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Prozess optimiert und Qualität überwacht

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Automobilzulieferer: Tensor-Schrauber montiert und prüft

Der Automobilzulieferer Deprotec fertigt seine Dachträgersysteme mit elektronisch gesteuerten Schraubwerkzeugen von Atlas Copco Tools. Die neuen Tensor-ES-Schrauber verschrauben Gewindeelemente in pulverbeschichtete Aluminiumprofile und prüfen im selben Arbeitsgang. So spart der Anwender einen kompletten Produktionsschritt und gewinnt zugleich an Prozesssicherheit.

Wetter/Essen, Juni 2015. Fast alle europäischen Autohersteller hat Deprotec schon beliefert. Das Unternehmen fertigt Dachrelings und sei bei hydrogeformten Relingstäben einer der Marktführer, sagt Rainer Steffens, der als Projektleiter für Prozessoptimierungen bei dem Wuppertaler Zulieferer arbeitet. „Mit kontinuierlichen Verbesserungsprozessen (KVP) steigern wir unsere Fertigungsqualität und sichern so unsere Wettbewerbsfähigkeit“, erklärt Steffens. Eines der jüngeren KVP-Projekte ist die Einführung elektronisch gesteuerter Tensor- ES-Schrauber von Atlas Copco Tools, die nach und nach die bislang verwendeten Druckluft- Impulsschrauber ablösen. „Diese neuen Elektroschrauber schlagen mehrere Fliegen mit einer Klappe“, begründet Rainer Steffens. „Sie montieren und prüfen in einem, sind leise, ergonomisch und sehr genau.“

Tensor-Probeeinsatz überzeugt Qualitätssicherung

„Auf den letzten Fertigungsmetern vor dem Verpacken der Dachrelings dominierten lange Zeit die Druckluftschrauber und handbetätigten Drehmomentprüfschlüssel“, verrät Steffens. Doch mit den steigenden Stückzahlen kamen die bislang verwendeten Werkzeuge an ihre Leistungsgrenzen. Sie wurden immer reparaturanfälliger, der Kalibrieraufwand stieg und damit die Kosten. Hinzu kamen laut Steffens ergonomische Nachteile für die Mitarbeiter: Das wiederkehrende Nachknicken jeder einzelnen Schraubverbindung von Hand ermüdete, und die Pneumatikantriebe der Impulsschrauber waren vergleichsweise laut.

Als der Werkzeuglieferant von Deprotec – die Bochumer Firma Druweko – einen Tensor ES von Atlas Copco Tools vorstellte, wurde auch die Qualitätssicherung hellhörig. Karsten Helmke, Leiter des Qualitäts- und Umweltmanagements, war beim Tensor-Probeeinsatz dabei und schnell Feuer und Flamme: „Das Gerät schraubt äußerst leise und genau Gewindeelemente mit 25 Newtonmetern Solldrehmoment in die Aluminiumschlitten, die in die Relingprofile eingebettet sind.“ Anstelle des Handgelenks fängt nun eine Lineareinheit, in die der Tensor-ES-Schrauber eingespannt ist, diese Kräfte ab und stellt sicher, dass das Werkzeug exakt über der Schraubstelle platziert ist.

Drehmoment-Punktlandung

Der für Helmke bedeutendste Vorteil ist der Wegfall der für Impulsschrauber typischen Drehmomentstreuung. Anstatt das für diese Widerlager-Verschraubungen gewohnte Toleranzfenster von 3 Newtonmetern (Nm) auszunutzen, gelingt der neuen Technik eine Abweichungsbandbreite von nur noch wenigen Zehntel-Newtonmetern: eine zuvor nicht gekannte Wiederholgenauigkeit.

Das Werkzeug „lernt“ den Schraubfall, schraubt nach dem behutsamen Einfädeln ins Gewinde mit voller Geschwindigkeit weiter, um dann rechtzeitig mit der Schraubenkopfauflage materialschonend abzubremsen. Durch dieses mehrstufige Verschrauben schafft der Tensor ES stets eine Drehmoment-Punktlandung. Hinzu kommt, dass dieses Werkzeug bereits während des Verschraubens das Drehmoment und den Drehwinkel erfasst und zu jedem Schraubergebnis eindeutige Rückmeldungen an seine Bedienerin oder seinen Bediener gibt. „Etwaige Fehler am Gewindebaustein oder der Reling sowie durch vergessene Unterlegelemente oder übersehene Verschraubungen werden direkt erkannt und behoben“, lobt Helmke. „Montagebedingten Ausschuss gibt es bei uns nicht mehr!“

Papierlose Produktivität

Weil die ES-Schrauber das Nachprüfprozedere mit Drehmomentschlüsseln überflüssig machen, spart Deprotec Zeit. Dass trotz des komplett eingesparten Fertigungsschritts praktisch keine fehlerhaften Komponenten mehr in den Versand an den Kunden gehen können, beruhigt den Diplom-Ingenieur. Zudem ist Karsten Helmke froh, an den Werkbänken auf fast alle Papiere, wie zum Beispiel Prüflisten, verzichten zu können. Das trage ebenfalls zu günstigeren Produktionskosten bei.

Steuerung speichert 1000 Schraubfälle

Arbeitsanweisungen und Informationen gelangen heute über Bildschirme oder das Display der Power Focus 600 genannten Schraubersteuerung zu den Werkerinnen und Werkern. „Wir müssen jetzt keine Dokumente mehr von Hand ausfüllen oder abstempeln, weil jede Tensor- ES-Steuerung ihre letzten 1000 Schraubfälle speichert“, sagt Helmke. Die lesen die Qualitätsverantwortlichen regelmäßig aus und können umgehend gegensteuern, falls sich ein Trend zu Abweichungen außerhalb der engen Deprotec-Toleranzvorgaben abzeichnen sollte. Die Einbindung der fünf Tensor-ES-Systeme habe den gesamten Prozessablauf spürbar verbessert, resümiert auch Rainer Steffens, der bereits weitere Einsatzmöglichkeiten für die cleveren Tensor-Schrauber analysiert.

((Wenn Sie einen Autoren nennen wollen: Heiko Wenke, Atlas Copco Tools Central Europe))

Zum Produkt: Tensor ES

  • Gesteuerter Elektroschrauber
  • Einfache Inbetriebnahme und Bedienung
  • Als Stab‐ und Winkelschrauber erhältlich
  • Diverse Modelle für Drehmomente von 0,8 bis 100 Nm
  • Für raue Umgebungen geeignet
  • Schraubstrategie Turbo‐Tight für schnelle Montage ohne Reaktionsmomente

Infos zur DeProTec GmbH

Die DeProTec GmbH ist schwerpunktmäßig in der Entwicklung und Herstellung hochwertiger Produkte für die Automobilindustrie tätig. Der Name des Unternehmens ist die Abkürzung für Design–Produktion–Technologie. Insbesondere im Bereich von Dachträgersystemen kann das mittelständische Unternehmen auf ein profundes Fertigungswissen seit den 1970er Jahren zurückgreifen.

Für die Fertigungsschritte vom Halbzeug über das Streck- und Rollbiegen oder die Innenhochdruckumformung bis zur Oberflächenvergütung und der Endmontage setzt DeProTec mit seinen rund 100 qualifizierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern am Forschungs- und Entwicklungsstandort Wuppertal sowie im Fertigungswerk in Wetter an der Ruhr Maßstäbe. Neue Entwicklungs- und Fertigungsschwerpunkte baut das Unternehmen im Bereich der Medizintechnik auf, wo DeProTec erste Erfolge auf dem Gebiet dentaltechnischer Erzeugnisse verbuchen kann. www.deprotec.de

Über Atlas Copco

Der Industriekonzern Atlas Copco ist mit seinen Produkten und Dienstleistungen in den Branchen Kompressorenund Drucklufttechnik, Bau und Bergbau sowie Industriewerkzeuge und Montagesysteme weltweit führend. Mit seinen innovativen Produkten und Dienstleistungen bietet Atlas Copco Lösungen für nachhaltige Produktivität. Der 1873 gegründete Konzern hat seinen Hauptsitz in Stockholm, Schweden, und ist weltweit in über 180 Ländern vertreten. 2014 hatte Atlas Copco rund 44000 Mitarbeiter und setzte 10,3 Milliarden Euro um. www.atlascopco.com

Atlas Copco Tools gehört zum Konzernbereich Industrietechnik. Die Geschäftsbereiche Allgemeine Industrie und Fahrzeugindustrie fertigen und vertreiben handgehaltene Elektro- und Druckluftwerkzeuge, Hydraulikschrauber, Montagesysteme, pneumatische Antriebstechnik, Hebezeuge, Software und Zubehör für die Industrie. Mit seinem Geschäftsbereich Service bietet Atlas Copco Tools ein globales Projektmanagement für multinational tätige Kunden sowie umfassende Dienstleistungen an: von der klassischen Reparatur über umfassende Wartungsverträge für die gesamte Fertigungstechnik bis hin zu Kalibrierungen aller Messmittel. www.atlascopco.de


Bild 1: „Schrauben und Prüfen waren bislang zwei aufeinander folgende Fertigungsvorgänge. Der Tensor ES von Atlas Copco Tools macht das in einem einzigen Arbeitsschritt“, erklärt Jaqueline Stiebing, die bei Deprotec Dachträgersysteme für die Automobilindustrie montiert. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 2: Durch den Einsatz von fünf gesteuerten Tensor-ES-Werkzeugen verschraubt Deprotec in Wetter seine Pkw-Dachrelings leiser, schneller und genauer als zuvor, hier im Bild für den aktuellen Ford Mondeo. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 3: Tensor-ES-Elektroschrauber, ergonomisch eingespannt in eine Lineareinheit, die das Reaktionsmoment abfängt. Im Hintergrund (oben mittig im Bild) die Schraubersteuerung Power Focus 600. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 4: „Der elektronisch gesteuerte Tensor ES verschraubt die Gewindebausteine in den Aluminiumprofilen der Dachrelings schnell und feinfühlig. Damit schließen wir ein Verkanten oder gar Oberflächenbeschädigungen an den Bauteilen zuverlässig aus“, sagt Deprotec-Prozessoptimierer Rainer Steffens. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 5: „Wir erzielen höhere Qualität durch mehrstufiges Anziehen und haben praktisch keinen montagebedingten Ausschuss mehr“, beschreibt Karsten Helmke, Leiter des Qualitäts- und Umweltmanagements bei Deprotec, seine Erfahrungen mit den Tensor-ES-Schraubern von Atlas Copco Tools. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 6: Alles im grünen Bereich: Ganz einfach lässt sich über die Power-Focus-600-Steuerung das gewünschte Drehmoment newtonmetergenau programmieren. Nach jedem einzelnen Schraubfall zeigt das Display den tatsächlich erzielten Drehmomentwert an und gibt dem Werker so Sicherheit über das Schraubergebnis, ohne dass er nachprüfen muss. (Bild: Atlas Copco Tools)