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Integrierte Stückzahlen-Verdoppelung

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Hauptspindel, Reitstock auf Z-Schlitten mit Linearmotoren und zwei Schleifsupporte auf Naturgranitbett, so nüchtern und trocken liest sich ein Maschinenkonzept, das die Volkswagen AG in Baunatal kostengünstig, produktionssicher und vor allem flexibel bei der Getriebefertigung einsetzt.

Bis zur Serienreife eines Bauteils stehen für gewöhnlich zahlreiche Änderungen an. In solchen Fällen setzt man im Schleifprozess deshalb häufig auf preiswerte SG-Schleifscheiben. Freilich sind die mit hohem Verschleiß weniger produktiv und von der gewünschten Flexibilität weit entfernt. Deshalb wollten die Verantwortlichen bei der Volkswagen AG in Baunatal neue Wege gehen. Dazu Jürgen Knatz, Maschinenplaner Wellenfertigung:

„Für die Herstellung unseres neuen Doppelkupplungsgetriebes haben wir die komplette Fertigung neu aufgebaut. So haben wir uns erstmals entschlossen, in der Produktion auf hochproduktive und mannarme CBN-Schleifscheiben zu setzen und den Spagat zwischen Flexibilität in der Prototypenfertigung und Produktivität in der Serie zu gehen."

Ein Konzept, das natürlich nur dann aufgeht, wenn sich auch die Außenrundschleifmaschinen entsprechend flexibel zeigen. Fündig wurden die Verantwortlichen hier bei Buderus Schleiftechnik GmbH mit dem Typ CNC 635.

Von der Prototypenfertigung über zahlreiche Änderungen und der kontnuierlichen Anpassung an die einzelnen Entwicklungsphasen wurden die Maschinen Schritt für Schritt angepasst bzw. der Fertigungsprozess verbessert. Heute trennt man zwischen Bearbeitung der Einstiche und der, der großen Planfläche an der Verzahnung. Jürgen Knatz allerdings war bei diesem „Experiment“ von Beginn an nicht bange:

„Wir wussten nicht, wie das Bauteil in der Serie aussehen wird und trotzdem waren wir uns sicher, dass der Ausbau der Maschinen funktionieren würde.“

Mit den abrichtfreien CBN-Schleifscheiben macht man inzwischen die besten Erfahrungen. Die Standzeiten liegen zwischen 60.000 bis 80.000 Werkstücken, die gesamte Schleifbearbeitung mit vier Maschinen wird von nur einem Mitarbeiter betreut. Die Wellenfertigung ist heute auf 1.000 Einheiten pro Tag gewachsen. Das ist eine Verdoppelung der Anlauf-Stückzahlen.

Wirtschaftlich und prozesssicher Planzahlen realisieren – dieses Ziel wurde also erreicht. Aber worum geht es im Detail? Konkret geht es um zwei Bearbeitungsoperationen in einer Maschine. So werden nach der axialen Positionsvermessung auf der einen Seite die Nuten in die Welle eingestochen. Im Anschluss daran fährt das Werkstück innerhalb von ein bis zwei Sekunden zur zweiten Schleifscheibe. Auf der anderen Seite wird dann die Planfläche der Laufverzahnung geschliffen. Die Präzision wurde dabei in die CBN-Schleifscheibe gelegt, was eine enorme Reduzierung des Überwachungsaufwandes nach sich zieht. Um das Werkstück aber sicher zuspannen, muss ein konstanter Spanndruck vorhanden sein. Just der wird bei der Buderus Außenrundschleifmaschine über den Motor geregelt.

Die Leistung des Motors wird dabei prozentual unterteilt. So verfährt eine zusätzliche Achse für die Bewegung des Reitstocks druckunabhängig. Besonders interessant erscheint aber auch das Konzept, das beide Schleifstöcke auf den von Linearmotoren angetrieben Tischen vorsieht. So wird weder die eine noch die andere Schleifscheibe revolvermäßig eingeschränkt. Der lineare Einsatz bringt bei einer Verfahrgeschwindigkeit von 60m/sec einen erheblichen Zeitgewinn.

 

Ohne Volllast Stückzahlen verdoppelt

Jürgen Knatz sieht das Buderus-Maschinenkonzept als durchweg kostengünstige und sichere Produktion: „Die Produktion ist mittlerweile so schnell, dass wir die Fertigung manchmal stoppen müssen, weil kein Nachschub da ist. Das heißt, noch werden die Maschinen nicht voll ausgelastet.“ Einen großen Anteil trägt hier aber sicher auch die integrierte Beladestation, deren Steuerung wiederum in die Maschinensteuerung integriert ist. Dank der Zusammenfassung von zwei Schleifoperationen und dem flexiblen Aufbau der Buderus CNC 635 ist man in Baunatal also längst innerhalb der vorgegebenen Planzahlen.

 

Nebenbei bemerkt

Jürgen Knatz, Maschinenplaner Wellenfertigung:

„Wir haben in diesem Jahr eine Verdoppelung der Stückzahlen erreicht, denn in der Zeit, in der wir die Maschine nutzen, fahren wir auch „volles Rohr“.“

Günter Spreemann, Geschäftsführer Buderus Schleiftechnik:

„Eine ähnliche Aufgabe - nur mit dem Unterschied der Komplettbearbeitung - haben wir bereits für VW in Argentinien und China realisiert.“

 

Die Volkswagen AG

Die Volkswagen AG betreibt in elf Ländern Europas und in weiteren sieben Ländern Amerikas, Asiens und Afrikas 44 Fertigungsstätten. Über 320.000 Beschäftigte produzieren an jedem Arbeitstag rund um den Globus mehr als 21.500 Fahrzeuge oder sind mit fahrzeugbezogenen Dienstleistungen befasst. Im Getriebebau Kassel sind über 6.000 Mitarbeiter beschäftigt. An den vollautomatischen Montagelinien werden täglich neben 10.000 Schaltgetrieben auch ca. 1.900 Automatikgetriebe fertiggestellt.


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