U automobilového dodavatele Schabmüller zajišťuje MAPAL již delší dobu správu nástrojů. Nyní výrobce nástrojů z Aalenu převzal také CAD/CAM programování součástí včetně simulace. Při rostoucích požadavcích na zpracování hliníku si výrobce tohoto komplexního servisu cení.
Společnost Schabmüller Automobiltechnik GmbH (SMI) v Großmehringu u Ingolstadtu působí jako dodavatel automobilového průmyslu od roku 1988 a stále více se specializuje na efektivní výrobu velkých sérií. Díly jsou mimo jiné instalovány ve vozidlech značek Mercedes, Porsche, Audi, BMW a Jaguar. SMI převážně působí jako dodavatel Tier 2. Mezi velké zákazníky patří Aludyne a Strojmetal, které jako hliníkové slévárny a kovárny dodávají přímo automobilovému průmyslu.
Až do před několika lety vyráběl Schabmüller víka válců pro VW 3,0 litrový V-motor v ročních objemech až 320 000 kusů. Tyto součásti, pro které Schabmüller také zajišťuje montáž, se stále vyrábějí, avšak objem již klesl. Naopak přibyly jiné velké zakázky, které činí firmu nezávislejší na spalovacím motoru.
„Mezitím byla zahájena výroba podvozkových dílů. To nám nabízí příležitost diverzifikovat se tímto směrem,“ těší se generální ředitel Helmut Häckl. „Naše společnost se vyvinula a přesně tento cíl sledovala.“ Nové komponenty však přinášejí pro Schabmüller také výzvy.
Při vstupu do výroby podvozkových dílů získal Schabmüller zcela nové zkušenosti. Zejména u komponentů pro elektrická vozidla jsou projekty částečně odkládány, původně plánované množství není dosaženo, nebo dochází k krátkodobým změnám před zahájením sériové výroby. Helmut Häckl zná pozadí: „OEM shromažďují až do poslední chvíle zkušenosti v zátěžových testech pro stále těžší vozidla kvůli hmotnosti baterií.
To vede k tomu, že některé součásti jsou navrženy stabilněji, aby bylo možné pokrýt každou mezní situaci.“ Příkladně to ilustruje Stephan Streck, technický poradce ve společnosti MAPAL, na příkladu nosiče kola. Protože se během provozu objevily problémy s tuhostí, byla zde téměř na poslední chvíli přidána další opracovávaná plocha a zpevňovací žebro.
Schabmüller musí plánovat zařízení a ceny pro komponenty již předtím, než je jasné, jak budou vypadat v detailu, což výrobce neustále vystavuje výzvám. „Abychom získali zakázku, je rozhodujícím faktorem taktová doba,“ říká Helmut Häckl.
MAPAL zapojen od samého začátku
Aby lépe zvládli takové krátkodobé změny a dále optimalizovali celou výrobu, rozhodl se Schabmüller zapojit MAPAL již při CAD/CAM programování. „S MAPAL máme velmi kooperativní spolupráci a ceníme si rychlých reakčních časů,“ vysvětluje Häckl. „Měli jsme proto dobrý pocit při rozšiřování spolupráce na CNC programování a simulaci.“
MAPAL se dosud podílel na návrhu nástrojů pro nové projekty a zodpovídá za správu nástrojů. Tyto služby jsou šité na míru potřebám zákazníka. Mezi ně patřilo dosud plánování nástrojů, jejich přednastavení, vydávání a regenerace, technická podpora sériové výroby, optimalizace nástrojů a taktových časů, stejně jako optimalizace doby použití.
Již od roku 2018 Schabmüller sám neprogramuje. „Pro CAD/CAM potřebujeme specialisty, kteří tuto problematiku ovládají,“ říká k tomu Häckl. „Pokud ročně zahájíme pouze dva až čtyři nové projekty, nemůže být zaměstnanec v této oblasti dostatečně zdatný.“ Mezitím Schabmüller částečně využíval pro programování služby výrobce strojů. Nicméně neexistovala možnost pro 3D simulace, a proto si výrobce byl vědom, že nebyly využity všechny možnosti pro optimalizaci cyklů.
Od doby, co je MAPAL od samého začátku zapojen, se to změnilo. NC programování, simulace a správa nástrojů nyní dokonale spolupracují. Při projektování nástrojů se například přebírají simulační data, což umožňuje včasné odhalení možných kolizí. Na změny součástí ze strany OEM před zahájením výroby lze okamžitě reagovat. V 3D simulacích se modifikace provádějí ještě před dokončením nástrojů. „Pokud se závažné změny nezachytí včas, mohou tím vzniknout náklady v pětimístných částkách,“ vysvětluje Stephan Streck význam simulace.
Pro optimalizaci zpracování hraje simulace také klíčovou roli. Například ukazuje úhly nájezdu, pomocí kterých lze zlepšit odstraňování materiálu. Také obtočení nástroje lze s daty z počítače snížit. „Takové detaily jsou v simulaci mnohem lépe viditelné, než když se díváte oknem do stroje,“ ví Streck.
Kované díly místo hliníkového odlitku
S díly podvozku dochází u výchozího materiálu k posunu od hliníkového tlakového odlitku k kovanému hliníku. Kované součásti vykazují podstatně vyšší zatěžovací charakteristiky než odlitky. Vyšší stabilita je zejména požadována v oblasti elektromobility. To však také zvyšuje požadavky na obrábění, aby bylo možné dosáhnout požadovaného cyklu. Úbytek materiálu a tím i objem, který je třeba obrábět, je zde podstatně vyšší, což vyžaduje přizpůsobené frézovací strategie.
Kromě toho se změnily materiálové vlastnosti, jak vysvětluje Stephan Streck: „Ve srovnání s hliníkovým tlakem má kované materiály výrazně snížený podíl křemíku. To má za následek, že třísky se špatně lámou, při obrábění vznikají dlouhé třísky a setkáváme se s namazanými břity. Abychom zde našli řešení, je zapotřebí veškerá odbornost MAPAL v oblasti obrábění hliníku.“ Společnost Schabmüller v současnosti vyrábí z kovaného hliníku část nosičů kol, otočných ložisek a vzpěr, které se vyrábějí ve Großmehringu.
Hochvolumenfréza NeoMill-Alu-QBig byla použita ještě před uvedením na trh.
K vylepšení procesů patří také to, že MAPAL zařazuje nové nástroje, jakmile jsou k dispozici a slibují výhody. Jak uvádí aplikační technik Eugen Bien, byl nový frézovací nástroj s vyměnitelnými břitovými destičkami NeoMill-Alu-QBig použit ve firmě Schabmüller ještě před jeho oficiálním uvedením na trh.
Tento nový frézovací nástroj s vyměnitelnými břitovými destičkami od MAPAL představuje špičkový výkon při frézování hliníku ve velkém objemu. Aby bylo možné dosáhnout co největších objemů třískování, je navržen pro použití při otáčkách až 35 000 min-1. Pro pevné uchycení i při vysokých odstředivých silách se používají šrouby s vyšší pevností v tahu, které drží vyměnitelné břitové destičky pevně v prismatickém sedle. Základní tělo je vybaveno jemným vyvažovacím systémem, aby se šetřila vřetena stroje a dosahovalo se co nejvyšší kvality povrchu. Při vývoji se navíc kladl důraz na nízké řezné síly a vysoce přesné vyměnitelné břitové destičky.
Mezi třemi dostupnými povlaky technici MAPAL zvolili pro obrábění litinových odlitků pro Schabmüller diamantový povlak. Při použití obsluhuje strojník vyměnitelné břitové destičky s oběma břitovými hranami přímo na stroji, přebalování fréz provádí MAPAL v nastavení. Výhodou jsou odolnější karbidové břity NeoMill-Alu-QBig ve srovnání s dříve používanými frézami s pájenými PKD břity: méně se lámou při zbytcích písku z formy na surovém dílu.
Pro uživatele je však rozhodující něco jiného, jak potvrzuje Helmut Häckl: „V produkci jsme s NeoMill-Alu-QBig dosáhli kratších cyklů, protože můžeme při řezné rychlosti a posuvu dosahovat vyšších hodnot. Za to bychom dokonce byli ochotni akceptovat nižší životnost nástroje.“
Přechod na NeoMill-Alu-QBig vedl k jiné frézovací strategii a vyšší střední hustotě třískování. Hodnoty naměřené MAPAL potvrzují dosažený úspěch. Uplatněné úpravy s vyššími řeznými parametry, přechod z cirkulárního frézování na frézování šroubovicí a tím zlepšené podmínky obrábění vedly k úspoře cyklového času této operace o 54 procent. S novým nástrojem se podařilo zvýšit posuv z průměrných 14 mm na 32 mm.
V rozsáhlém sadě nástrojů pro obrábění nosiče kola je NeoMill-Alu-QBig jedním z mála standardních nástrojů, ale hraje rozhodující roli pro cyklový čas, jak říká Eugen Bien: „Použití NeoMill-Alu-QBig tvoří přibližně 30 procent celkového času obrábění.“ V centru pozornosti je přitom hrubování dílu, ale nástroj také vyrábí plochy v kvalitě hotového dílu.
Nosiče kol kladou vysoké požadavky na obráběcí strategii. Pro Porsche a AMG vyrábí Schabmüller ročně přibližně 97 000 kusů z litinových a kovaných dílů, pro které je na dvojvřetenu potřeba cyklový čas šesti minut na dva díly. Sady nástrojů pro to zahrnují 45 až 55 nástrojů. Většina z nich jsou zákaznické speciální nástroje. Většina z nich, například vrtáky, stupňovité vrtáky nebo jemné vrtací nástroje, je používána jen krátce pro jedno nebo dvě obrábění. Úkolem simulace je udržet vedlejší časy co nejkratší při velkém počtu nástrojů a ideálně provést každé obrábění pouze jednou.
Prostor pro budoucí růst
Schabmüller v současnosti zaměstnává přibližně 150 pracovníků a neustále roste. V nedávné minulosti byla dokončena třetí hala. Původně navržena pro výrobu vík ventilových hlav pro VW ve velkém množství, je část dvojhaly v současnosti využívána jinak. Aby Schabmüller mohl vyrábět víka pro baterie elektrických vozidel, obrábí velkou část vstupního materiálu. V druhém projektu vznikají zadní nápravy pro dalšího výrobce automobilů.
Kontakt:
