La furnizorul de automobile Schabmüller, MAPAL se ocupă de gestionarea uneltelor de mai mult timp. Acum, producătorul de unelte din Aalen a preluat și programarea CAD/CAM a componentelor, inclusiv simularea. Având în vedere cerințele în creștere pentru prelucrarea aluminiului, producătorul apreciază acest serviciu complet.
Schabmüller Automobiltechnik GmbH (SMI) din Großmehring, lângă Ingolstadt, activează ca furnizor de automobile din 1988 și s-a specializat din ce în ce mai mult în fabricarea eficientă a unor serii mari. Piesele sunt utilizate, printre altele, în vehiculele de la Mercedes, Porsche, Audi, BMW și Jaguar. SMI acționează în principal ca furnizor Tier 2. Clienți mari sunt Aludyne și Strojmetal, care, ca turnătorii de aluminiu, respectiv forje, sunt furnizori direcți pentru industria auto.
Până acum câțiva ani, Schabmüller producea capace de cilindru pentru motorul V de 3,0 litri de la VW în cantități anuale de până la 320.000 de unități. Componentele, pentru care Schabmüller se ocupă și de asamblare, sunt în continuare fabricate, însă volumul a scăzut deja. În schimb, au apărut alte comenzi mari, care fac compania mai puțin dependentă de motorul cu ardere internă.
„Între timp, producția de piese de șasiu a început. Acest lucru ne oferă ocazia să ne diversificăm în această direcție“, se bucură directorul general Helmut Häckl. „Compania noastră s-a dezvoltat și a urmărit exact acest obiectiv.“ Noile componente aduc însă și provocări pentru Schabmüller.
La începutul producției de componente pentru șasiuri, Schabmüller a acumulat experiențe complet noi. În special pentru componentele destinate vehiculelor electrice, proiectele sunt uneori amânate, cantitățile planificate inițial nu sunt atinse sau există modificări de ultim moment înainte de începerea producției în serie. Helmut Häckl cunoaște fundamentele: „OEM-urile acumulează experiențe până în ultimul moment în teste de încărcare pentru vehiculele care devin din ce în ce mai grele din cauza greutății bateriilor.
Aceasta duce la faptul că anumite componente sunt concepute mai stabil pentru a putea acoperi orice situație limită.” Exemplificând, Stephan Streck, consultant tehnic la MAPAL, ilustrează acest lucru prin intermediul unui suport de roată. Deoarece în timpul funcționării au apărut probleme cu rigiditatea, a fost adăugată, practic în ultimul moment, o altă suprafață de prelucrat și o nervură de întărire.
Schabmüller trebuie să planifice instalațiile și prețurile pentru componentele respective înainte de a stabili cum vor arăta acestea în detaliu, ceea ce reprezintă o provocare constantă pentru producător. „Pentru a obține un contract, timpul de ciclu este factorul decisiv“, spune Helmut Häckl.
MAPAL implicat încă de la început
Pentru a gestiona mai bine astfel de modificări pe termen scurt și a optimiza întreaga producție, Schabmüller a decis să colaboreze cu MAPAL încă de la programarea CAD/CAM. „Avem o colaborare foarte cooperantă cu MAPAL și apreciem timpii de reacție rapizi”, explică Häckl. „De aceea, am avut un sentiment bun în legătură cu extinderea colaborării la programarea CNC și simulare.”
MAPAL a fost deja implicată în proiectarea uneltelor pentru noi proiecte și se ocupă de gestionarea uneltelor. Aceste servicii sunt personalizate în funcție de nevoile clientului. Acestea au inclus până acum planificarea uneltelor, pregătirea lor, distribuția și recondiționarea, suport tehnic pentru producția în serie, precum și optimizarea uneltelor, a timpului de ciclu și a timpului de funcționare.
Încă din 2018, Schabmüller nu mai programează singur. „Pentru CAD/CAM avem nevoie de specialiști care să stăpânească acest domeniu“, spune Häckl. „Dacă abordăm doar două până la patru proiecte noi pe an, un angajat nu poate fi pregătit suficient.” Între timp, Schabmüller a folosit parțial servicii ale producătorului de mașini pentru programare. Totuși, nu a existat posibilitatea pentru simulări 3D, motiv pentru care producătorul era conștient că nu toate opțiunile erau utilizate pentru a optimiza timpii de ciclu.
De când MAPAL este implicat de la început, acest lucru s-a schimbat. Programarea NC, simularea și managementul uneltelor se integrează acum perfect. De exemplu, în proiectarea uneltelor sunt preluate datele de simulare, ceea ce permite identificarea timpurie a posibilelor coliziuni. Modificările aduse componentelor de către OEM-uri înainte de începerea producției pot fi gestionate imediat. În simulările 3D, modificările sunt efectuate înainte ca uneltele să fie finalizate. „Dacă modificările semnificative nu sunt interceptate la timp, pot apărea costuri de cinci cifre”, explică Stephan Streck importanța simulării.
Pentru optimizarea prelucrării, simularea joacă de asemenea un rol esențial. Aceasta arată, de exemplu, unghiurile de intrare cu care poate fi îmbunătățită îndepărtarea materialului. De asemenea, învăluirea unui instrument poate fi redusă cu datele din computer. „Astfel de detalii sunt mult mai ușor de observat în simulare decât dacă te uiți prin fereastra mașinii”, știe Streck.
Piese forjate în loc de turnare din aluminiu
Cu piesele de șasiu, se observă o tranziție de la turnarea din aluminiu la aluminiu forjat. Componentele forjate au valori de încărcare semnificativ mai mari decât piesele turnate. Stabilitatea mai mare este cerută în special în domeniul mobilității electrice. Aceasta crește însă și cerințele pentru prelucrarea prin așchiere, pentru a atinge timpul de ciclu dorit. Deșeurile de material și, prin urmare, volumul de prelucrat sunt semnificativ mai mari, ceea ce necesită strategii de frezare adaptate.
În plus, proprietățile materialelor s-au schimbat, așa cum explică Stephan Streck: „Comparativ cu turnarea din aluminiu, materialul forjat are un conținut de siliciu mult redus. Aceasta are ca rezultat faptul că așchile nu se rup bine, se formează așchii lungi în timpul prelucrării și ne confruntăm cu tăișuri acoperite cu material. Pentru a găsi soluții în acest sens, este necesară întreaga competență a MAPAL în prelucrarea aluminiului.” În prezent, Schabmüller fabrică din aluminiu forjat o parte din suporturile de roată, lagărele pivotante și brațele de înclinare produse la Großmehring.
Freză de volum mare NeoMill-Alu-QBig utilizată înainte de lansarea pe piață.
Pentru îmbunătățirea proceselor, MAPAL include noi unelte de îndată ce acestea devin disponibile și promit avantaje. Așa cum raportase tehnicianul de aplicații Eugen Bien, noul frezare cu plăci de tăiere interschimbabile NeoMill-Alu-QBig a fost utilizat de Schabmüller, înainte de a fi lansat oficial pe piață.
Această nouă freză cu plăcuțe indexabile de la MAPAL oferă performanțe de vârf în frezarea de volum mare a aluminiului. Pentru a atinge volume de așchiere cât mai mari, este proiectată pentru utilizarea la viteze de până la 35.000 min-1. Pentru o fixare sigură, în ciuda forțelor centrifuge mari, sunt utilizate șuruburi cu rezistență crescută la tracțiune, care mențin plăcuțele indexabile ferm în locul prismatice. Corpul de bază este echipat de MAPAL cu un sistem de echilibrare fină, pentru a proteja axul mașinii și a atinge calități superioare ale suprafeței. De asemenea, accentul în dezvoltare a fost pus pe forțe de tăiere reduse și plăcuțe indexabile de înaltă precizie.
Dintre cele trei acoperiri disponibile, tehnicienii MAPAL au ales un strat de diamant pentru prelucrarea fontelor cu matriță la Schabmüller. În utilizare, operatorul mașinii rotește plăcuțele indexabile cu cele două margini de tăiere direct la mașină, în timp ce reîncărcarea frezelor este realizată de MAPAL în camera de setare. Un avantaj al tăișurilor de carburi dure mai rezistente ale NeoMill-Alu-QBig în comparație cu frezele anterioare cu tăișuri PKD sudate este că acestea se rup mai puțin rapid în cazul acumulării de nisip de la matriță pe piesa brută.
Pentru utilizator, însă, un alt aspect este decisiv, așa cum afirmă Helmut Häckl: „În producție, am obținut timpi de ciclu mai scurți cu NeoMill-Alu-QBig, deoarece putem utiliza valori mai mari pentru viteza de tăiere și avans. Pentru aceasta, am fi dispuși să acceptăm chiar și timpi de nefuncționare mai mici.”
Prin trecerea la NeoMill-Alu-QBig, a apărut o altă strategie de frezare și o densitate medie a așchierii mai mare, datorită instrumentului. Valorile măsurate de MAPAL confirmă succesul obținut. Ajustările implementate cu parametrii de tăiere mai mari, trecerea de la frezarea circulară la frezarea în spirală și condițiile de așchiere îmbunătățite au dus la o economisire a timpului de ciclu de 54% pentru această prelucrare. Cu noul instrument, avansul dinților a fost crescut de la o medie de 14 mm la 32 mm.
În setul extins de unelte pentru prelucrarea unui suport de roată, NeoMill-Alu-QBig este unul dintre puținele unelte standard, dar joacă un rol decisiv în timpul de ciclu, așa cum spune Eugen Bien: „Utilizarea NeoMill-Alu-QBig reprezintă aproximativ 30% din timpul total de prelucrare.” Accentul este pus pe frezarea brută a piesei, dar instrumentul produce și suprafețe de calitate de finisare.
Suporturile de roată impun cerințe ridicate pentru strategia de prelucrare. Pentru Porsche și AMG, Schabmüller produce anual câte 97.000 de bucăți din piese turnate sau forjate, pentru care pe mașina cu două spindlere este necesar un timp de ciclu de șase minute pentru două piese. Seturile de unelte pentru acestea includ între 45 și 55 de unelte. Majoritatea sunt unelte speciale personalizate. Cele mai multe dintre ele, cum ar fi burghie, burghie în trepte sau unelte de găurit fine, sunt utilizate doar pe termen scurt pentru una sau două prelucrări. Sarcina simulării este de a menține timpii secundari cât mai scurți posibil, optimizând utilizarea fiecărei unelte pentru a efectua fiecare prelucrare o singură dată.
Spațiu pentru creștere viitoare
Schabmüller are în prezent aproximativ 150 de angajați și crește constant. Recent, a fost finalizată o a treia hală. Conceput inițial pentru producția de capace de cilindri pentru VW în cantități mari, o parte din hala dublă este utilizată în alte scopuri. Pentru a produce plăci de cap pentru bateriile vehiculelor electrice, Schabmüller prelucrează o mare parte din materialul de bază. Într-un al doilea proiect, se fabrică carcase pentru puntea spate pentru un alt producător auto.
Contact:
