Mit Cookies können wir unsere Serviceleistungen besser erbringen. Durch die Nutzung dieser Website stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu. Personenbezogene Daten werden nicht gespeichert. Hier erfahren Sie mehr.

In Deutschland / Presse / Industriewerkzeuge / Jede Minute läuft eine Gabel „vom Band“

Jede Minute läuft eine Gabel „vom Band“

Textdownload


Bilderdownload


QST-Einbauschrauber automatisieren Montage von Motorradgabeln

Binnen weniger Monate realisierte WP Performance Systems für eine neue Offroadgabel eine teilautomatisierte Fertigungslinie mit vier Stationen. Die automatisierten Verschraubungen übernehmen fünf QST-Spindeln von Atlas Copco Tools. Ohne Abstriche bei der Prozesssicherheit werden die Gabelholme nun deutlich effizienter produziert. Die Taktzeit liegt bei nur 25 Sekunden.

Essen/Munderfing (A), März 2014. „Die meisten von uns fahren selbst Motorrad. Wir wissen, dass Sicherheit gerade an Fahrwerksteilen ein Muss ist“, sagt Harald Edlinger, Manager Industrial Engineering bei der WP Performance Systems GmbH im österreichischen Munderfing. „Bei der Montage unserer Motorradgabeln steht deswegen die Prozesssicherheit an oberster Stelle, gefolgt von einer möglichst effizienten Fertigung.“ Rund um die Gabeln, Federbeine und Lenkungsdämpfer, die WP anbietet, konnten Edlinger und sein Team inzwischen so viel Know-how sammeln, dass ihnen die Verantwortung für den gesamten Sondermaschinenbau übertragen wurde. Keine einfache Aufgabe, denn mit den üblichen Losgrößen um die 1000 Stück bewegen sie sich weder im Bereich der Einzelstück- noch der typischen Serienfertigung. „Nur teilautomatisierte Konzepte geben uns die Flexibilität, die wir benötigen.“ Jüngstes Beispiel ist die Montage der 4CS-Offroadgabel mit ihrem Vierkammersystem. Die Gabelholme, von denen jeweils zwei dann später eine Federgabel ergeben, werden an vier aufeinander folgenden Stationen montiert.

„Die Herausforderung bestand darin, pro Minute zwei Holme – also sinngemäß eine Gabel – zu fertigen“, fährt der Ingenieur fort. Daraus ergab sich eine Taktzeit je Station von 25 Sekunden. In dieser Zeit müssen die Mitarbeiter an den Stationen die Bauteile zusammensetzen, die anschließend automatisch verschraubt werden – und das prozesssicher! Wie bei den eigenen Produkten, wollte WP beim Schraubequipment keine Kompromisse eingehen und entschied sich für die QST-Spindeln mit Power-Macs-4000-Steuerungen von Atlas Copco Tools. Diese Systeme für Einbauanwendungen erreichen mit getrennten Messwertgebern für Drehmoment und Drehwinkel höchste Prozesssicherheit und sind insbesondere in der Fahrzeugindustrie in Mehrfach-Schraubsystemen zu finden – etwa bei der Montage von Rädern oder Zylinderköpfen. Für die Werkzeuge, die der österreichische Atlas-Copco-Händler awb Schraubtechnik- und Industriebedarf GmbH aus Stadl-Paura lieferte, sprach zudem das Serviceangebot. „Verfügbarkeit und Wartungsmöglichkeiten sind bei solch einem Projekt sehr wichtig für uns“, betont Edlinger.

Eine Spindel für mehrere Verschraubungen

Mit den vielfältig einsetzbaren QST-Spindeln konnten die Munderfinger die einzelnen Montageschritte so geschickt kombinieren, dass sich die kurze Taktzeit problemlos einhalten lässt. „Über eine Reihe eigenentwickelter Schraubwerkzeuge führen wir beispielsweise mit nur einer Spindel in einer Station mehrere Verschraubungen durch“, erläutert Johann Reitshammer, der im Bereich Industrial Engineering die Arbeiten rund um die Konzeption der Holmmontage koordinierte. So wird etwa die Kolbenstange zunächst selbst eingeschraubt, dann geklemmt und zusätzlich von oben verschraubt. „So konnten wir auch zahlreiche andere Fertigungsschritte – wie das Befüllen der Ölkammer – in den Ablauf integrieren.“ Was sich so einfach anhört, erfordert in der Praxis eine sehr gute Abstimmung der einzelnen Schritte und ein ergänzendes „Feintuning“. „Da stecken rund 1000 Überstunden drin“, ergänzt Harald Edlinger. Prozesssicherheit und Effizienz ließen sich aber so verbinden.

Kurze Taktzeiten für Mehrstufen-Montage

Speziell hinsichtlich der Prozesssicherheit spielt auch die Flexibilität der Power-Macs-Steuerungen eine wichtige Rolle. In den vier Stationen wird mit Drehmomenten zwischen 4 und 46 Newtonmetern (Nm) angezogen – teilweise auch mehrstufig. „Das Problem ist wieder die Taktzeit“, erläutert Reitshammers Kollege Florian Stadler. „Heikel sind die Verschraubungen, bei denen in kurzer Zeit viele Gewindegänge eingedreht werden müssen.“ Das klappe aber, wenn der Werker maximal zwei Umdrehungen von Hand anziehe, damit die Spindel im Schnellgang Geschwindigkeit aufbauen kann. Drehwinkelgesteuert wird anschließend zunächst die Geschwindigkeit herausgenommen und in einer dritten Stufe auf das vorgeschriebene Endmoment angezogen. Damit alles reibungslos funktioniert, arbeiten Edlinger und sein Team auch eng mit anderen Abteilungen zusammen, beispielsweise der Qualitätssicherung. Denn nur wenn die Gewindelängen und Reibwerte der Vorprodukte konstant eingehalten werden, lassen sich die Fertigungsprozesse so detailliert steuern.

Der Erfolg kann sich sehen lassen. „Wir brauchen heute nur noch vier Mitarbeiter für die Montage der Holme für die neue Offroadgabel – bei früheren Projekten waren es acht Personen“, so Edlinger weiter. „Nur so können wir die Fertigung an einem Hochlohnstandort wie hier in Österreich halten – und genau das wollen wir natürlich erreichen.“ Punkten könne man zudem vor allem mit der Qualität, die sich aufgrund der Prozesssicherheit erreichen lasse. „Und da Arbeiten an Fahrwerksteilen generell sicherheitsrelevant sind, setzen wir komplett auf elektronisch gesteuerte Schrauber – denn so sind wir stets auf der sicheren Seite.“ Jede Montagestation ist dementsprechend ein Nullfehlerportal, welches das Bauteil erst freigibt, wenn das Schraubwerkzeug einen korrekten Anzug signalisiert hat. Dennoch schickt WP anschließend noch einmal jedes Federelement auf den Prüfstand – sicher ist sicher.

Zur WP Performance Systems GmbH

Das Unternehmen gehört zur WP-Gruppe, die in die österreichische Industriebeteiligungsgruppe Cross Industries AG mit Sitz in Wels integriert ist. WP Performance Systems ist eines der führenden europäischen Unternehmen in den Bereichen Federungselemente und Kühlsysteme für Powersportprodukte. Es entwickelt und produziert leistungsbestimmende Komponenten für alle namhaften Hersteller der Motorrad- und Powersportindustrie und unterhält zu Kunden und Lieferanten langfristige partnerschaftliche Beziehungen. www.wp-group.com

QST-Spindeln

  • Einbauschrauber, bestens geeignet für Mehrfach-Schraubsysteme der Fahrzeugindustrie, etwa für die Montage von Rädern oder Zylinderköpfen
  • Getrennte Messwertgeber für Drehmoment und Drehwinkel (optional)
  • Für automatische Anwendungen mit kurzen Taktzeiten


Bild 1: Sicherheit ist bei der Produktion von Federgabeln für Motorräder oberste Pflicht; das Bauteil muss unter allen Umständen zuverlässig seinen Dienst tun. Technologisch arbeiten Hersteller wie WP Performance Systems kontinuierlich an der Weiterentwicklung dieser Systeme. Erst kürzlich wurde die 4CS-Offroadgabel vorgestellt. (Bild: KTM/Fotograf: R. Schedl)


Bild 2: Die neue Montagelinie für die 4CS-Offroadgabel bei WP Performance Systems in Munderfing: Alle Fertigungsschritte zur Produktion der Gabelholme sind auf vier Stationen verteilt. Die Taktzeit liegt bei nur 25 Sekunden, so dass jede Minute zwei Holme fertiggestellt werden. Die Herausforderung für die Fertigungsplaner bestand darin, alle vier Stationen annähernd gleich auszulasten. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 3: „Bei der Montage unserer Telegabeln steht Prozesssicherheit an oberster Stelle, gefolgt von einer möglichst effizienten Fertigung“, sagt Harald Edlinger, Manager Industrial Engineering bei WP Performance Systems in Munderfing. Beim Schraubequipment setzt man deswegen auf QST-Spindeln mit Power-Macs-4000-Steuerungen von Atlas Copco Tools. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 4: „Über eine Reihe eigenentwickelter Schraubwerkzeuge führen wir mit nur einer Spindel in einer Station mehrere Verschraubungen durch“, berichtet Johann Reitshammer, der bei WP Performance Systems im Bereich Industrial Engineering die Arbeiten rund um die Konzeption der Holmmontage der 4CS-Offroadgabel koordinierte. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 5: Jede der vier Fertigungsstationen ist mit einer QST-Spindel samt Power-Macs-Steuerung ausgestattet, die vierte (hier im Bild) sogar mit zweien – angeordnet über und unter dem Bauteil. So ließ sich die kurze Taktzeit bei höchster Prozesssicherheit realisieren. (Die Schraubspindel ist das schwarzgelbe, abgewinkelte Werkzeug am Boden der Station. Von links kommt das Daten-Strom-Kabel, hinten ist der Abtrieb zu sehen.) (Bilder: Atlas Copco Tools)


Bild 6: Die QST-Spindel wird hochgefahren ... (Bild: Atlas Copco Tools)