Pri dobavitelju avtomobilov Schabmüller MAPAL že dalj časa odgovarja za upravljanje orodij. Zdaj je proizvajalec orodij iz Aalena prevzel tudi CAD/CAM programiranje komponent, vključno s simulacijo. Ob naraščajočih zahtevah po obdelavi aluminija proizvajalec ceni to celovito storitev.
Podjetje Schabmüller Automobiltechnik GmbH (SMI) v Großmehringu blizu Ingolstadta deluje kot dobavitelj za avtomobilsko industrijo od leta 1988 in se je vse bolj specializiralo za učinkovito proizvodnjo velikih serij. Deli se med drugim vgrajujejo v vozila Mercedes, Porsche, Audi, BMW in Jaguar. SMI deluje pretežno kot dobavitelj Tier 2. Veliki kupci so Aludyne in Strojmetal, ki sta kot livarna in kovačnica aluminija neposredna dobavitelja za avtomobilsko industrijo.
Še pred nekaj leti je Schabmüller proizvajal pokrove valjev za VW 3,0-litrski V-motor v letnih količinah do 320.000 kosov. Komponente, za katere Schabmüller prevzema tudi montažo, se še vedno proizvajajo, vendar se je obseg že zmanjšal. Namesto tega so prišli drugi veliki naročila, ki podjetje naredijo neodvisnejše od notranjih izgorevalnih motorjev.
„Medtem pa je začela proizvodnja delov podvozja. To nam ponuja priložnost, da se v tej smeri diverzificiramo,“ se veseli direktor Helmut Häckl. „Naše podjetje se je razvilo in prav tega cilja si je prizadevalo.“ Novi sestavni deli pa prinašajo tudi izzive za Schabmüller.
Pri vstopu v proizvodnjo delov podvozja je Schabmüller pridobil povsem nove izkušnje. Še posebej pri komponentah za električna vozila se projekti včasih zamaknejo, prvotno načrtovane količine niso dosežene, ali pa pride do kratkoročnih sprememb pred začetkom serijske proizvodnje. Helmut Häckl pozna ozadje: „OEM-ji do konca zbirajo izkušnje pri obremenitvenih testih za vedno težja vozila zaradi teže baterij.
To vodi do tega, da so določeni sestavni deli zasnovani stabilneje, da bi lahko pokrili vsako mejno situacijo." Kot primer to ponazori Stephan Streck, tehnični svetovalec pri MAPAL, na primeru nosilca koles. Ker so se med vožnjo pojavile težave s togostjo, so se tu skoraj v zadnjem trenutku dodale še ena površina za obdelavo in ojačitvena rebra.
Schabmüller mora načrtovati naprave in cene za komponente že pred tem, ko je jasno, kako bodo te izgledale v podrobnostih, kar proizvajalca nenehno postavlja pred izzive. „Da bi dobili naročilo, je časovna doba odločilni dejavnik,“ pravi Helmut Häckl.
MAPAL je bil od začetka vključen.
Da bi bolje obvladovali takšne kratkoročne spremembe in še naprej optimizirali celotno proizvodnjo, se je Schabmüller odločil, da bo MAPAL vključil že pri CAD/CAM programiranju. „Imamo zelo sodelovalno sodelovanje z MAPAL in cenimo hitre odzivne čase,“ pojasnjuje Häckl. „Zato smo imeli dober občutek, da razširimo sodelovanje na CNC programiranje in simulacijo.“
MAPAL je doslej že sodeloval pri načrtovanju orodij za nove projekte in je odgovoren za upravljanje orodij. Te storitve so prilagojene potrebam strank. Do sedaj so vključovale razporeditev orodij, njihovo prednastavitev, izdajo in ponovno obdelavo, tehnično podporo serijski proizvodnji ter optimizacijo orodij, taktnega časa in časa delovanja.
Že od leta 2018 Schabmüller ne programira več sam. „Za CAD/CAM potrebujemo strokovnjake, ki obvladajo to področje,“ pravi Häckl. „Če na leto obravnavamo le dva do štiri nova projekta, ne more biti zaposleni tukaj usposobljen.“ V vmesnem času je Schabmüller za programiranje delno uporabljal storitve proizvajalca strojev. Vendar pa ni bilo možnosti za 3D simulacije, zato je bilo proizvajalcu jasno, da niso izkoristili vseh možnosti za optimizacijo časov ciklov.
Odkar je MAPAL od samega začetka vključen, se je to spremenilo. NC-programiranje, simulacija in upravljanje orodij zdaj popolnoma delujejo skupaj. Pri projektiranju orodij se na primer prevzamejo simulacijski podatki, kar omogoča zgodnje odkrivanje morebitnih trkov. Na spremembe komponent s strani OEM-jev pred začetkom proizvodnje se lahko takoj reagira. V 3D simulacijah se še vedno izvajajo modifikacije, preden so orodja končana. „Če se resne spremembe ne ujamejo pravočasno, lahko to povzroči stroške v petmestnem znesku,“ pojasnjuje Stephan Streck pomen simulacije.
Za optimizacijo obdelave ima simulacija prav tako ključno vlogo. Na primer, prikazuje kote vstopa, s katerimi je mogoče izboljšati odstranjevanje materiala. Tudi ovijanje orodja je mogoče z uporabo podatkov iz računalnika zmanjšati. "Takšne podrobnosti so v simulaciji bistveno bolje vidne, kot če gledate skozi okno v stroj," pravi Streck.
Kovana dela namesto aluminijaste litine
Pri delih podvozja pride do premika od aluminijastega litja k kovanemu aluminiju. Kovane komponente imajo bistveno višje obremenitvene številke kot litine. Višja stabilnost je še posebej zahtevana pri električni mobilnosti. To pa povečuje tudi zahteve glede obdelave, da bi dosegli zahtevani čas cikla. Odstranjevanje materiala in s tem obdelovalni volumen sta tukaj bistveno višja, kar zahteva prilagojene strategije frezanja.
Poleg tega so se spremenile lastnosti materiala, kot pojasnjuje Stephan Streck: „V primerjavi z aluminijastim litjem ima kovinski material močno zmanjšan delež silicija. To povzroča, da se chip ne zlomi dobro, pri obdelavi nastajajo dolgi čipi in imamo opravka z obloženimi rezili. Da bi našli rešitve, je potrebna celotna strokovnost podjetja MAPAL na področju obdelave aluminija.“ Schabmüller trenutno izdeluje del nosilcev koles, vrtljivih ležajev in nagibnih stebrov iz kovane aluminijaste zlitine, ki se proizvajajo v Großmehringu.
Visokovolumenski rezkalnik NeoMill-Alu-QBig že uporabljen pred uvedbo na trg.
Za izboljšanje procesov spada tudi to, da MAPAL vključuje nove orodja, takoj ko so na voljo in obetajo prednosti. Kot poroča aplikacijski tehnik Eugen Bien, je bil nov rezalni plošček fräser NeoMill-Alu-QBig uporabljen pri Schabmüllerju, še preden je bil uradno predstavljen na trgu.
Ta nov rezalni plošček frezarka MAPAL predstavlja vrhunsko zmogljivost pri obdelavi aluminija z visokimi volumni. Da bi dosegli čim večje količine obdelave, je zasnovan za delovanje pri hitrostih do 35.000 min-1. Za trdno prileganje kljub visokim centrifugalnim silam skrbijo vijaki z večjo natezno trdnostjo, ki držijo rezalne ploščke trdno v prizmičnem sedežu. Osnovno telo je MAPAL opremil s sistemom za fino uravnoteženje, da zaščiti vreteno stroja in doseže čim višje kakovosti površine. Dodatno je bila pri razvoju pozornost namenjena nizkim rezalnim silam in visoko natančnim rezalnim ploščkom.
Med tremi razpoložljivimi prevlekami so tehniki MAPAL izbrali diamantno prevleko za obdelavo litja pri Schabmüllerju. Med delovanjem operater stroja neposredno na stroju obrača rezalne ploščke z obema rezalnima roboma, ponovno nalaganje frez pa prevzame MAPAL v nastavitvenem prostoru. Prednost kažejo bolj trpežne kovinske rezalne ploščke NeoMill-Alu-QBig v primerjavi s prej uporabljenimi frezami z varjenimi PKD rezalnimi robovi: manj pogosto se lomijo pri ostankih peska iz litja na surovem delu.
Za uporabnika pa je odločilnega pomena nekaj drugega, kot potrjuje Helmut Häckl: „V proizvodnji smo s NeoMill-Alu-QBig dosegli krajše cikle, ker lahko pri hitrosti rezanja in pomiku delamo z višjimi vrednostmi. Zaradi tega bi bili pripravljeni sprejeti celo krajše življenjske dobe orodij.”
Z prehodom na NeoMill-Alu-QBig se je orodjarno spremenila strategija frezanja in povečala gostota sredine. Vrednosti, ki jih je izmeril MAPAL, dokazujejo doseženi uspeh. Uvedene prilagoditve z višjimi rezalnimi parametri, prehod iz krožnega frezanja na heliksno frezanje in izboljšani pogoji obdelave so privedli do prihranka cikla te obdelave za 54 odstotkov. Z novim orodjem je bilo mogoče povečati pomik zobov od povprečno 14 mm na 32 mm.
V obsežnem kompletu orodij za obdelavo nosilca koles je NeoMill-Alu-QBig eno redkih standardnih orodij, vendar ima odločilno vlogo pri ciklu, kot pravi Eugen Bien: „Uporaba NeoMill-Alu-QBig predstavlja približno 30 odstotkov celotnega časa obdelave.” V ospredju je obdelava dela, vendar orodje tudi proizvaja površine v kakovosti končnega dela.
Nosilci koles postavljajo visoke zahteve glede strategije obdelave. Za Porsche in AMG Schabmüller letno proizvede približno 97.000 kosov iz litih ali kovanih delov, za katere na dvojni vreteno potrebujemo cikel šest minut za dva dela. Orodni kompleti za to vključujejo od 45 do 55 orodij. Prevladujoči del so prilagojena orodja po meri. Večina teh, kot so svedri, stopničasti svedri ali fini svedri, se uporablja le kratek čas za eno ali dve obdelavi. Naloga simulacije je, da pri številnih orodjih ohrani časovne izgube čim krajše in da se vsaka obdelava izvede le enkrat.
Prostor za prihodnjo rast
Schabmüller trenutno zaposluje okoli 150 delavcev in nenehno raste. V zadnjem času so dokončali tretjo dvorano. Prvotno zasnovana za proizvodnjo pokrovov za valje za VW v velikih količinah, se del dvojne dvorane trenutno uporablja za druge namene. Za proizvodnjo pokrovov za baterije električnih vozil Schabmüller obdeluje velik del vhodnega materiala. V drugem projektu nastajajo ohišja zadnje osi za drugega proizvajalca avtomobilov.
Kontakt:
