Arbeiten unter Druck

Wolfsburg ist der Gründungsstandort und das Herz des weltweit tätigen Volkswagen-Konzerns. Hier schlägt und stampft das größte Presswerk des Unternehmens, wenn nicht gar das größte der Automobilbranche. Die erste der Pressen für „Kleinteile“ wie Längsträger wurde nun generalüberholt. Automatisierte und effektivere Abläufe sowie zuverlässige Antriebstechnik bilden die Basis, um die Leistung zu steigern und dabei Energie zu sparen.

12. November 2010

Wer nach Wolfsburg kommt, kommt an einem Unternehmen nicht vorbei: Das Volkswagen-Werk ist der Stammsitz und das Herz des Konzerns – und wohl auch das größte im weltweiten Werksverbund. Hier bildet das Presswerk wahrlich einen archaischen Anblick. Untergebracht in einem denkmalgeschützten Backsteinbau, der sich über 1.000 Meter der Länge nach streckt und über 200 Meter breit ist, ist es das stampfende Herz des Unternehmens. Hier werden tragende Teile hergestellt – nicht nur für die Montage der PKW-Modelle aus Wolfsburg. Denn das Presswerk versorgt im Rahmen der Plattformstrategie auch die anderen Standorte weltweit sowie die Verbundmarken im Unternehmen.

Eine logistische Meisterleistung

Hier, mitten im Presswerk, war es 2009 die Aufgabe der beiden Unternehmen Kohler und SEW-Eurodrive, als erstes eine der Kleinteilepressen für tragende Teile wie Längsträger zu modernisieren. Die Kohler Maschinenbau GmbH ist ein verlässlicher Partner in der Branche. Sie beschäftigt 130 Mitarbeiter im badischen Friesenheim bei Lahr/Schwarzwald. Kernkompetenz ist die Herstellung von Bandzuführanlagen für Pressen und Stanzautomaten.

Volkswagen vergab den Auftrag zur Generalüberholung der Presse für die Platinenzuschnitte an Kohler mit zwei Randbedingungen:

1) Die zeitliche Umsetzung zwischen Demontage der Altanlage und Wiederinbetriebnahme erfolgt in sieben Wochen.

2) Die Antriebstechnik kommt von SEW-Eurodrive. „Wir hatten sicherzustellen, dass der Retrofit die Produktion nicht beeinflusst. Also mussten wir die Teilefertigung auf die anderen Pressen auslagern und hier die Schichten erhöhen. Das ist für uns logistisch sehr aufwändig und nicht ohne deutliche Mehrkosten zu bewerkstelligen. Hier hat sich Kohler sehr flexibel in der Umsetzung gezeigt, denn durch die Umlegung der Produktion auf die anderen Pressen mussten wir so schnell wie möglich fertig werden“, erläutert Christian Maginski, Betriebs- und Prozessmanagement PU Presswerk Volkswagen.

„Die Antriebstechnik wollten wir hier unbedingt von SEW-Eurodrive haben, weil wir diese auch schon sehr intensiv in unseren Lackierstraßen und anderen Pressenstraßen einsetzen und bislang sowohl mit den Produkten als auch mit dem Service sehr gute Erfahrungen sammelten. Natürlich haben wir uns auch Gedanken zum Thema Energiesparen gemacht und nun entschieden, die anderen Pressen für die Platinenzuschnitte entsprechend der ersten zu modernisieren, aber mit energiesparender Technik. Auch wenn elektrische Energie nur ein paar Cent pro Kilowattstunde kostet, ist doch das Einsparpotenzial immens – bis zu 30 % Energie. Da amortisiert sich die Umrüstung schon nach wenigen Jahren. Für uns ist das also sehr interessant. Schließlich ist es für uns als PKW-Hersteller als gesamtes Unternehmen wichtig, den CO2-Verbrauch reduzieren zu können – sowohl im Verbrauch unserer Pkw genauso wie in deren Produktion“, ergänzt Thomas Ponath, Betriebs- und Prozessmanagement PU Presswerk Volkswagen.

Eine sportliche Aufgabe

Weil der Rahmen für den Retrofit sehr sportlich angesetzt war, galt es keine Zeit zu verlieren. Nach den Tests der Anlage im November 2009 am Stammsitz von Kohler in Friesenheim wurden die neue Richtmaschine und die generalüberholte Haspel nach Wolfsburg verfrachtet. Umbau, Retrofit der Presse selbst und Inbetriebnahme liefen dann über Weihnachten und Silvester 2009, so dass im Januar schon wieder voll produziert werden konnte.

Der Retrofit umfasste aber nicht nur die Presse selber. Die Zuführung der Stahl-Coils zur Anlage ist über einen kleinen, kräftigen Coil-Wagen realisiert. Hier wurde u. a. der Antriebsmotor erneuert. Auch die Abwicklung – die Haspel – der Stahl-Coils wurde verbessert. Hier hat Kohler eine Erfassung der verbrauchten und noch aufgerollten Stahlmenge umgesetzt. Die Dicke des Coils wird vollautomatisch gemessen und die verbleibende Restmenge berechnet. Das ist notwendig, um nicht zu viel Ausschuss vom Coil zu erzeugen. Hierzu wird es mittig auf den Abwicklerdorn der Haspel aufgesetzt. Dieser presst drei Hydraulikbacken an die Innenseite des Lochs des Stahlcoils und wickelt hierüber mit Hilfe eines Flachgetriebemotors F107CV132 von SEW das Stahlband bedarfsorientiert in die Richtmaschine ab. Die Erfassung der Restmenge ist notwendig, weil die Hydraulikbacken der Haspel proportional zur verbleibenden Stahlmenge pressen und gegen Ende die Kanten des Rest-Coils beschädigen könnten.

Auch muss das Stahl-Coil gleichmäßig abgewickelt werden, denn eine große Pufferschlaufe des Stahlbandes, die sonst standardmäßig vorhanden ist, gibt es konstruktiv bedingt nicht. Das Stahlband wird also nahezu direkt dem Richtwalzenvorschub zugeführt. Er dient dazu, über die Walzen das Stahlblechband im Rahmen einer Kaltverformung zu richten, Materialspannungen aus dem Stahl zu nehmen und somit die Qualität des nachher verbauten Teils deutlich zu erhöhen. Den Hauptantrieb der Richtanlage bildet ein Asynchronmotor DRL180 von SEW-Eurodrive mit angeflanschtem Servogetriebe BSHF802. Die Wahl fiel hier auf ein Servogetriebe, weil durch das geringe Verdrehspiel eine hohe Performance und eine extrem genaue Positionierung des Stahlblechs unter dem angeschlossenen Presswerk erzielt werden. Die obenliegende Walzenstuhlverstellung wird durch je einen Kegelrad-Getriebemotor KAF37DR63 bewegt.

Das so gerichtete und spannungsbefreite Stahlblechband gelangt nun in die Presse, die die Stahlplatinen ausstanzt. Der Hauptantrieb der Presse ist ein Asynchronmotor DRE315, der einen Exzenter bewegt und von einem Applikationsumrichter Movidrive B mit 132 KW Leistung über Profibus angesteuert wird. Mit diesem Exzenterantrieb von SEW-Eurodrive wird das in Summe ca. 13 Tonnen schwere Pressenwerkzeug (Schnittwerkzeug Oberteil und Pressenstößel) bewegt und die rund 4000 kN Presskraft aufgebracht.

Energie –30 %, Performance +100 %

„Durch den Retrofit wurde die Performance der Anlage deutlich gesteigert. Konnten wir vorher nur maximal 15 Hübe pro Minute realisieren, so liegen wir heute bei 30 Hüben. Theoretisch wären sogar maximal 45 Hübe pro Minute möglich, aber dann gerät unsere Presse selbst in Bewegung, so dass wir die geforderte Qualität der Platinen nicht mehr sicherstellen können“, resümieren Maginski und Ponath. „SEW-Eurodrive hat uns die Energieeinsparung bei entsprechender Umrüstung ausgerechnet – mit dem Ergebnis, dass wir alle geplanten Modernisierungen entsprechend energiesparend auslegen wollen.“