Björn Svatek, Sales & Marketing Director Modular Solutions bei EMAG.

Björn Svatek, Sales & Marketing Director Modular Solutions bei EMAG. - Bild: EMAG

Durch Prozessinnovationen sanken alleine im Jahr 2016 die Stückkosten im Automobilbau um rund 4 Prozent, so die aktuellen Angaben in der Innovationserhebung vom Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW).

Dabei liegt der Wert deutlich über dem Durchschnitt der deutschen Wirtschaft. Was der Maschinenbau zu dieser Entwicklung beitragen kann, verdeutlicht ein aktuelles Beispiel aus dem Getriebebau: Mit der zweispindligen Pick-up-Drehmaschine VL 1 TWIN hat EMAG eine ideale Lösung für die großvolumige Produktion von Getriebekomponenten bis 75 Millimeter Durchmesser entwickelt. Aber wie genau sorgt diese Technologie für sinkende Stückkosten?

Im Getriebebau prallen Extreme aufeinander: Die Bauteile müssen in immer großvolumigeren Prozessen mit immer höherer Präzision gefertigt werden – zum Beispiel, weil die Ansprüche an Dynamik und Wirkungsgrad des Getriebes allgemein zunehmen. Wie können unter diesen Bedingungen die Stückkosten weiter sinken?

„Es gibt verschiedene Faktoren, die eine Rolle spielen“, erklärt Björn Svatek, Sales & Marketing Director Modular Solutions bei EMAG. „Das fängt bereits mit den Investitionskosten für eine neue Maschine an. Schließlich beeinflussen sie die Gesamtrechnung. Hier bieten wir unsere Kunden die neue VL 1 TWIN- eine Drehmaschine zum BEST PRICE. Ein konsequentes Kosten-Controlling und der Einsatz von standardisierten Komponenten machen das möglich.“

Dazu kommt: Die vertikale Bauweise der VL 1 TWIN sorgt für einen extrem kleinen Footprint in der Werkshalle von nur 4,59 Quadratmetern (ohne Späneförderer und Automation) – ein weiterer Kostenkiller bei der Etablierung des Produktionsprozesses.

Sinkende Stückkosten mit „eingebaut“

In besonderem Maße standen bei EMAG aber die laufenden Stückkosten im Fokus, wie ein Mitarbeiter in diesem Video erklärt (die hier besprochene „VLC 50 TWIN“ ist baugleich mit der VL 1 TWIN). Speziell dafür verfügt die Maschine über zwei Pick-up-Spindeln (9,9 kW/136 Nm bei 40% ED), die zwei Werkstücke gleichzeitig außerhalb des Arbeitsraums aufnehmen und mit unveränderter Aufspannung im Arbeitsraum parallel bearbeiten.

Durchmesser und Länge (X-/Z-Richtung) der beiden Bauteile lassen sich dabei unabhängig voneinander korrigieren. Auf diese Weise steigen die Ausbringungsmengen massiv an und die Stückkosten sinken ebenso massiv ab. So beträgt die Taktzeit für das Drehen eines Planetenrads mit 38 Millimeter Durchmesser gerade einmal 12 Sekunden (bei einer Bearbeitungszeit von 24 Sekunden und zwei Arbeitsspindeln im Einsatz.) Für zusätzliches Tempo sorgt der Linearmotor in der X-Achse. Dieser sorgt in Kombination mit dem direkten Wegmesssystem für maximale Präzision und Dauergenauigkeit!

Was ist TrackMotion?

Bei diesem Automationssystem von EMAG bewegt sich eine sogenannte TransLift-Einheit auf einer Schiene („Track“). Sie transportiert das Rohteil zur Maschine. Hier übernimmt die Pick-up-Automation und führt es in den eigentlichen Arbeitsraum.

Dieses Video zeigt den Gesamtprozess in allen Details.  

 

Qualität im Fokus

Gleichzeitig garantieren Hochleistungskomponenten eine Produktion mit hoher Bauteilqualität: Das direkte Wegmess-System in der X-Achse und die verwendeten Rollenumlaufführungen der Größe 45 sorgen für hohe Präzision und das Maschinenbett aus dem Polymerbeton Mineralit® (mehr zu dieser EMAG Innovation lesen Sie hier) reduziert die Schwingungen während des Fräsprozesses.

„Von Bedeutung ist in diesem Zusammenhang auch, dass beide Spindelkästen autonom verfahren können und sich so Durchmesser und Länge der beiden Bauteile unabhängig voneinander korrigieren lassen. Das sorgt für zusätzliche Präzision und Flexibilität bspw. nach einem Werkzeugwechsel“, erklärt Björn Svatek.

Ganzheitliche Lösungen denkbar

Bleibt abschließend die Frage nach weiterführenden Linien-Lösungen, die über die einzelne Maschine hinausgehen. Wie erfolgt die Verkettung? „Hier setzen wir auf unser erfolgreiches TrackMotion-System“, sagt Svatek (siehe Infokasten). „Mit seiner Hilfe lässt sich diese Technologie jederzeit in Multi-Technologie Fertigungslösungen einbinden, zu denen bei einem Zahnrad auch Verzahnungs- und Entgratmaschinen gehören.“

Auf der anderen Seite ist es einfach möglich, zwei gleiche VL 1 TWIN zu verketten. Anschließend erfolgen OP 10 / OP 10 und OP 20 / OP 20 direkt hintereinander – das aber natürlich jeweils parallel an zwei Bauteilen. Dadurch sind Taktzeiten von unter 10 Sekunden für den gesamten Ablauf möglich (bei einer Bearbeitungszeit von unter 20 Sekunden und zwei Arbeitsspindeln im Einsatz.) – ein sehr niedriger Wert, der etwa bei der Weichbearbeitung von Planetenrädern für massiv sinkende Stückkosten sorgt.

Viele Anwendungsbereiche

Insgesamt kommt die VL 1 TWIN in sehr vielen Anwendungsbereichen zum Einsatz: Planeten- und Sonnenräder, Wälzlagerringe, Flansche, Hülsen oder Nocken entstehen mit kurzer Taktzeit und hoher Präzision. „Dazu kommt der äußerst faire Preis und der kleine Stellplatz. Gebündelt sorgen diese Faktoren für die geforderten sinkenden Stückkosten“, fasst Svatek abschließend zusammen.