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18.11.2016

Automotive-Lösungen aus dem Baukasten

Als Ausrüster für die Fahrzeugindustrie hat sich HELLER einen Namen als kompetenter Partner gemacht. Rund um den Globus werden Zylinderblöcke, Kurbelwellen oder Getriebekomponenten auf HELLER Fertigungssystemen bearbeitet. Um das breite Spektrum vom kleinen Zweizylinder-Motorradmotor bis zum V12-Baumaschinenmotor abdecken zu können, setzt man auf skalierbare Fertigungssysteme nach dem Baukastenprinzip.


Weltweit wurden im vergangenen Jahr laut Angaben des Verbands der Automobilindustrie (VDA) 78,7 Mio. Pkw produziert, 1,7 % mehr als 2014. Allein in Deutschland rollten 5,7 Mio. Fahrzeuge vom Band – ein Plus von fast 2 %. Dabei werden die Automobilhersteller von immer kürzeren Innovationszyklen und wachsender Modell- und Variantenvielfalt getrieben. Was dies für die Werkzeugmaschinenhersteller als Ausrüster der Automobilbauer bedeutet, erklärt Manfred Maier, Geschäftsführer und COO der HELLER Gruppe: „Bei vielen Unternehmen aus der Automobilindustrie kommt heute maximale Flexibilität vor maximaler Produktivität – und dies bei geringstmöglichem Invest. Immer mehr wird auch die Umsetzungszeit zwischen Investitionsentscheid und Start of Production ein entscheidendes Kriterium.“

Fahrzeugindustrie macht 75 % des Geschäfts aus

Die weltweit tätige Unternehmensgruppe realisiert etwa 75 % ihres Geschäfts mit der Fahrzeugindustrie, vom Pkw über den Lkw bis hin zur Landmaschine. Bedient werden dabei die Automotive-Segmente „Heavy Duty Powertrain On and Off Highway“, „Crankshaft Machining“ und „Light Duty Powertrain“ mit Fertigungslösungen für die Bearbeitung von Zylinderblock und -kopf, Kurbel- und Nockenwelle, Getriebe- sowie Chassiskomponenten. Realisiert werden die Anlagen mit Vier- und Fünf-Achs-Modulen mit Direktbeladung sowie Sonder- und Prozessmaschinen, die sich jederzeit zu automatisierten Fertigungssystemen verketten lassen.

Die Herausforderungen an die Zerspanung sind dabei zunehmend kleinere Losgrößen, immer komplexere Bauteile und im Rahmen der Komplettbearbeitung auch noch die Integration innovativer Technologien. Als organisatorische Lösung für diese Vorgaben ist bei HELLER die Unternehmenseinheit Application Engineering (AE) tätig. In diesem Bereich werden mit rund 150 Mitarbeitern das komplette prozessbezogene und mechanische Engineering für Kundenprojekte abgewickelt. Das umfasst Angebotsausarbeitung, Projektabwicklung mit Projektmanagement und alle mechanischen Applikationskonstruktionen. „Das Segment Application Engineering beschäftigt sich zu 70 bis 75 % mit Bauteilen, die im verbrennungsmotorbasierten Powertrain benötigt werden“, sagt der zuständige Bereichsleiter Werner Roth. Das aus der Entwicklung und Auslegung entsprechender automobiler Fertigungslösungen resultierende Know-how sei dann auch die Grundlage für die kompetente Beratung und Betreuung vieler weiterer Kunden aus unterschiedlichen Branchen außerhalb der Automobilindustrie.

„Wir unterstützen unsere Kunden konsequent dabei, Produktionsprozesse zu optimieren und maximal wertschöpfend zu arbeiten“, nennt Roth die Aufgabe der Application-Engineering-Einheit. Dabei stellen die HELLER Ingenieure ihr umfassendes Produkt- und Prozesswissen zur Verfügung, während die Kunden als Anwender die Fertigungserfahrung mit in das Projekt einbringen. „Im Laufe der Zusammenarbeit konzentrieren wir uns nicht nur auf die Auslegung der Maschinentechnik und der Bearbeitungsprozesse“, beschreibt Roth weiter, „sondern unterstützen auch bei der fertigungsgerechten Werkstückgestaltung, bei Fragen des Materialflusses, beim Auslegen der Werkstückspannung, beim Gestalten des Handlings zwischen den Bearbeitungsschritten sowie bei der Auswahl der prozess-optimalen Werkzeuge. Je nach Anforderungen liefern wir dazu auch unterschiedliche Automatisierungslösungen.

Der Vorteil dieser zentralen Einheit: HELLER bietet seine Produkte und Lösungen gebündelt und in jedem Markt alles aus einer Hand an. „Wir sprechen hier vom Global Footprint“, so Roth. „Global bedeutet im Gegensatz zu international, dass unsere Kunden gleiche Leistungen an jedem Punkt der Welt von uns erwarten können. Für uns heißt das dann, die entsprechende Kompetenz an allen wesentlichen Standorten bereit zu halten.“

Über 1.000 Zweizylinder-Motoren pro Tag

Ein konkretes Projektbeispiel ist eine Fertigungsanlage für das Fiat-Werk im polnischen Bielsko-Biala. Tag für Tag laufen dort über 1.000 Zweizylinder-Motoren vom Band. Die Fertigungslösung von HELLER besteht aus drei Bearbeitungszentren MCi 25.1, 40 Bearbeitungsmodulen MC 10 mit Direktbeladung, sechs Bearbeitungszentren MCH 250, einer automatischen Beladung über ein Portal, statistischer Prozesskontrolle, einem n.i.O.-Band zum Ein und Ausschleusen von fehlerhaften Teilen sowie einem automatischen Bauteilhandling zwischen den einzelnen Stationen.

Weil die Fiat-Ingenieure beim Motorblock aus Festigkeitsgründen auf konventionelles Gusseisen setzen, statt auf die heute üblichen Leichtmetallmotoren, stellte die filigrane Struktur des kompakten Bauteils eine wesentliche Herausforderung dar. Neben den besonders auffälligen Zylinderbohrungen ist das würfelförmige Bauteil übersät mit Flanschflächen, Kühlkanälen und Bohrungen – und das alles auf engstem Raum. Gefertigt werden 450.000 Zweizylinder-Motorengehäuse aus Gusseisen G25 GH190B pro Jahr bei einer Zykluszeit von unter 40 s.

Über eine Vielzahl solcher Projekte hat sich HELLER als langjähriger Partner der Automobilindustrie etabliert und ist meistens von Anfang an bei der Entwicklung mit dabei. „So waren wir bei der Konzeption der Produktion des Twin-Air-Motors der zentrale Entwicklungspartner von Fiat“, hebt Roth hervor. Und auch als der Lkw-Bauer MAN nach einem Partner mit ausreichend Erfahrung in der Entwicklung von Dieselmotoren sowie der Bearbeitung von GGV als Gehäusewerkstoff suchte, war das Nürtinger Unternehmen zur Stelle.

Die Bandbreite an Motoren ist also beträchtlich und reicht vom kleinen Zweizylinder mit 0,9 l Hubraum bis zum V12-Motor mit über 16 l. Um für dieses Spektrum maßgeschneiderte Lösungen anbieten zu können, setzt HELLER konsequent auf skalierbare Fertigungssysteme nach dem Baukastenprinzip. Vier- und Fünf-Achs-Bearbeitungsmodule mit Direktbeladung sowie Sonder- und Prozessmaschinen für die produktive und zugleich flexible Fertigung bilden dabei die Basis. „Wir werden nicht für jede Aufgabenstellung eine eigene Maschine entwickeln, sondern bedienen uns aus einem modularen Baukasten“, verdeutlicht der AE-Leiter. „Dieser muss so konzipiert sein, dass er in Serie produzierbar und trotzdem an die Kundenanforderung individuell anpassbar ist. Zusammenfassend sprechen wir bei HELLER von Rightsizing, das heißt, der Kunde erhält für seinen spezifischen Anwendungsfall die passgenaue Fertigungslösung.“

Beschichtungsverfahren erweitert Prozesskette

Ein Schwerpunkt ist und bleibt bei dem Werkzeugmaschinenhersteller die Verbreiterung des Produktprogramms zum noch besseren Bedienen der bestehenden Kunden und zum gezielten Erschließen neuer Zielgruppen. Ein Beispiel dafür ist das neue Beschichtungsverfahren CBC (CylinderBoreCoating), mit dem HELLER die Prozesskette in der Kurbelgehäusefertigung erweitert hat. Im Rahmen seiner Turnkey-Kompetenz bietet man bereits Anlagen für die Beschichtung von Zylinderbohrungen nach dem LDS-Prinzip (Lichtbogen-Draht-Spritzen) erfolgreich im Markt an. Erste Anlagen sind in Deutschland und in Japan in der Großserie bereits im Einsatz.


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