На заводі в Нюрнберзі виробника комерційного транспорту MAN Truck & Bus розпочато виробництво високоефективного нового 13-літрового дизельного двигуна. Як спільна платформа двигунів він буде використовуватися по всій компанії. Для обробки голівок циліндрів використовуються тонкі свердла від MAPAL, які обробляють отвори для направляючих клапанів та основні отвори для сідла клапанів.
Практично одночасно компанія MAN розпочала два важливі проекти майбутнього на своєму заводі в Нюрнберзі. Паралельно з початком виробництва нового дизельного двигуна запускається серійне виробництво батарей для електричних автомобілів виробника. На більш ніж 50 монтажних станціях тут щорічно планується виготовляти до 50 000 батарей – з можливістю збільшення цієї потужності до 100 000 високовольтних батарей до 2030 року. З висотою понад 35 метрів нова будівля є найвищою виробничою спорудою на майданчику.
Навпроти, на площі 23 000 квадратних метрів, розташоване виробництво дизельних двигунів. Як планувальник процесів, Марко Сінгер відповідає за виготовлення головок циліндрів нового двигуна D30, розробленого з нуля. Навпроти зали M17 розташоване нове виробництво акумуляторів. Марко Сінгер оцінює трансформацію до електричного приводу наступним чином: «Для різних застосувань, таких як міський транспорт, електродвигун є ідеальним приводом. У інших сферах дизель ще довго залишиться актуальним». Як приклади він наводить використання в аграрному секторі, морській справі або військовій сфері. Отже, в майбутньому буде потрібен мікс різних технологій приводу.
Двигун для всіх марок
Група Traton, до якої входять не лише MAN, а й Scania, Volkswagen Truck & Bus та International Motors, використовує модульну систему, Traton Modular System (TMS), компоненти якої застосовуються незалежно від бренду. Вірячи в девіз "Не потрібно винаходити велосипед заново", група таким чином ефективно об'єднує свої ресурси. Двигун D30 є спільною платформою двигунів для всього концерну. Від розробки до механічного виробництва та складання двигунів, а також до доставки різним виробникам автомобілів все відбувається на заводі MAN у Нюрнберзі. Ще три роки тому тут також знаходилася власна литейня.
Двигун D30 базується на платформі, але виробляється в шести різних потужнісних рівнях від 360 до 560 к.с. Він є найбільшим стандартним двигуном у портфоліо і має використовуватися в різних транспортних засобах, при цьому основна увага приділяється вантажівкам вагою 40 тонн. D30 замінює попередні серії двигунів D26 і D15. Цей інноваційний двигун досягає максимального ККД 50 відсотків і потребує на п'ять відсотків менше пального, ніж його попередники, що в рівній мірі знижує викиди CO2.
У виробництво нового двигуна, для якого буде залучено до 160 висококваліфікованих працівників у три зміни, компанія MAN інвестувала близько 220 мільйонів євро. Технічна потужність дозволяє виробництво близько 50 000 двигунів на рік. "Фактичний обсяг виробництва залежить від попиту. Чи буде це дійсно використано, в кінцевому підсумку вирішують клієнти", - пояснює Марко Сінгер. У минулі роки вони були дещо стриманими. Як і в автомобільній сфері, обговорення трансформації до електроприводу також викликали невпевненість у сегменті вантажних автомобілів. На початковому етапі виробництва спочатку працюватимуть в одну зміну.
Десятилітня співпраця
MAN співпрацює з MAPAL вже кілька десятиліть. Коли в 2019 році розпочався проект D30 і були оголошені тендери, виробник інструментів з Аалена знову отримав замовлення на тонку обробку направляючих отворів клапанів та основного отвору сідла клапана. Багаторічний спільний досвід також зіграв свою роль, як і рекомендація виробника машин Grob, який відповідає за весь процес і, отже, за проектування інструментів.
Шість циліндрів двигуна мають по два впускні та випускні клапани, отже, в головку циліндрів потрібно зробити 24 отвори. Оскільки діаметри впуску та випуску варіюються, для їх обробки потрібні інструменти різного розміру. Обробка відбувається на двошпиндельному верстаті. Він вбудований у з'єднану систему з одиночними верстатами Grob, які завантажуються за допомогою лінійних порталів.
Стабільний процес завдяки перевіреній технології
На початковій стадії проекту ще одного виробника інструментів було залучено до фінішної обробки. Оскільки з його інструментами не вдалося досягти стабільного та економічного процесу, компанія MAN зрештою знову зосередилася на співпраці з MAPAL. Спочатку команда з Аалену виступила з системою фінішної обробки, яка вже багато років працює на багатьох машинах у двох виробничих залах MAN. У тісній співпраці з клієнтом партнери вдосконалили систему та змогли досягти суттєвих успіхів.
Сінгер відзначає досягнуте: «Обробка змінилася кардинально. Наприклад, ми зекономили на напіврізанні і змогли обійтися без пілотного тертя. Натомість ми використовували інструмент з змінними різцями лише на наших попередньо оброблених діаметрах, забезпечили хороший вхід для свердла і в кінцевому підсумку один раз просвердлили. На основі отриманого досвіду процес був оптимально спроектований.» Концепція виробництва досягла як хорошої якості обробки, так і заданого циклу часу в загальному близько п’яти хвилин для остаточної обробки сідла клапана і напрямної клапана, бажаний стабільний і економічний процес був забезпечений. «І це, незважаючи на те, що з новим двигуном вимоги до якості у виробництві зросли», підкреслює Маркус Мейер, який як технічний консультант MAPAL тісно співпрацює з MAN. Для основних отворів клапана та двох отворів сідла клапана допуски становлять менше 20 мкм. При проході від сідла до напрямної потрібно дотримуватися близько 50 мкм. Між сідлом клапана і напрямною клапана не повинно бути зміщення, яке могло б призвести до небажаних зсувних сил. Вимоги до поверхневої якості становлять Rz менше 20 мкм. Група головки циліндра виготовлена з чавуну GJV 450, в яке для клапанів впресовуються більш зносостійкі матеріали у формі кільця та напрямної.
Сучасні технології знижують собівартість продукції.
Серія спільних семінарів мала на меті подальші оптимізації, зокрема в плані собівартості. Їх слід було знизити перед запуском серійного виробництва, і в партнерській, професійній співпраці MAPAL та MAN вдалося досягти значних покращень.
Як важіль для зниження собівартості частини виявилася спрощення обробки інструментів – зокрема, зменшення часу налаштування та, таким чином, спрощення для оператора. MAPAL представила свою систему EA (EasyAdjust), яка була встановлена для інструменту сідла клапана. У цій системі омолодження ріжучої кромки вже інтегровано в касету, яка слугує для утримання ріжучої кромки. Таким чином, процес налаштування для омолодження бічної ріжучої кромки повністю відпадає, потрібно лише відрегулювати діаметр. Томас Тойбер, керівник менеджменту продуктів та застосувань з тонкого свердління в MAPAL, підкреслює практичну користь:
«Оператору більше не потрібно стежити за двома вимірювальними приладами. Він зосереджується лише на одному вимірювальному приладі, за допомогою якого він налаштовує виступ ріжучої кромки до напрямних рейок. Це значно швидше.» З системою EA також покращуються ріжучі кромки: використовувані в системі EA TEC змінні ріжучі пластини мають чотири, а отже, вдвічі більше ріжучих країв, ніж звичайна ріжуча кромка MAPAL. Оптимізований ріжучий матеріал та інноваційне покриття підвищують термін служби та забезпечують ще стабільніший процес.
Модифікації дали результат: у порівнянні з початковим концептом обробки вдалося знизити витрати на обробку сідла клапана та направляючої клапана приблизно на 40 відсотків. «Я дуже задоволений досягнутим етапом», – говорить Марко Сінгер і особливо відзначає компетентну співпрацю з MAPAL. Амбітний планувальник процесів хоче продовжувати процес безперервного вдосконалення.
У MAN вважають, що D30 буде останнім повністю новим дизельним двигуном для комерційних автомобілів компанії – після більш ніж 100 років виробництва дизельних двигунів на заводі в Нюрнберзі. До 2030 року кожен другий автомобіль, що постачається клієнтам, матиме безвикидний привід.
Контакт:
www.mapal.com
