CTG STEIGERT EFFIZIENZ EINER MEHRSTATIONEN-AUTOMONTAGE MIT SCHRITTSCHALTLÖSUNG VON DESTACO

HERAUSFORDERUNG:

Damit Erstausrüster (OEMs) und Zulieferer ihre Produktionsziele im vorgegebenen Zeit- und Kostenrahmen erreichen können, stellen sie an Integratoren von Automatisierungssystemen immer höhere Anforderungen, was die Produktions- und Betriebseffizienz betrifft. Lediglich die Anforderungen zu erfüllen, reicht dabei mitunter nicht aus. Vielmehr erwarten OEMs und Zulieferer einen über die Projektvorgaben hinaus gehenden Mehrwert. Und an dieser Stelle kommt die Kreativität eines Integrators ins Spiel.

Die Commercial Tool Group (CTG) ist ein Integrator und führender Hersteller von Spritz- und Druckgussformen, Vorrichtungen, Sondermaschinen und kundenspezifischen Formen. Gemeinsam mit führenden Automobilzulieferern entwickelt und fertigt das Unternehmen neue Produktionsanlagen, die Effizienz, Wiederholgenauigkeit und Präzision steigern.

Ende 2015 begann CTG mit einem in Detroit ansässigen Tier-1-Automobilzulieferer zusammenzuarbeiten, der die Innentürbaugruppen für zwei branchenführende mittelgroße SUVs herstellt. Um die Betriebseffizienz zu verbessern, sollte CTG eine Lösung entwickeln, die Komponenten für beide Fahrzeuge auf einer einzigen Montagemaschine für Innentüren herstellt.

Weil diese Komponenten (Teile A und B) nicht gleichzeitig montierbar sind, entwickelte die CTG einen sequenziellen Montageablauf mit vier Stationen. Teil A erfordert zwei Stationen mit zwei 180-Grad-Drehungen. Teil B braucht ebenfalls zwei Stationen mit jeweiliger 180-Grad-Drehung. Aber dazwischen gibt es eine 90-Grad-Wende. Insgesamt muss die Anlage im 4-Sekunden-Takt eine Gesamtlast von rund 1450 kg über einen Radius von 213 cm in einem Winkel von 180 Grad bewegen.

„Bei dieser Volumen- und Geschwindigkeitsspezifikationen für ein Mehrzweck-Montagesystem war klar, dass sich eine Schnellwechsel-Schrittschaltlösung am besten eignet“, sagte Tony Polega, Engineering Manager, CG Automation & Fixture, Commercial Tool Group. „Für dieses Projekt spielt neben Flexibilität auch Langlebigkeit eine wichtige Rolle, weil das permanente Be- und Entladen der großen und schweren Teile eine besondere Herausforderung darstellt.”

Um die Sache noch komplizierter zu machen, mussten die ersten Prototypen der Schnellwechsel-Schrittschaltlösung in nur sieben Wochen entwickelt und geliefert werden. Diese Frist war vier Wochen kürzer als der von den anderen Mitbewerbern angebotene Zeitraum.

LÖSUNG:

Zusammen mit DESTACO entwickelte die Commercial Tool Group eine kundenspezifische rollengetriebene Schrittschaltlösung, die eine Montage von unterschiedlichen Teilen auf einer einzigen Anlage ermöglicht.

Weil DESTACO als einziger Anbieter die siebenwöchige Lieferfrist und das knappe Budget einhalten konnte, entschied sich die CTG für die Zusammenarbeit mit dem weltweit führenden Anbieter von Hochleistungslösungen für Automation, Spanntechnik und Containment. CTG-Experten und DESTACO-Techniker passten gemeinsam ein rollengetriebenes Camco-Schrittschaltgetriebe 1301RD an die speziellen Bedürfnisse hinsichtlich Traglast, Geschwindigkeit und Leistung an.

„Das ist eine Spezialanfertigung im wahrsten Sinne des Wortes. Zusammen mit CTG haben wir eine absolut kundenspezifische Lösung entwickelt - und zwar sehr schnell“, so Joe Phillips von Phillips Automated Solutions , einem Spezialisten für DESTACO-Projekte in Michigan.

Um die verlangte Flexibilität und Langlebigkeit zu realisieren, gingen Phillips und DESTACO bei der Entwicklung der Schrittschaltlösung in zwei Schritten vor. Für maximale Flexibilität nutzte man Nocken mit konstanter Steigung und Servoantrieb, damit das Schrittschaltgetriebe die unterschiedlichen Teile für beide Fahrzeuge schneller bewältigen kann. Dann wurde das Tooling mittels von FEA umgestaltet – was genügend Gewicht einsparte, um beide Konfigurationen mit der gleichen Indexerlösung zu montieren und so Lebensdauer sowie Haltbarkeit zu verlängern.

„Diese Schalttische sind wie Panzer gebaut. Wir gehen nicht davon aus, dass wir jemals Probleme mit ihnen haben werden“, sagte Polega. „Diese Hochleistungslösung wurde bewusst so konstruiert, dass sie länger hält als die Montagemaschine für Innentüren. Sie ist sehr langlebig und wird voraussichtlich die nächsten 10 bis 20 Jahre laufen.“

Das servobetriebene Camco-Schrittschaltgetriebe kombiniert die Vorteile eines Schrittschaltgetriebes mit den Vorzügen eines Servoantriebs. D. h. einerseits einen vorgespannten Antrieb ohne Nachschwingen, große stirnseitige Befestigung, hoch belastbare Lager und robustes Gehäuse für lange Lebensdauer. Andererseits flexible Bewegungswechsel, bessere Steuerbarkeit und computergestützte Überwachung. Dies führt zu einem sehr schnellen Werkzeugwechsel ohne Stillstandzeiten.

„Die Zusammenarbeit mit dem CTG-Team bei der Neukonzeption ihres Toolings zugunsten der optimalen Lösung, ist die Art von Herausforderung, die wir immer wieder meistern“, sagte Tom Bemer, Manager, Product Applications and Customer Service, Indexers bei DESTACO.  „Dank unserer umfangreichen Produktpalette an nockenbetätigten Bewegungssteuerungen konnten wir schnell ein komplettes, kostengünstiges System anpassen, das die Geräteleistung verbessert und die Produktionsanforderungen erfüllt.“

ERGEBNIS:

CTG bestellte bei DESTACO neun kundenspezifische Rollengetriebe-Indexierungslösungen für die ersten neun von insgesamt 13 Montageanlagen. Die ersten Prototypen wurden in der siebten Woche und die restlichen in Woche 11 geliefert.

„Die Lieferung dieser Prototypen war bei dem Projekt eine besondere Herausforderung, weil sie ziemlich groß und sehr individuell sind,” so Phillips weiter „DESTACO stellt alle seine Teile in den Vereinigten Staaten her, sodass wir vor Ort arbeiten und über kürzere Entfernungen versenden konnten, um die siebenwöchige Frist einzuhalten.“

CTG begann mit der Montage für den Tier-1-Autozulieferer, und erste Tests zeigten erhebliche Zeiteinsparungen bei der Produktionsleistung und Betriebseffizienz, was diese Lösung für andere Kunden attraktiv machte.

„Wir haben bereits Anfragen von anderen erhalten, identische Toolings für ähnliche Schrittschaltaufgaben zu bauen, daher freuen wir uns auf die zukünftige Zusammenarbeit mit DESTACO“, sagte Polega. „Diese Partnerschaft passt hervorragend zu uns. Wir haben festgestellt, dass die Preise von DESTACO besser und ihre Vertreter vor Ort sind - außerdem haben sich ihre Produkte bewährt.“