V tovarni v Nürnbergu proizvajalca tovornih vozil MAN Truck & Bus se je začela proizvodnja novega 13-literskega dizelskega motorja z visoko učinkovitostjo. Kot skupna platforma motorjev naj bi se uporabljal v celotnem koncernu. Za valje se uporabljajo natančna orodja MAPAL, ki obdelujejo vodila ventilov in osnovne luknje za sedeže ventilov.
Praktično hkrati je MAN na lokaciji Nürnberg začel dva pomembna projekta prihodnosti. Paralelno s pričetkom proizvodnje novega dizla se začenja serijska proizvodnja baterij za električna vozila proizvajalca. Na več kot 50 montažnih postajah naj bi tukaj letno izdelali do 50.000 baterij – z možnostjo, da to kapaciteto do leta 2030 povečajo na 100.000 visokonapetostnih baterij. Z več kot 35 metri višine je nova zgradba najvišja proizvodna stavba na lokaciji.
Nasproti se na površini 23.000 kvadratnih metrov nahaja proizvodnja dizelskih motorjev. Kot procesni načrtovalec je Marco Singer odgovoren za proizvodnjo valjev motorja D30, ki je bil razvit povsem na novo. Nasproti dvorane M17 se nahaja nova tovarna baterij. Marco Singer opredeljuje prehod na električni pogon takole: „Za različne aplikacije, kot je mestni promet, je elektromotor idealen pogon. V drugih področjih pa bo dizel še dolgo obstajal.“ Kot primere navaja uporabo v kmetijstvu, pomorstvu ali vojski. Za prihodnost bo zato potreben mešanica različnih tehnologij pogona.
En motor za vse blagovne znamke
Skupina Traton, ki vključuje poleg MAN tudi Scania, Volkswagen Truck & Bus ter International Motors, se zanaša na modularni sistem, Traton Modular System (TMS), katerega komponente se uporabljajo čez blagovne znamke. V skladu z motom „Ni treba znova izumiti kolesa“ skupina tako učinkovito združuje svoje vire. Motor D30 je skupna platforma motorjev za celoten koncern. Od razvoja do mehanske proizvodnje in montaže motorjev ter dostave različnim proizvajalcem vozil se vse odvija pri MAN v Nürnbergu. Pred tremi leti je tukaj delovala tudi lastna livarna.
Motor D30 temelji na platformi, vendar se proizvaja v šestih različnih močeh od 360 do 560 KM. Je največji standardni motor v portfelju in naj bi se uporabljal v različnih vozilih, pri čemer so v segmentu tovornjakov 40-tonski tovornjaki osrednja točka. D30 nadomešča prejšnje serije motorjev D26 in D15. Inovativni motor dosega največjo učinkovitost 50 odstotkov in potrebuje pet odstotkov manj goriva kot njegovi predhodniki, kar v enaki meri zmanjšuje emisije CO2.
V proizvodnjo novega motorja, v kateri bo delalo do 160 visoko usposobljenih zaposlenih v triizmenskem delu, je MAN investiral približno 220 milijonov evrov. Tehnična kapaciteta omogoča proizvodnjo približno 50.000 motorjev na leto. „Dejanska proizvodna količina se prilagaja potrebam. Ali bo to dejansko izkoriščeno, na koncu odločajo kupci,“ pojasnjuje Marco Singer. Ti so bili v preteklih letih nekoliko zadržani. Kot v segmentu osebnih avtomobilov so tudi v tovornih vozilih razprave o prehodu na električni pogon povzročile negotovost. Pri zagonu proizvodnje se najprej dela v eni izmeni.
Desetletja sodelovanja
MAN že desetletja sodeluje z MAPAL. Ko je leta 2019 prišlo do razpisov za projekt D30, je proizvajalec orodij iz Aalena ponovno prejel naročilo za natančno obdelavo vodil ventilov in osnovnih lukenj za sedeže ventilov. Dolgoletne skupne izkušnje so prispevale k temu, prav tako priporočilo proizvajalca strojev Grob, ki je odgovoren za celoten proces in s tem tudi za zasnovo orodij.
Šest valjev motorja ima po dva sesalna in izpušna ventila, zato je v valjni glavi potrebno vstaviti 24 lukenj. Ker se premeri sesalnih in izpušnih ventilov razlikujejo, so za njihovo obdelavo potrebna orodja različnih velikosti. Obdelava poteka na dvojni vretenasti napravi. Ta je vključena v povezano napravo z enojnimi stroji Grob, ki jih nalagajo linearni portali.
Stabilni proces z izkušenimi tehnologijami
V začetni fazi projekta je bil še en proizvajalec orodij zadolžen za natančno obdelavo. Ker pa s temi orodji ni bilo mogoče doseči stabilnega in ekonomičnega procesa, se je MAN na koncu ponovno osredotočil na sodelovanje z MAPAL. Aalenska podjetja so se sprva potegovala s sistemom natančne obdelave, ki že leta deluje v dveh proizvodnih halah pri MAN. V tesnem sodelovanju s stranko so partnerji sistem nadalje razvijali in dosegli pomemben napredek.
Singer priznava doseženo: „Obdelava se je temeljito spremenila. Na primer, prihranili smo na polsnem rezanju in se lahko izognili pilotnemu drsanju. Namesto tega smo z orodjem za rezanje z zamenljivimi rezili delali le še na naših predhodno obdelanih premerih, zagotovili smo dober vstop v luknjo za reamer in nato na koncu enkrat drgnili. Na podlagi izkušenj je bilo mogoče proces čim bolje zasnovati.“ Proizvodni koncept je dosegel tako dobro kakovost obdelave kot tudi predpisano časovno obdobje skupno približno pet minut za končno obdelavo sedeža in vodila ventila, želeni stabilni in ekonomični proces je bil dosežen. „In to kljub temu, da so se s novim motorjem povečale kakovostne zahteve v proizvodnji,“ poudarja Markus Meyer, ki kot tehnični svetovalec MAPAL tesno sodeluje z MAN. Za luknje za ventile in obe osnovni luknji za sedeže ventilov so tolerance manjše od 20 µm. Pri prehodu od sedeža do vodila je treba upoštevati približno 50 µm. Med sedežem ventilov in vodilom ventilov ne sme priti do odstopanja, ki bi lahko povzročilo nezaželene strižne sile. Zahtevane površinske kakovosti so pri Rz manj kot 20 µm. Valjna glava je izdelana iz GJV 450 litine, v katero so za ventile v obliki obroča in vodila vgrajeni materiali, odporni na obrabo.
Moderna tehnologija dodatno znižuje stroške na enoto
Vrsta skupnih delavnic je imela v mislih nadaljnje optimizacije, zlasti glede stroškov na enoto. Ti so se morali pred začetkom serijske proizvodnje še znižati, in v partnerskem, profesionalnem sodelovanju sta MAPAL in MAN dosegla pomembne izboljšave.
Kot vzvod za nižje stroške na enoto se je izkazala poenostavitev rokovanja z orodjem – konkretno zmanjšanje časa nastavitve in s tem poenostavitev za operaterja. MAPAL je predstavil svoj EA-sistem (EasyAdjust), ki je bil vgrajen v orodje za sedež ventila. Pri tem sistemu je obnova rezila že integrirana v kaseto, ki služi kot nosilec rezila. Tako je postopek nastavitve za obnovo stranskega rezila popolnoma odpadel, potrebno je le še nastaviti premer. Thomas Teuber, vodja izdelkov in upravljanja aplikacij za fino vrtanje pri MAPAL, povzema praktične koristi:
»Operater ne potrebuje več spremljati dveh merilnih ur. Osredotoča se le na eno merilno uro, s katero nastavi izstopanje rezila glede na vodila. To gre bistveno hitreje.« Z EA-sistemom pride tudi do izboljšave rezil: TEC-rezalne ploščice, uporabljene v EA-sistemu, imajo štiri, torej dvakrat več, rezalne robove kot običajno MAPAL rezilo za vrtanje. Optimiziran rezalni material in inovativna prevleka povečujeta življenjsko dobo in zagotavljata še stabilnejši proces.
Modifikacije so pokazale učinek: v primerjavi z izvirnim konceptom obdelave so se stroški obdelave sedeža ventila in vodila ventila znižali za približno 40 odstotkov. »Z doseženim mejnikom sem zelo zadovoljen,« pravi Marco Singer in izrecno pohvali kompetentno sodelovanje z MAPAL. Ambiciozni procesni načrtovalec želi nadaljevati s kontinuiranim procesom izboljšav.
Pri MAN menijo, da bo D30 zadnji popolnoma novo razvit dizelski motor za tovorna vozila podjetja – po več kot 100 letih proizvodnje dizelskih motorjev na lokaciji Nürnberg. Do leta 2030 naj bi imelo vsako drugo vozilo, ki bo dostavljeno strankam, brezemisijski pogon.
Kontakt:
www.mapal.com
