Rückenwind für die Zerspanung

10.01.2012 - Oliver Hagenlocher

Der Boom in der Windkraftindustrie reißt nicht ab. Weltweit wird in erneuerbare Energien investiert und Windkraftanlagen spielen dabei eine immer größere Rolle. Folglich steigt auch die Nachfrage nach Antrieben für den Windkraftanlagenbau. Ein Bereich, auf den sich ABM Greiffenberger Antriebstechnik spezialisiert hat. Der Schwerpunkt liegt auf der Herstellung von Azimutantrieben zum Schwenken der Kanzel und Pitchantrieben für die Winkelverstellung der einzelnen Rotoren.


Der Boom in der Windkraftindustrie reißt nicht ab. Weltweit wird in erneuerbare Energien investiert und Windkraftanlagen spielen dabei eine immer größere Rolle. Folglich steigt auch die Nachfrage nach Antrieben für den Windkraftanlagenbau. Ein Bereich, auf den sich ABM Greiffenberger Antriebstechnik spezialisiert hat. Der Schwerpunkt liegt auf der Herstellung von Azimutantrieben zum Schwenken der Kanzel und Pitchantrieben für die Winkelverstellung der einzelnen Rotoren.

Wo für den Laien auf den ersten Blick der Wind für Bewegung sorgt, ist ausgeklügelte Antriebstechnik für die optimale Energieausbeute erforderlich. Windkraftanlagen werden für den Dauerbetrieb über Jahrzehnte konstruiert, daher werden sehr hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Antriebskomponenten gestellt.

VLC 500 MT zur Bearbeitung von Antriebskomponenten
Um die Kapazitäten im Bereich Antriebe für Windkraftanlagen auszuweiten, investierte ABM Greiffenberger Antriebstechnik im Jahr 2009 in ein multifunktionales Produktionszentrum VLC 500 MT von EMAG. Auf der Maschine werden Antriebsgehäuse, Planententräger und Hohlräder aus Guss bzw. Stahl gefertigt. Zum Einsatz kommen dabei die Technologien Drehen, Fräsen und Bohren. Die Jahresproduktion liegt bei 6.000 Werkstücken, die in Losgrößen von 120 Teilen pro Woche produziert werden.

Fertigungsphilosophie „selber machen“
Seit Jahren verfolgt ABM Greiffenberger Antriebstechnik die Strategie, Werkstücke mit hohen Genauigkeitsanforderungen und komplexen Zerspanungsprozessen selbst zu fertigen. Da auch die Montage der Antriebe im Haus erfolgt, wollte man die gesamte Teilelogistik so einfach wie möglich gestallten. Kurze Wege und eine durchgängige Qualitätssicherung standen dabei im Fokus. Langlebigkeit und Zuverlässigkeit gehören zu den wichtigsten Punkten. Ein Antrieb wiegt ca. 250 kg, damit ist die Reparatur oder der Wechsel in der Windkraftanlage eine relative aufwendige und kostspielige Angelegenheit. Um dem vorzubeugen, setzt ABM Greiffenberger Antriebstechnik auf höchste Qualität und eine 100% Kontrolle der Komponenten und Antriebe. „Durch die Produktion im Haus haben wir die Qualität der Werkstücke einfach besser im Griff. ABM Greiffenberger Antriebstechnik produziert Hochleistungsantriebe, die oft auch in sicherheitsrelevanten Anwendungen eingesetzt werden. Hier ist Qualität und Zuverlässigkeit oberstes Gebot. Um unsere Produktion noch flexibler steuern zu können, wollten wir auch einen minimalen Teilelogistikaufwand erreichen.“, so Wolfgang Nickl, Gruppenleiter Weichbearbeitung bei ABM Greiffenberger Antriebstechnik. Bei der Investition in die VLC 500 MT spielte daher die Teilelogistik eine entscheidende Rolle. Ziel war es, die Transportzeiten zwischen verschiedenen Dreh- und Fräsmaschinen zu eliminieren. Das heißt, die Werkstücke in einer Maschine komplett fertig zu bearbeiten. Das multifunktionale Produktionszentrum VLC 500 MT bot hier die richtigen Voraussetzungen: 1 x Drehrevolver mit 12 Werkzeugen, 1 x Frässpindel mit Werkzeugwechsler für 32 Werkzeuge, integrierte Automation über die Pick-up-Spindel und eine Messstation außerhalb des Arbeitsraums. Auch eine automatische Wendestation zur Bearbeitung der zweiten Seite wurde von EMAG geliefert, um das Teilehandling noch einfacher zu gestalten.

Der komplette Prozess aus einer Hand
Alle Werkstücke werden über ein EMAG Sonderspannfutter gespannt, das lediglich durch wechseln der Spannbacken auf das jeweilige Werkstück angepasst wird. Wichtig war es, die Umrüstzeiten der Maschine so gering wie möglich zu halten. „Wir haben von EMAG nicht nur eine Maschine gekauft, sondern den kompletten Prozess: Maschine, Werkzeuge, Programmierung, Spannmittel und Automation. Gemeinsam wurde der optimale Prozess ausgelegt und auf die Anforderungen von ABM Greiffenberger Antriebstechnik zugeschnitten.“, so Wolfgang Nickl. Die VLC 500 MT ist in eine Inselfertigung zusammen mit einer Verzahnungsstoßmaschine sowie einer Waschmaschine integriert. Der Bediener muss daher drei Maschinen bedienen und mit Werkstücken bestücken. Daher ist es besonders wichtig, Puffer in das System einzubauen, die es dem Mitarbeiter erlauben, auch umfangreiche Tätigkeiten durchzuführen, ohne dass die Produktion stillsteht.

Das Teilehandling entscheidet über den Erfolg der Fertigungslösung
Der ganz große Vorteil der VLC 500 MT ist, dass die Automation fest integrierter Bestandteil der Maschine ist. Ein weiterer Vorteil ist der Teilepuffer mit 10 Werkstückplätzen. Über das Teileband können Rohteile aufgelegt werden, die dann automatisch von der Maschine abgearbeitet werden. In dieser Zeit kann sich der Bediener um andere Aufgaben in der Fertigung kümmern. Wolfgang Nickl über die Automation: „Bei allen anderen Fertigungskonzepten, die wir in Augenschein genommen hatten, musste immer ein Portallader eingesetzt werden. Beispielsweise kommen sie bei einer Karusselldrehmaschine mit Spindel unten ohne Portallader nicht aus, das macht das Umrüsten kompliziert und erschwert das Teilehandling.“ Da sich die VLC 500 MT über die Pick-up-Spindel quasi selbst be- und entlädt, musste nicht zusätzlich in Automationskomponenten investiert werden. Das hält auch den Umrüstaufwand gering – denn mit der Maschine rüstet man gleichzeitig auch die Automation mit um: Spannbackenwechsel, Werkzeugwechsel und NC-Programm aufrufen – und schon kann es weiter gehen. Um das Umrüsten möglichst schnell durchführen zu können, wurden Rüstwagen angeschafft, die speziell auf die Werkstücke angepasst werden. Das heißt, wenn beispielsweise ein Hohlrad gerüstet wird, holt sich der Bediener den entsprechenden Rüstwagen. Hier findet er alle benötigten Werkzeuge und Einrichthilfen. Nach dem Einrichten wird das erste Teil im Messraum vermessen und die Serienfreigabe erfolgt. Grundsätzlich wird jedes Werkstück über die integrierte Messstation in der VLC 500 MT qualitätsgeprüft. Damit wird eine 100% Qualitätsprüfung gewährleistet. Um den hohen Qualitätsanforderungen, die sich ABM Greiffenberger Antriebstechnik gesetzt hat, gerecht zu werden, wurde auch eine Werkzeugwechselstrategie erarbeitet. „Wir haben für jedes Werkzeug die Standzeit ermittelt und wechseln entsprechend die Werkzeuge. Es wird kein Werkzeug bis zum Bruch gefahren. Alle Werkzeugstandzeiten haben wir in der Steuerung hinterlegt. Der Bediener wird damit automatisch informiert, wenn ein Werkzeugwechsel ansteht. Damit konnten wir unsere Ausschussquote auf ein absolutes Minimum reduzieren.

Partnerschaft im Fokus der Zusammenarbeit
Vor der Investition in die VLC 500 MT kamen ausschließlich horizontale Drehmaschinen bei ABM Greiffenberger Antriebstechnik zum Einsatz. Erstmals wurden die Teile vertikal und mit unterschiedlichen Technologien in einer Maschine gefertigt. „Es war ein Lernprozess für unsere Mitarbeiter. Wir waren zwei Wochen bei EMAG zur Schulung. Danach konnten die Mitarbeiter die Maschine eigenständig bedienen und neue Werkstücke einrichten. Natürlich war es zunächst eine Umstellung, doch sind unsere Miterbeiter gut reingekommen und haben schnell die Vorteile der vertikalen Maschinen gesehen: Die Späne fallen sauber nach unten direkt in den Späneförderer hinein. Probleme mit Wirrspänen haben wir damit komplett eliminiert, was in der Vergangenheit immer wieder für Probleme sorgte.“, so Wolfgang Nickl. Während der ersten Produktionsphase wurden das ABM Greiffenberger Antriebstechnik -Team zwei Wochen lang von einem EMAG Spezialisten unterstütz, der sozusagen eine Produktionsbegleitung durchführte. Er stand den Mitarbeitern für Fragen zur Verfügung und hat ihnen beim Einrichten und der Bedienung über die Schulter geschaut. „Das gab unseren Mitarbeitern noch mehr Sicherheit und bereits nach zwei Wochen wurde das erste Werkstück eigenständig von unseren Mitarbeitern eingefahren.“ konkretisiert Wolfgang Nickl die Zusammenarbeit.

ABM Greiffenberger Antriebstechnik GmbH
ABM Greiffenberger Antriebstechnik entwickelt und produziert innovative Antriebslösungen höchster Qualität. Elektromotor und Getriebe liegen in einer Hand und werden schon in der Entwicklung exakt aufeinander abgestimmt. So entstehen kundenspezifische Lösungen für Serienfertiger in Bereichen wie Flurförderzeuge, Hebetechnik, Biomasseheizungen, Windenergie oder Textilmaschinen. In drei Werken in Marktredwitz und Plauen beschäftigt das Unternehmen über 630 Mitarbeiter und produziert im Schnitt jährlich über 300.000 Antriebe. Sechs Tochtergesellschaften in Europa, Nordamerika und Asien sowie Auslandsvertretungen in wichtigen Industrieländern garantieren den engen Kontakt zu den Kunden in aller Welt.

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Oliver Hagenlocher

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