A Schabmüller autóipari beszállítónál a MAPAL már régóta felel a szerszámkezelésért. Most a aaleni szerszámgyártó a komponensek CAD/CAM programozását, beleértve a szimulációt is, átvette. A növekvő követelmények mellett az alumínium megmunkálásában a gyártó értékeli ezt a komplett szolgáltatást.
A Schabmüller Automobiltechnik GmbH (SMI) Großmehringben, Ingolstadt közelében 1988 óta működik autóipari beszállítóként, és egyre inkább a nagy sorozatok hatékony gyártására specializálódott. A részegységeket többek között a Mercedes, Porsche, Audi, BMW és Jaguar járműveiben használják. Az SMI túlnyomórészt Tier 2 beszállítóként működik. Nagy ügyfelei közé tartozik az Aludyne és a Strojmetal, amelyek alumíniumöntödekként és -kovácsolókként közvetlen beszállítók az autóipar számára.
Még néhány évvel ezelőtt a Schabmüller 3,0 literes V-motorhoz készült hengerfej-fedélből évi 320.000 darabot gyártott. Az alkatrészeket, amelyek összeszerelését a Schabmüller is végzi, továbbra is gyártják, azonban a mennyiség már csökkent. Ezzel párhuzamosan más nagy megrendelések is érkeztek, amelyek függetlenebbé teszik a vállalatot a belső égésű motoroktól.
„Közben megkezdődött a futóműalkatrészek gyártása. Ez lehetőséget ad számunkra, hogy ebbe az irányba diverzifikáljunk“ – örül Helmut Häckl ügyvezető. „Cégünk fejlődött, és pontosan ezt a célt tűzte ki.“ Az új alkatrészek azonban kihívásokat is jelentenek a Schabmüller számára.
A járműalváz-alkatrészek gyártásába való belépéskor a Schabmüller teljesen új tapasztalatokat szerzett. Különösen az elektromos járművek komponenseinél a projektek részben eltolódnak, az eredetileg tervezett darabszámokat nem érik el, vagy még a sorozatgyártás megkezdése előtt is rövid távú változtatások történnek. Helmut Häckl ismeri a háttérinformációkat: „Az OEM-ek a végsőkig tapasztalatokat gyűjtenek a terhelési teszteken, mivel az egyre nehezedő járművek a akkumulátorok súlya miatt.”
Ez oda vezet, hogy bizonyos alkatrészeket stabilabbra terveznek, hogy minden határhelyzetet le tudjanak fedni. Példaként Stephan Streck, a MAPAL műszaki tanácsadója egy kerékagyat említ. Mivel a használat során problémák merültek fel a merevséggel, szinte az utolsó pillanatban egy további megmunkálandó felület és egy merevítő borda került hozzáadásra.
Schabmüllernek már a komponensek részleteinek véglegesítése előtt meg kell terveznie a berendezéseket és az árakat, ami folyamatos kihívások elé állítja a gyártót. „A megrendelés megszerzéséhez a ciklusidő a döntő tényező” – mondja Helmut Häckl.
A MAPAL már a kezdetektől részt vett.
Annak érdekében, hogy az ilyen rövid távú változásokat jobban kezelni tudják és az egész termelést tovább optimalizálják, a Schabmüller úgy döntött, hogy a MAPAL-t már a CAD/CAM programozás során bevonja. „Nagyon együttműködő kapcsolatot ápolunk a MAPAL-lal, és értékeljük a gyors reakcióidőket” - mondja Häckl. „Ezért jó érzéssel bővítettük a együttműködést a CNC programozásra és a szimulációra.”
A MAPAL eddig már részt vett az új projektek szerszámtervezésében és felelős az eszközkezelésért. Ezek a szolgáltatások az ügyfél igényeire szabottak. Eddig magukban foglalták a szerszámok elosztását, előbeállítását, kiadását és újrahasznosítását, a sorozatgyártás technikai támogatását, valamint a szerszám- és ciklusidő, valamint a leállási idő optimalizálását.
Már 2018 óta Schabmüller nem programoz saját maga. „A CAD/CAM-hoz szakértőkre van szükség, akik ezt a témát uralják” – mondja Häckl. „Ha évente csak két-három új projektet indítunk, egy munkatárs itt nem tud elég felkészült lenni.” Közben Schabmüller részben a gépgyártó szolgáltatásait használta a programozáshoz. Azonban nem volt lehetőség 3D-szimulációkra, ezért a gyártó tisztában volt azzal, hogy nem minden lehetőséget használtak ki a ciklusidők optimalizálására.
Mióta a MAPAL a kezdetektől fogva részt vesz, ez megváltozott. Az NC-programozás, a szimuláció és az eszközkezelés most tökéletesen összhangban működik. Az eszköztervezés során például szimulációs adatokat használnak fel, ami lehetővé teszi a lehetséges ütközések korai észlelését. Az OEM-ek által a gyártás megkezdése előtt végzett alkatrészváltozásokra azonnal reagálni lehet. A 3D-szimulációkban a módosításokat még a szerszámok elkészülte előtt végzik el. „Ha a jelentős változásokat nem észlelik időben, az öt számjegyű költségeket okozhat” – magyarázza Stephan Streck a szimuláció jelentőségét.
A megmunkálás optimalizálásában a szimulációnak is jelentős szerepe van. Például megmutatja azokat a behatolási szögeket, amelyekkel javítható az anyageltávolítás. A szerszám körülfogása is csökkenthető a számítógépből származó adatok segítségével. „Az ilyen részletek a szimulációban lényegesen jobban észlelhetők, mint amikor az ablakon keresztül nézünk a gépre” – tudja Streck.
Kohászati alkatrészek az alumíniumöntés helyett
A futóműalkatrészek esetében az alapanyagoknál az alumíniumöntvények helyett a kovácsolt alumíniumra való áttérés figyelhető meg. A kovácsolt alkatrészek lényegesen magasabb terhelési jellemzőkkel rendelkeznek, mint az öntött alkatrészek. A magasabb stabilitásra különösen az elektromobilitás terén van szükség. Ez azonban növeli a forgácsolásra vonatkozó követelményeket is, hogy elérjük a kívánt ciklusidőt. Az anyagleválasztás és ezzel együtt a forgácsolandó térfogat itt lényegesen magasabb, ami módosított marási stratégiákat igényel.
Ezen kívül a anyagjellemzők megváltoztak, ahogy Stephan Streck is kifejti: „Az alumíniumöntéssel összehasonlítva a kovácsolt anyagnak jelentősen csökkent a szilíciumtartalma. Ennek következményeként a forgács nem törik jól, hosszú forgácsok keletkeznek a megmunkálás során, és kenőanyaggal bevont vágóélekkel kell foglalkoznunk. A megoldások megtalálásához a MAPAL teljes kompetenciájára szükség van az alumínium forgácsolás terén.” A Schabmüller jelenleg kovácsolt alumíniumból készít egy részt a Großmehringben gyártott kerékfelfüggesztésekből, forgócsapágyakból és dőlésszárakból.
A NeoMill-Alu-QBig nagy térfogatú marót már a piaci bevezetés előtt használták.
A folyamatok javítása érdekében a MAPAL új szerszámokat is bevezet, amint azok elérhetővé válnak és előnyöket ígérnek. Ahogy Eugen Bien alkalmazástechnikus beszámolt róla, az új NeoMill-Alu-QBig váltószerszámot a Schabmüllernél használták, még mielőtt hivatalosan a piacra került volna.
Ez az új fordítható lapkás maró a MAPAL-tól csúcs teljesítményt képvisel az alumínium nagy volumenű marásában. A lehető legnagyobb időtartamú térfogat elérése érdekében 35.000 perc-1 fordulatszámig tervezett. A magas centrifugális erők ellenére a megnövelt húzóerővel rendelkező csavarok biztosítják a szoros illeszkedést, amelyek a fordítható lapkákat szilárdan a prizmatikus ülésben tartják. A MAPAL a főtestet egy finom kiegyensúlyozó rendszerrel látta el, hogy megóvja a géporsót és a lehető legmagasabb felületi minőséget érje el. Továbbá a fejlesztés során a kis vágóerőkre és a nagy pontosságú fordítható lapkákra is figyelmet fordítottak.
A három elérhető bevonat közül a MAPAL technikusai a Schabmüller kokillás öntvényének megmunkálásához egy gyémántbevonatot választottak. A gépkezelő a gépen közvetlenül forgatja a fordítható lapkákat a két vágóéllel, a marók újratöltését a MAPAL végzi a beállító helyiségben. Az NeoMill-Alu-QBig edzett keményfém vágóélei előnyöket mutatnak a korábban használt forrasztott PKD vágókkal szemben: kevesebb gyorsan törnek ki a formából a nyers darabon maradt homoknyomok miatt.
A felhasználó számára azonban valami más a döntő, ahogy Helmut Häckl megerősíti: „A gyártás során a NeoMill-Alu-QBig rövidebb ciklusidőket ért el, mert ezzel a vágási sebesség és az előtolás magasabb értékeit tudjuk elérni. Ezért akár kisebb állásidőket is vállalnánk.”
A NeoMill-Alu-QBig-ra való átállással a szerszámok miatt más marási stratégia és magasabb középsűrűség alakult ki. A MAPAL által mért értékek bizonyítják a sikerét. A végrehajtott módosítások a magasabb vágási paraméterekkel, a körmarásról a helixmarásra való áttéréssel és az így javított forgácsolási feltételek 54%-os ciklusidő-megtakarítást eredményeztek ezen feldolgozás során. Az új szerszámmal a fog előtolás átlagosan 14 mm-ről 32 mm-re növelhető.
A kerékagy feldolgozásához szükséges széles szerszámkészletben a NeoMill-Alu-QBig az egyik kevés standard szerszám, de döntő szerepet játszik a ciklusidőben, ahogy Eugen Bien mondja: „A NeoMill-Alu-QBig használata a teljes feldolgozási idő körülbelül 30%-át teszi ki.” A hangsúly a munkadarab megmunkálásán van, de a szerszám felületeket is készít késztermék minőségben.
A kerékagyak magas követelményeket támasztanak a feldolgozási stratégiával szemben. A Schabmüller évente körülbelül 97.000 darabot gyárt öntött és kovácsolt alkatrészekből a Porsche és az AMG számára, amelyhez a dupla orsós gépen hat perc ciklusidő szükséges két alkatrészhez. A szerszámkészletek 45-55 szerszámot tartalmaznak. Ebből a túlnyomó többség egyedi, ügyfél-specifikus szerszám. A legtöbbjük, például fúrók, lépcsős fúrók vagy finom fúrók, csak rövid ideig használatosak egy vagy két feldolgozás során. A szimuláció feladata, hogy a sokféle szerszám mellett a mellékidőket a lehető legrövidebbre csökkentse, és lehetőleg minden feldolgozást csak egyszer végezzen el.
Hely a jövőbeli növekedés számára
A Schabmüller jelenleg körülbelül 150 alkalmazottat foglalkoztat és folyamatosan növekszik. A közelmúltban befejeződött egy harmadik csarnok. Eredetileg a VW számára nagy darabszámban gyártott hengerfej burkolatok előállítására tervezték, a dupla csarnok egy része jelenleg más célokra van felhasználva. Az elektromos járművek akkumulátoraihoz fejlesztett fejlemezek gyártásához a Schabmüller a kiindulási anyag nagy részét megmunkálja. Egy másik projekt keretében hátsó tengelyházakat készítenek egy másik autógyártó számára.
Kapcsolat:
