei dem großen Teilespektrum mit kleinen bis mittleren Losgrößen und einer hohen Anzahl verschiedener Werkzeugsätze gefragt. Zudem lassen sich hohe Presskräfte mit der von oben doppeltwirkenden Kopfpresse mit zusätzlichem Ziehkissen von unten erzielen, sodass das Presswerk gleichzeitig die Option bietet, hochfeste Bleche zu verarbeiten.

»Schuler war nicht der billigste Anbieter«, betont Dr. Egelkamp in Richtung Martin Steinmetz, Key Account Manager Sales der Schuler AG, »aber bei annähernd gleichen Preisen entschied die gute Erfahrung und Sicherheit. Da hatte Schuler die Nase vorn, obwohl gute Angebote durchaus namhafter Hersteller – und auch einiger neuer – vorlagen.«

Im Mai 2004 wurden die Fertigungsanlagen für das neue Feinblechpresswerk bestellt, bestehend aus einer vollständig gekapselten Außenhautplatinen-Schneidanlage mit wahlweise zuschaltbarer Waschanlage vor dem Beschnitt des Stahlcoils sowie mit einer automatischen Platinenstapeleinrichtung und eine vollautomatische hydraulische Großraumpressenlinie inklusive der Roboterverkettung und Vollverkleidung.

Technologie, Ausbringung, Werkzeugwechsel und Verfügbarkeit waren einige Kriterien im Lastenheft, das nun gemeinsam mit Schuler schrittweise verfeinert und optimiert wurde.

Die Linie umfasst fünf hydraulische Pressen mit insgesamt 89 MN (1 x 25 MN + 4 x 16 MN). »Die Handhabung zwischen den Pressen übernehmen aus Gründen der Flexibilität Kuka-Roboter anstelle von Feedern. Zwischen den Pressen 1 und 2 kann bei Bedarf ein Handshake zum Drehen der Teile nach der Ziehstufe stattfinden«, erklärt Dr. Huxholl. Nur um die Platinenzuführung vor der Kopfpresse kümmert sich ein Feeder.

Drei Pressen sind mit Ziehkissentechnik ausgestattet (Kopfpresse in 6-Punkt-Ausführung mit 8 MN, die Pressen 4 und 5 in 1-Punkt-Ausführung mit je 6 MN), die beiden anderen (2 und 3) kön-nen nachgerüstet werden. Die Pressen umfassen Tische mit 4600 mm x 2800 mm beziehungsweise 2500 mm. Das derzeit längste Fertigpressteil ist eine 3,28 m lange und 1,68 m hohe Außenbeplankung mit einer Fläche von 5,51 m². Die Außenhautbleche sind meist nur noch 0,7 mm statt vorher 0,8 mm stark, wodurch manche Teile jetzt 15 Prozent leichter sind. Dennoch müssen die Roboter manchmal um die 50 Kilogramm heben.

Um die hohen Stückzahlen produzieren zu können, wurde die Straße auf zwölf Hübe pro Minute ausgelegt; die Schneidanlage schafft 40000 Platinen pro Tag. Da sind die üblichen Lose von 500 bis 3000 Stück schnell abgearbeitet, sodass die Werkzeugwechselzeiten eine erhebliche Rolle spielen. Jede Presse hat eine Doppeltür, durch die die tonnenschweren Werkzeuge rasch ein- und aus-gefahren werden können, gleichzeitig findet der automatische Tooling-Wechsel der Roboter statt.

Für den NCV3 mit seiner großen Typenvielfalt (drei Radstände, vier Längen, drei Dachhöhen und unterschiedliche Fensteranordnungen einschließlich fensterlos führen zu 210 Karosserievarianten) haben die Brackweder Ingenieure ein ausgeklügeltes Werkzeugmanagement entwickelt, damit aus nur 180 Werkzeugsätzen rund 360 Bauteile hergestellt werden. Für dieses System des flexiblen Werkzeugkonzeptes sei beispielhaft die Produktion der 16 Varianten der Laderaum-Schiebetür mit weniger als zehn Ziehwerkzeugen genannt. Gleichzeitig konnte die Anzahl der nachfolgenden Operationen stark reduziert werden.

Erwartungen deutlich übertroffen

Im Dezember 2005 erfolgte die Betriebsübergabe der Anlagen. Im Mai 2006 wurde das neue Karosserie-Feinblech-Presswerk eingeweiht. Da Schuler an die Grenzen des technisch machbaren gegangen war, ging nicht immer alles ohne Probleme ab; doch immer war Schuler in kürzester Zeit zur Stelle und hat zur vollen Zufriedenheit seines Kunden gearbeitet. Die Linie läuft und läuft und läuft. »Die Stückzahlerwartungen der Fahrzeughersteller wurden deutlich übertroffen«, betont Dr. Egelkamp; »bis Herbst 2008 waren wir sehr gut ausgelastet.«

Dann kann man nur hoffen, dass die Stückzahlerwartungen der Fahrzeughersteller auch kundenseitig bald wieder deutlich übertroffen werden. Es sieht ja gar nicht mehr so düster aus.

Hans-Georg Schätzl

www.schulergroup.com


Neu zur Blechexpo


Herausforderungen annehmen. Antworten geben. Unter diesem Motto informiert Schuler in Halle 8, Stand 8206. Ein Schwerpunkt liegt auf dem Angebot für kleine und mittelständische Unternehmen.

Automatisierung Im Bereich Stanz- und Umformautomaten wird eine Servopresse von Beutler Nova gezeigt. Die Querwellenmaschine mit 1250 kN Presskraft ist mit Schuler-Automation ausgestattet: der neuen Bandanlage aus der C-Baureihe, dem Walzenvorschub ›Schuler Power Feed‹ und einem Dreiachstransfer vom Typ AT1, das alles für kleinere Bandbreiten von 300 bis 800 mm und niedrige Tonnagen von 3 bis 8 t ab.

Dienstleistung Im Kompetenzzentrum Formhärten informiert Schuler über integrierte Pressen-, Werkzeug- und Automationslösungen. Das PCH-Verfahren (Pressure Controlled Hardening) ermöglicht die wirtschaftliche Serienfertigung formgehärteter Teile.

Hydraulische Pressen Bei Schuler SMG in Waghäusel bündelt Schuler das Know-how zur Realisierung effizienter Fertigungslösungen mit modernster hydraulischer Pressentechnik für ein sehr breites Anwendungsspektrum. Auch über mechanische Großanlagen und voll automatisierte Pressenlinien mit Servo-Direkt-Technik kann man sich informieren. Peripheriekomponenten – etwa Platinenlader, Waschmaschinen, Crossbar-Roboter sowie Produkte für den End-of-line-Bereich – ergänzen diesen Bereich.

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