2015 / 2016 DE I EN I IT MAGAZIN Verzahntechnik und Automationssysteme Verzahntechnik: Vorteil durch Asymmetrie // S. 4 Automationssysteme: Der Prozess gibt den Takt an // S. 22 Praxis: Anwenderberichte // S. 27 Dr. Christian Lang verstärkt seit Oktober 2014 die Geschäftsführung der Liebherr-Verzahntechnik GmbH Verehrte Leserinnen und Leser, in der dritten Ausgabe unseres Magazins befassen wir uns mit Extremen: von Technologien, die sich im Nanobereich bewegen, bis zur Automation im Schwerlastbereich. Wenn es zum Beispiel um die Topologie von Zahnflanken geht, können wir die Verbesserungen mit dem bloßen Auge nicht mehr erkennen. Wir haben uns daher intensiv mit der Mikrogeometrie von Zahnflankenmodifikationen beschäftigt und mit Hilfe topologischer Messungen den Effekt der Verzerrung bei verschränkungsfreien Verzahnungen aufgezeigt. Diese Abweichung beeinflusst die Tragfähigkeit und Geräuschentwicklung. Als Problemlösung hat Liebherr das verzerrungsfreie Wälzschleifen entwickelt und zum Patent angemeldet. Kleinste Veränderungen zeigen mitunter größte Effekte! Eher riesig sind dagegen die Dimensionen im Schwerlastbereich: Hier werden sehr große Werkstücke bewegt, die oft Einzelanfertigungen sind. Dennoch kann sich auch für die Losgröße eins eine Automation lohnen. Denn gerade die schweren Teile bieten sich für maschinengestütztes Handling an. Derweil hat es Veränderungen im Kreis der Geschäftsführer der Liebherr-Verzahntechnik GmbH gegeben. Seit Oktober 2014 verstärkt Dr. Christian Lang das Team. Er übernahm den Bereich Vertrieb von Dr. Alois Mundt. So soll sich künftig die Innovationskraft des Unternehmens weiter erhöhen, während gleichzeitig neue Vertriebskanäle für die entstehenden Produkte erschlossen werden können. Das ist wichtig, denn in globalisierten Märkten muss Technologieführerschaft mit intelligenten Vertriebsstrategien Hand in Hand gehen – Liebherr stellt sich dieser Herausforderung. Wir wünschen Ihnen eine spannende Lektüre und freuen uns auf Ihre Anregungen! Dr. Klaus Finkenwirth, Friedrich Hesemann und Dr. Christian Lang Geschäftsführer der Liebherr-Verzahntechnik GmbH 2 Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Inhalt Verzahntechnik Praxis Vorteil durch Asymmetrie Englands ganzer Stolz Einseitige Belastung von Zahnrädern macht unterschiedlich geformte Profilseiten sinnvoll Liebherr automatisiert Jaguar 27 4 Kooperation mit beiderseitigem Nutzen Die perfekte Flankenlinie Variable Getriebe nach dem Baukastensystem sind die Spezialität von SEW Die elektronische Schrägführung auf der LSE 200 – 500 bietet neue Möglichkeiten bei der Herstellung von Flankenlinienmodifikationen 8 Hervorragende Kommunikation als Erfolgsfaktor Liebherr-Hausgeräte: Neue Verpackungsanlage vermindert Belastung der Mitarbeiter Mikrogeometrie erweitert Möglichkeiten Liebherr entwickelt verzerrungsfreies Wälzschleifen für Flankenlinienmodifikationen 12 29 32 Wenn Zylinder Masken tragen Eine besondere Automation für eine preisgekrönte Technologie 34 Fasen nach Maß Eine optimale Ergänzung zu Verzahnungsmaschinen: Liebherr-ChamferCut-Maschinen im Stand-alone-Betrieb 17 Drei Marken, eine Qualität Della Ferrera-, Lorenz- und U.S.P.I.T.-Verzahnwerkzeuge kommen aus Italien 19 Automationssysteme Große Effizienz für kleine Serien Lohnfertiger Berger erhöht die Reaktionsfähigkeit mit Liebherr-Rotationsladesystem (RLS) Ersatzteile erster Güte made in Italy Euroricambi versorgt den Markt der Lastkraftwagen mit erstklassigen Getrieben und Ersatzteilen Der Prozess gibt den Takt an Liebherr-Welt Effektive Automation für kleine Losgrößen 22 100 Jahre Hans Liebherr Unternehmer, Erfinder, Visionär Aus alt mach neu Retrofit ist die Frischzellenkur für Automationssysteme 24 Intuitive Steuerung für Roboterzellen 26 38 40 „Sieger“ der Rallye Dakar 2015 Liebherr-Motoren überzeugen in Kamaz-Trucks Der Bediener im Mittelpunkt 36 41 Liebherr eröffnet neues Logistikzentrum in Oberopfingen Ersatzteilversorgung für die Sparte Erdbewegung erfolgt künftig von einem neuen zentralen Standort aus 42 Impressum Herausgeber / Verantwortlich für den Inhalt: Liebherr-Verzahntechnik GmbH Kaufbeurer Straße 141 87437 Kempten / Allgäu, Deutschland Redakteure: Giovanni Della Ferrera, Dr.-Ing. Hansjörg Geiser, Stefan Jehle, Thomas Mattern, Dr.-Ing. Andreas Mehr, Uwe Radigk, Stefan Sattelmeyer, Thomas Weber, Ronja Wildberger, Dr.-Ing. Oliver Winkel, Robert Würfel Ausgabe: 2015 / 2016 Layout / Gestaltung: C&G: Strategische Kommunikation GmbH, Overath, Deutschland © Liebherr-Verzahntechnik GmbH Die Inhalte dürfen ohne Genehmigung des Herausgebers nicht kopiert und weiter veröffentlicht werden. Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 3 Verzahntechnik 4 Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Verzahntechnik Vorteil durch Asymmetrie Einseitige Belastung von Zahnrädern macht unterschiedlich geformte Profilseiten sinnvoll Oft drehen sich Zahnräder ihr gesamtes Betriebsleben hindurch nur in eine Richtung. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen, Nutzfahrzeugen, Schiffen, Hebezeugen oder Generatoren ist dies der Fall. Bei diesen Zahnradgetrieben ist in der Regel die Belastung der einen Flanke erheblich höher als die der gegenüberliegenden. So werden die Rückflanken während einer relativ kurzen Arbeitsphase gar nicht oder nur leicht belastet. Eine asymmetrisch geformte Verzahnung spiegelt diesen funktionalen Unterschied wider. Ungleiche Lastverteilung fordert ungleiche Profile „Eines der Konstruktionsziele von asymmetrischer Verzahnung ist es, die Leistung des im Hauptbetrieb belasteten Profils auf Kosten der Leistung der gegenüberliegenden Profile zu verbessern“, erläutert Dr. Alexander Kapelevich, Vorstand von AKGears. Er ist Spezialist für die Berechnung des Werkzeugprofils und weiterer Parameter für asymmetrische Verzahnungen. „Asymmetrische Zahnprofile ermöglichen eine Erhöhung des Traganteils und des Betriebseingriffswinkels, die über die mit konventionellen, symmetrischen Getrieben erreichbaren Grenzwerte hinausgehen.“ Durch die Verteilung über Breitenund Stirnlast sowie über die Dynamik kann die Verzahnungssteifigkeit deutlich verbessert werden. Auch die Zahnflankentragfähigkeit profitiert von einem erhöhten Eingriffswinkel an der belasteten Zahnflanke. Zudem verbessert sich auch die Zahnfußtragfähigkeit. Der größte Vorteil einer asymmetrischen Verzahnung ist die reduzierte Hertz‘sche Pressung auf den Antriebsflanken. Das führt zu einer höheren Leistungsdichte – also der Tragfähigkeit im Verhältnis zur Zahnradgröße – bei der Kraftübertragung im Getriebe. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die Möglichkeit, die Rückflanken der Verzahnung unabhängig von der Antriebszahnflanke zu gestalten. Damit wird quasi ein Einstellen der Zahnsteifigkeit ermöglicht, während gleichzeitig der gewünschte Eingriffswinkel und der Traganteil der Antriebsflanken beibehalten werden. Dies erlaubt eine höhere Zahn- Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 5 Verzahntechnik „Eines der Konstruktionsziele asymmetrischer Verzahnung ist es, die Leistung des im Haupt betrieb belasteten Profils auf Kosten der Leistung der gegenüberliegenden Profile zu verbessern.“ Dr. Alexander Kapelevich, Vorstand von AKGears Angepasste Werkzeuge nötig Alexander Kapelevich definiert die asymmetrische Zahnfußgeometrie unabhängig vom Modell der Zahnstange, was kopfbiegung, was den Zahneingriffsstoß dämpft und zu einer Verringerung der Getriebegeräusche und der Schwingungen führt. Vorteile großer Eingriffswinkel Fbn α d d ρmin S 30° db, klein db, klein • Größerer Zahnfußquerschnitt • Große Krümmungsradien in Fußformkreisnähe Vorteile kleiner Eingriffswinkel SK Δh db, groß db, groß • Große Zahnkopfdicke • Größere Zahnhöhe Kombination der Vorteile S K, res • Günstige Krümmungsverhältnisse der Flanken • Großer Zahnfußquerschnitt • Ausreichende Zahnkopfdicke • Größere Zahnhöhe Fbn d S 30° ρmin db, klein 6 db, groß Konturführung mit Köpfchen Die Herstellung von asymmetrischen Verzahnungen durch Vorfräsen, Härten und einer anschließenden Hartfeinbearbeitung durch Schälwälzfräsen oder Profilschleifen ist seit Jahren Stand der Technik. Das Schälwälzfräsen ist produktiv, unterliegt aber in der zu erzielenden Verzahnungsqualität gewissen Einschränkungen (DIN 6 bis DIN 7). Das Profilschleifen bietet hier einen deutlich höheren Qualitätsstandard, ist aber einem kontinuierlich wälzenden Verzahnverfahren zeitlich unterlegen. Auf Kundenwunsch entwickelte die Liebherr-Verzahntechnik GmbH das Wälzschleifen von asymmetrischen Verzahnungen. Dieses Verfahren vereint die höchste Produktivität mit hoher Qualität. d d α ihn von anderen Forschern der Getriebe technik unterscheidet. Die Vorgehensweise Direct Gear Design® von Kapelevich erlaubt eine Optimierung der asymmetrischen Verzahnung und ermöglicht, dass die Fußausrundung bei besonderen Getriebeanwendungen eine maximierte Leistung erzielt. Ein solcher Ansatz erfordert selbstverständlich spezielle Werk zeuge. Nachdem die Optimierung der Zahnfußgeometrie abgeschlossen ist, definiert Direct Gear Design® auch das Werkzeugprofil und weitere Parameter. Bildquelle: WZL, RWTH Aachen Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme An das Wälzschleifen stellen asymmetrische Verzahnungen jedoch höhere Ansprüche als an den Schleifprozess selbst sowie an die Schleif- und Abrichtwerkzeuge. Für die Entwicklung des neuartigen Schleifverfahrens stellten sich gleich mehrere Fragen. „Wir standen vor einer doppelten Herausforderung“, erklärt Dr.-Ing. Andreas Mehr, Technologieentwicklung und -beratung Schleifen und Stoßen bei der LiebherrVerzahntechnik. „Zum einen brauchten wir die Abrichttechnik zur Herstellung einer asymmetrischen Schleifschnecke. Zum anderen mussten wir den gesamten Schleifprozess inklusive des Einmittens der Schleifschnecke in die Zahnlücke entwickeln.“ Verzahntechnik Modifiziertes Einmitten •Verschobene Werkzeug- / Werkstückmitte η über der radialen Zustellung X •Ausgleich der unterschiedlichen Aufmaße Δs auf Links- und Rechtsflanken •Einstellbar im Einrüstprozess Asymmetrische Schleifschnecke η ΔSLF ΔSRF Vorteile asymmetrischer Verzahnungen in einem Getriebe •Reduzierte Zahnfußspannungen und Hertz‘sche Flanken pressungen •Verbessertes spezifisches Gleiten •Erhöhung der Grübchen- und Zahnfußtragfähigkeit •Gesteigerte Leistungsdichte (Tragfähigkeit im Verhältnis zur Zahnradgröße) •Längere Lebensdauer •Erhöhter Wirkungsgrad •Reduzierte Geräusch- und Schwingungsanregung •Höhere Betriebssicherheit X Asymmetrisches Zahnrad Profilwinkelkorrektur beim Abrichten Für das Abrichten entwickelten die Experten ein Softwarepaket, das sowohl mit asymmetrischen als auch symmetrischen Abrichtern arbeiten kann. „Ein asymmetrischer Abrichter ist für die Produktion ideal. Im Prototypenbau kann auch ein symmetrischer Abrichter entsprechend geschwenkt werden“, stellt Andreas Mehr die jeweiligen Vorteile dar. Die Maschine bietet einen Schwenkbereich bis 7,5 Grad an. Eine große Herausforderung beim Abrichten war die komplexe mathematische Berechnung der notwendigen Schwenkbewegung des Abrichters. Durch das Abrichten verkleinert sich der Durchmesser der Schleifschnecke, was wiederum eine Profilwinkelkorrektur nach sich zieht – nach jedem Abrichtvorgang. Im Schleifprozess selbst tritt eine ganz andere Dynamik im Zahnflankenkontakt zwischen Schleifschnecke und Werkstück auf als bei herkömmlichen, symmetrischen Schleifprozessen. Da sich beim Schleifen asymmetrischer Zahnräder entsprechend den unterschiedlichen Eingriffswinkeln das Aufmaß auf der rechten und linken Zahnflanke ändert, ist eine elektronische Korrektur nötig. Diese wird durch ein modifiziertes Einmitten im Einrüstvorgang ermittelt. Das sogenannte Einmitten, also der mittige Eingriff der Schleifschnecke in die Zahnradlücke, muss bei asymmetrischen Verzahnungen leicht versetzt erfolgen und im Schleifprozess durch eine präzise Steuerungs- und Regelungstechnik eingehalten werden. Zeit für Asymmetrie gekommen Dank der neuen Schleiftechnik werden asymmetrische Zahnräder künftig häufiger zum Einsatz kommen. „Ihre Vorteile liegen auf der Hand und sind längst bekannt“, weiß Andreas Mehr. „Durch die Berechnungen von Dr. Kapelevich ist eine einfache Auslegung der Makrogeometrie möglich geworden. Jetzt lässt sich auch der Wälzschleifprozess sicher beherrschen. Gleichzeitig können unsere Kunden ohne großen Aufwand den Wälzschleifprozess an ersten Prototypen anwenden, dazu reicht das Softwarepaket. Erst für die Produktion ist dann die Investition in einen asymmetrischen Abrichter notwendig.“ Die Zeit für asymmetrische Zahnräder scheint damit endlich gekommen zu sein. Dr.-Ing. Andreas Mehr Technologieentwicklung und -beratung Schleifen und Stoßen Kaufbeurer Straße 141, 87437 Kempten, Deutschland Tel.: +49 831 786-1998 [email protected] Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 7 Verzahntechnik Beispiele von Verzahnungen, die per Wälzstoßmethode gefertigt werden Die perfekte Flankenlinie Die elektronische Schrägführung auf der LSE 200 bis 500 bietet neue Möglichkeiten bei der Herstellung von Flankenlinienmodifikationen Eine leichte und kompakte Getriebebauweise führt häufig zu schwer zugänglichen Bearbeitungsstellen. Dies sind beispielsweise Stufenwellen, Innenverzahnungen oder Außenverzahnungen gegen einen Bund, die konstruktionsbedingt nur einen sehr geringen Werkzeugauslauf von oftmals weniger als fünf Millimetern bieten. Solche Verzahnungen sind dem Wälzstoßen vorbehalten. Forderung nach Flankenlinienmodifikationen In den vergangenen Jahren hat der Wunsch von Getriebekonstrukteuren zugenommen, an diesen Verzahnungen lastbedingte Flankenlinienmodifikationen zu erzeugen. Solche Modifikationen, wie zum Beispiel Breitenballigkeit c β, Flankenlinienwinkel f hβ bzw. Konizität und Endenrücknahmen, konnten bislang nur unter Verwendung eines speziell ausgelegten Abhebenockens erzeugt werden (B4-Achse, siehe Abbildung Seite 9 oben). Bei größeren Konizitäten im Gradbereich muss der gesamte Maschinenständer (B5-Achse) während des sogenannten Hinterstoßens in eine Schräglage gebracht werden. Aufgrund des zweiflankigen Stoßprozesses sind die genannten Modifikationen auf beiden Zahn- 8 flanken symmetrisch. Damit kann keine Optimierung hinsichtlich der unterschiedlichen Anforderungen erfolgen, die an eine Zugund Schubflanke gestellt werden. Mehr Flexibilität bei Flankenlinienmodifikationen Durch die elektronische Schrägführung auf der LSE-Wälzstoß maschine in Kombination mit dem einflankigen Wälzstoßen können sowohl symmetrische als auch asymmetrische Flankenlinienmodifikationen erzeugt werden. Auch die Kombination mehrerer Flankenlinienmodifikationen ist durch Superposition der verschiedenen Erzeugungsbewegungen realisierbar. Noch bessere Verzahnungsqualität Die gewonnene Flexibilität durch die einflankige Wälzstoßbearbeitung führt dazu, dass die Bearbeitungszeit gegenüber dem konventionellen, zweiflankigen Wälzstoßen geringfügig steigt. Je nach Anwendungsfall liegt die Erhöhung aber nur zwischen fünf und 20 Prozent. Dieser geringe Anteil wird dadurch erzielt, dass der von Liebherr entwickelte Prozessablauf nicht über alle Schnitte einflankig erfolgen muss. So werden der Schrupp- und Egalisierschnitt Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Verzahntechnik Notwendige CNC-Achsen •Z3-Achse: Hubbewegung des Werkzeugs zur Erzeugung der Schnittgeschwindigkeit •B4-Achse: Abhebung des Werkzeugs im Rückhub, um die Beschädigung der Schneidkante zu vermeiden •Z2-Achse: Bewegung des Bearbeitungskopfes parallel zur Hub achse, um diesen auf die Aufspannsituation einzustellen •C1-Achse: Abwälzbewegung des Werkzeugs zur Erzeugung der Verzahnung und als Vorschubachse •X1-Achse: Radiale Zustellung •C2-Achse: Maschinentisch mit der Werkstückdrehung Optionale CNC-Achsen •Z1-Achse: Positionieren des Stoßkopfschlittens bei Mehrfach verzahnungen •Y1-Achse: Ständerseitenversatz zur Vermeidung von Rückhubkollisionen, insbesondere bei Innenverzahnungen •B5-Achse: Schwenkständer zum Hinterstoßen oder zur Anwendung des SGA-Verfahrens bei Kurbelwellen •C3- und Z6-Achse: Automation •Z4-Achse: Gegenhalter für Wellenbearbeitung CNC-Achsen einer modernen Wälzstoßmaschine Va 500 :1 + Vb 4 :1 Materialseite Mögliche Modifikationen der Flankenlinien auf einer LSE-Maschine - f h β0 µm 0 µm c β15 µm 15 µm Va 500 :1 + - + Symmetrische Breitenballigkeit •2-flankig mit Abhebenocken möglich •1-flankig mit CNC-Bewegung möglich + Symmetrische Konizität •2-flankig mit Abhebenocken im µ-Bereich möglich •2-flankig mit Schwenkständer im Gradbereich möglich •1-flankig mit CNC-Bewegung möglich + Asymmetrische Breitenballigkeit und Flankenwinkelmodifikation •Nur 1-flankig möglich •Spezielle Auslegung der CNC-Bewegung Vb 4 :1 f h β + 10 µm -10 µm c β 0 µm 0 µm Va 500 :1 + - Vb 4 :1 f h β 0 µm -10 µm c β 15 µm 5 µm Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 9 Verzahntechnik Umsetzung der Modifikationen am Realbauteil auf einer LSE-Maschine Zahnradprofil / Bearbeitungsbeispiel Zähnezahl Modul 10 28 4 mm Eingriffswinkel 20° Schrägungswinkel -12° Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Verzahntechnik Wälzstoßen von Flankenlinienmodifikationen 1-flankig, elektronische Schrägführung 2-flankig, konventionell Pro •Modifikationen sind einfach programmierbar •Symmetrische und asymmetrische Modifikationen möglich •Exzellente Flankenlinienqualität durch die µm-genaue Korrekturmöglichkeit (DIN 1 bis 3) •Günstige Spanbildung führt zu sehr guter Profilqualität (S-Schlag) Pro •Sehr effektive, beidseitige Spanabnahme •Hohe Hubzahlen [DH / min] möglich •Hinterstoßen der Verzahnungen im Gradbereich durch einen Schwenkständer möglich •Symmetrische Modifikation •Sehr gute Flankenlinienqualität (DIN 1 bis 4) Contra •Geringfügig längere Bearbeitungszeit •Reduzierter Hubzahlbereich [DH / min] Contra •Speziell ausgelegter Abhebenocken notwendig •Keine asymmetrischen Modifikationen möglich •Die Profilqualität (S-Schlag) kann durch Eingriffsstörungen beeinflusst werden sowie das Schlichten der ersten Zahnflanke zweiflankig durchgeführt. Erst das Schlichten der zweiten Zahnflanke erfolgt einflankig, indem das Schneidrad rotatorisch zugestellt wird. Ein weiterer positiver Effekt der abschließenden einflankigen Bearbeitung ist, dass mögliche Eingriffsstörungen zwischen Schneidrad- und Werkstückflanke bei der Spanabnahme reduziert werden und die Verzahnungsqualität noch besser wird. Insbesondere der beim Wälzstoßen bekannte S-förmige Profilformfehler, der durch unterschiedliche Spanungsdicken auf der ein- und auslaufenden Flanke verursacht wird, kann dadurch deutlich reduziert oder sogar ganz vermieden werden. Korrekturmöglichkeiten im μm-Bereich Flankenlinienmodifikationen sind durch eine einfache Eingabe der Solldaten in die Steuerung herstellbar – zum Beispiel fünf µm Breitenballigkeit für die linke und rechte Zahnflanke. Alle notwendigen Berechnungen zur Erzeugung der Modifikation werden von der Maschinensteuerung übernommen. Nach der Bearbeitung und Verzahnungsprüfung des ersten Werkstücks bietet die Maschinensteuerung die Möglichkeit zur µm-genauen Korrektur der Messkriterien, zum Beispiel der Breitenballigkeit cβ. Dazu können die jeweiligen Messwerte direkt vom Verzahnungsdiagramm in einem speziellen Korrekturfenster in die Steuerung eingegeben werden. Wer braucht was? Die elektronische Schrägführung der LSE-Maschinen ermöglicht auf eine einfache Weise die flexible Herstellung von Flankenlinienmodifikationen. Bei geringen Losgrößen und bei der Herstellung von Prototypen bzw. in der Einzelteilfertigung kann die längere Bearbeitungszeit sicherlich in Kauf genommen werden. Dafür entfallen die Zusatzkosten für einen Spezialnocken und dessen Lieferzeit. Bei hohen Losgrößen wird letztendlich der Taktzeitunterschied maßgebend dafür sein, wie wirtschaftlich die gewünschte Modifikation erzeugt werden kann. Dr.-Ing. Andreas Mehr Technologieentwicklung und -beratung Schleifen und Stoßen Kaufbeurer Straße 141, 87437 Kempten, Deutschland Tel.: +49 831 786-1988 [email protected] Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 11 Verzahntechnik Mikrogeometrie erweitert Möglichkeiten A Liebherr entwickelt verzerrungsfreies Wälzschleifen für Flankenlinienmodifikationen B B B A A Zeichnung aus dem Patent von 1987 Verschränkungsfreies Wälzschleifen hat sich als Produktionsmethode bewährt: Bereits 1987 meldete die Liebherr-Verzahntechnik GmbH die Erfindung von Dr. Gerd Sulzer zum Patent an. Seitdem können Schleifschnecken mit über die Länge verändertem Profilwinkel so eingesetzt werden, dass die natürliche 12 Verschränkung beim Wälzschleifen von Verzahnungen mit Flankenlinienmodifikationen korrigiert wird. Dazu wird die Schleifschnecke in einer axialen Bewegung am Werkstück vorbeigeführt, so dass sukzessiv jeder Schneckenbereich mit dem Werkstück in Kontakt kommt. Damit wird die Verschränkung eliminiert. Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme „Was bei diesem Verfahren jedoch nicht eliminiert wird, sind Formfehler“, erläutert Dipl.-Phys. Robert Würfel. In Abbildung 3 ist erkennbar, dass die Verschränkung zwar korrigiert wird, im Profil jedoch eine ungewünschte Hohlballigkeit entsteht (Abbildungen 1 bis 3). An einem Praxisbeispiel (Abbildungen 5 Verzahntechnik 8 10 bis 7) mit gerundeter Endrücknahme veranschaulicht Dr.-Ing. Hansjörg Geiser die Verzerrungsproblematik bei Schrägverzahnungen. Wälzweg [mm] 12 14 16 0 -5 -10 -15 5 Verschränkungsarmes Schleifen löst das Problem nicht Einfaches, verschränkungsarmes Wälzschleifen löst dieses Problem nur teilweise. Es existieren weiterhin Formabweichungen (siehe Abbildung 8), und die Modifikation wird ledig lich auf dem Messkreisdurchmesser exakt erreicht. 0 Breite [mm] -5 Abbildung 1: Vorgabe verschränkungsfreie Flankenlinienballigkeit 8 10 Wälzweg [mm] 12 14 16 0 -5 -10 -15 5 10 „Wir haben das Wälzschleifen nicht neu erfunden, aber wir haben es verstanden.“ Das verzerrungsfreie Wälzschleifen von Liebherr Mit dem neuen Verfahren ermöglicht Liebherr ein absolut verzerrungsfreies Wälzschleifen von Flankenlinienmodifikationen. „Wir haben das Wälzschleifen zwar nicht neu erfunden, aber wir haben es verstanden“, betont Hansjörg Geiser. Das Ergebnis nach der neuen Methode entspricht eins zu eins der Vorgabe (Abbildung 9). Abbildung 2: Natürlich verschränkt 8 Eine Möglichkeit, solche Verzerrungen zu korrigieren, bestünde im topologischen Abrichten der Schleifschnecke. Diese würde Zeile für Zeile abgerichtet, was aber die Abrichtzeit um ein Vielfaches verlängern würde. Ein wirtschaftlicher Prozess wäre so unmöglich. Robert Würfel hat eine Alternative entwickelt: „Diesem Dilemma kann Liebherr mit einem neuen Schleifverfahren vorbeugen.“ Dr.-Ing. Hansjörg Geiser, Leiter der Entwicklung & Konstruktion Verzahnmaschinen 0 Breite [mm] -5 Exakt werde die Modifikation nur auf dem Messkreisdurchmesser erreicht. „Bei der topologischen Verzahnungsmessung zeigen sich deutliche Verzerrungen. In zwei Eckbereichen wird zu viel Material abgeschliffen, in zwei anderen zu wenig. Dies hat Auswirkungen auf die Tragfähigkeit und das Geräusch der Verzahnung“, betont Hansjörg Geiser. Wälzweg [mm] 12 14 16 0 -5 -10 -15 5 -5 Abbildung 3: Verschränkungskorrigiert 0 Breite [mm] „Durch das neue mathematische Verfahren wird die Modifikation auf allen Durchmessern exakt erreicht“, erläutert Robert Würfel. Gleichzeitig entsprechen sowohl die Schleif- als auch die Abrichtzeit der des verschränkungsarmen Schleifens. Dazu werden keine speziellen Werkzeuge benötigt, der StandardAbrichter genügt. „Wir haben damit einen wirtschaftlichen Prozess für die Serienfertigung entwickelt. Unser Verfahren kann für jede freie Flankenlinienmodifikation genutzt werden.“ Das zum Patent angemeldete Verfahren ist aus Gründen der Tragfähigkeit für Getriebe sehr interessant. Bislang gab es hierfür keine wirtschaftlich sinnvolle Schleifmethode. Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 13 Verzahntechnik Abbildung 4: Verzerrungsfreies Wälzschleifen ist auf allen Liebherr-Wälzschleifmaschinen möglich 8 10 Wälzweg [mm] 8 12 14 10 Wälzweg [mm] 12 14 16 16 0 0 -10 -10 -20 -20 5 -5 Abbildung 5: Vorgabe gerundete Endrücknahme 14 5 0 Breite [mm] -5 0 Breite [mm] Abbildung 6: Das Ergebnis nach einfachem Wälzschleifen Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Verzahntechnik 8 10 8 Wälzweg [mm] 10 Wälzweg [mm] 12 12 14 14 16 16 0 0 -10 -10 -20 -20 5 -5 5 0 Breite [mm] 0 Breite [mm] -5 Abbildung 7: Verdeutlichung der zu geringen Rücknahme / Verzerrung Abbildung 8: Auch im einfach verschränkungsarmen Wälzschleifen kommt es zu Abweichungen Gewälzte Modifikationen (GER) Das Verfahren kann so angepasst werden, dass es neben freien Flankenlinienmodifikaktionen auch gewälzte Modifikationen schleifen kann. Die Vorteile solcher dreiecksförmigen Endrücknahmen (Generated End Relief) bezüglich der Tragfähigkeit werden in der Verzahnungswelt bereits seit vielen Jahren diskutiert. Der Einsatz in der Praxis scheiterte bisher aber daran, dass kein wirtschaftliches Fertigungsverfahren zur Verfügung stand. Liebherr hat somit auch die letzte Hürde aus dem Weg geräumt (Abbildungen 11 und 12). 8 10 Wälzweg [mm] 12 14 16 0 -10 -20 Anregungsoptimierte Modifikationen Ein weiterer Anwendungsbereich sind anregungsoptimierte Modifikationen. Aufgrund der zeitlich veränderlichen Verzahnungssteifigkeit ergibt sich zwischen zwei gepaarten Zahn rädern eine periodische Drehwegabweichung mit sehr kleinen Amplituden, welche jedoch einen großen Einfluss auf den Geräuschpegel hat. An der Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau (FZG) am Lehrstuhl für Maschinenelemente der 5 -5 0 Breite [mm] Abbildung 9: Ergebnis mit dem verzerrungsfreien Wälzschleifen von Liebherr Die Möglichkeit gewälzter Modifikationen (Generated End Relief) erlaubt eine gezieltere Auslegung der Pressungsverteilung im Zahneingriff. Dadurch kann die maximal auftretende Hertzsche Pressung beeinflusst werden. In diesem Beispiel kann so bei gleich bleibenden übertragenem Drehmoment durch Nutzung von GER und unter Anpassung der Kopf- und Fußrücknahmen die Verzahnungsbreite reduziert werden. Prof. Dr.-Ing. Karsten Stahl (Ordinarius) Praxisähnliche Auslegung CA + CF + CB Angepasste Auslegung GER + CA‘ + CF‘ + CB CA/CF – Betrag Kopf-/Fußrücknahme GER – Betrag gewälzte Modifikationen CB – Betrag Breitenballigkeit Angepasste Auslegung mit reduzierter Breite GER + CA‘ + CF‘ + CB Lehrstuhl für Maschinenelemente Technische Universität München 85748 Garching, Deutschland Tel.: +49 89 289-15805 [email protected] Lehrstuhl für Maschinenelemente Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau Prof. Dr.-Ing. K. Stahl Technische Universität München Abbildung 10: Wirtschaftliche Fertigung von gewälzten Modifikationen Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 15 Verzahntechnik Breite [mm] 10 0 Breite [mm] 10 -10 0 -10 0 0 -20 -20 -40 25 20 Wälzweg [mm] 15 Abbildung 11: Vorgabe dreiecksförmige Endrücknahme Breite [mm] 0 10 -40 30 15 Abbildung 12: Messergebnis dreiecksförmige Endrücknahme -10 10 2 2 0 0 -2 30 -2 25 Wälzweg [mm] Vorteile (Abbildungen 11 bis 14) • Schleif- und Abrichtzeit entsprechen dem verschränkungsarmen Schleifen •Standard-Abrichter einsetzbar (Profilrolle) •Standardmodifikationen können überlagert werden Technischen Universität München wurde in den vergangenen Jahren erfolgreich der Einsatz sinusförmiger Modifikationen zur Reduzierung dieser Abweichungen untersucht. Diese gezielte Welligkeit, welche typischerweise eine Amplitude im µm-Bereich hat, hat dabei keinen Einfluss auf die Lastverteilung (Abbildungen 13 und 14). Fazit Auch Flankenlinienmodifikationen mit relativ markanten Anpassungen über kurze Verzahnungsbreiten können durch das verzerrungsfreie Wälzschleifen von Liebherr gefertigt werden – ohne Abweichungen und Verzerrungen. Dabei entspricht die Schleifund Abrichtzeit der des verschränkungsarmen Schleifens. Damit ermöglichen Liebherr-Schleifmaschinen die wirtschaftliche Produktion von gewälzten Modifikationen in großer Serie, Gleiches gilt für anregungsoptimierte Modifikationen. Weitere Anwendungsbereiche sind bereits in der Entwicklung. 16 30 20 Abbildung 13: Vorgabe gezielte Welligkeit 25 20 Wälzweg [mm] Breite [mm] 0 25 Wälzweg [mm] -10 20 Abbildung 14: Messergebnis gezielte Welligkeit Dr.-Ing. Hansjörg Geiser Leiter Entwicklung & Konstruktion Verzahnmaschinen Kaufbeurer Straße 141, 87437 Kempten, Deutschland Tel.: +49 831 786-1210 [email protected] Dipl.-Phys. Robert Würfel Technologische Mathematik Kaufbeurer Straße 141, 87437 Kempten, Deutschland Tel.: +49 831 786-3162 [email protected] Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 30 Verzahntechnik Fasen nach Maß Eine optimale Ergänzung zu Verzahnmaschinen: Liebherr-ChamferCut-Maschinen im Stand-alone-Betrieb Gerade in der Automobilindustrie ist der Trend zu effizienteren und leiseren Getrieben ungebrochen. Damit steigen die Anforderungen an die einzelnen Bauteile. Speziell Zahnräder be nötigen eine saubere Kantenbearbeitung. Durch Anfasen können Beschädigungen beim Werkstücktransport, Härterisse und Getriebeverschleiß durch scharfe Kanten vermieden werden. Zudem erleichtert die Anfasung den Montageprozess und verbessert die Werkzeugstandzeit beim Finishprozess, speziell beim Honen. Mit der LCD 300 ChamferCut bietet Liebherr jetzt eine Standalone-Lösung für das Anfasen mit dem immer stärker nach gefragten ChamferCut-Verfahren. Auf der EMO 2013 präsentierte Liebherr erstmals eine integrierte Maschine, die sich an die Automotive-Industrie richtete und hauptzeitparalleles Wälzfräsen und Anfasen im ChamferCut-Verfahren bot. 2014 wurde das Portfolio um die LC 300 ChamferCut für Bauteile bis 300 Millimeter Durchmesser erweitert. Schnell kristallisierte sich auch der Wunsch nach einer reinen Anfasmaschine heraus. Für diese Anforderungen entwickelte Liebherr nun die eigenständige ChamferCut-Maschine. Die LCD 300 ChamferCut kann eingesetzt werden, um einen bestehenden Maschinenpark zu ergänzen, existierende Anfasmaschinen zu ersetzen oder neue Linien aufzubauen. Grundidee: schnell und einfach Die Grundidee für die Lösung war eindeutig: „Diese Maschine sollte einfach zu bedienen sein und so schnell wie möglich arbeiten“, erläutert Dr.-Ing. Hansjörg Geiser, Leiter der Entwicklung & Konstruktion Verzahnmaschinen bei der LiebherrVerzahntechnik GmbH. Durch den Einsatz der Anfasmaschine LCD 300 ChamferCut kann die Zahnradaufspannung für das Anfasen geometrisch optimiert und kleinere Werkzeuge eingesetzt werden. Das schafft zusätzliche Freiheitsgrade und erweitert den Anwendungsbereich. Durch diese Technologie und die schnellen Rüstzeiten kann eine ChamferCut-Maschine LCD 300 die Zahnräder von etwa zwei bis drei Fräsmaschinen nachbearbeiten. Entstanden ist so eine Maschine mit extrem schnellen Rüstzeiten und einer optimierten Werkstückspannung. Über CNC-Achsen kann der Bediener die Daten für den ChamferCut-Prozess einfach einstellen und korrigieren. Für die Bedieneroberfläche wurde Gute Gründe für das Anfasen mit Liebherr-ChamferCut-Einheiten •Hohe Geschwindigkeit beim Anfasen (kurze Taktzeiten) •Keine Reduzierung der Fräserlänge •Geometrie von Wälzfräser und ChamferCut unabhängig wählbar •Steife Vorrichtung beim Wälzfräsen, angepasste Vorrichtung beim ChamferCut •Sehr kleine Durchmesser möglich (>30 mm) mit breiterer Anwendbarkeit •Hohe Qualität und präzise Fasenformen •Problemloses Anfasen des Zahnfußes •Sehr hohe Standzeiten auch bei Trockenbearbeitung •Keine Nadelspäne •Einstellung über CNC-Achsen mit einfachem Rüsten •Niedrigste Werkzeugkosten beim Anfasen im Vergleich •Werkzeuge einfach nachschleifbar •Bedienerfreundliche Dateneingabe LCD 300 ChamferCut Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 17 Verzahntechnik „Diese Maschine sollte einfach zu bedienen sein und so schnell wie möglich arbeiten.“ Dr.-Ing. Hansjörg Geiser, Leiter der Entwicklung & Konstruktion Verzahnmaschinen eine neue Software entwickelt. Diese orientiert sich an den Einstellblättern der FETTE-ChamferCut-Werkzeuge. Mit einer grafischen Unterstützung und Beispielen für Einstellkorrekturen kann der Bediener sich schnell orientieren. Eine intuitive Führung erleichtert die Maschinenführung. Beladen wird die Maschine automatisch im bewährten Ringlader-Prinzip, möglich sind alternativ auch der Einsatz von Robotern oder eines Portals. Dadurch ist auch die Einbindung in den Automationsprozess flexibel, zum Beispiel über ein Kunststoffkettenband. Kostengünstige und hervorragende Ergebnisse Anfasen mit ChamferCut wird im Vergleich zum Drück entgraten und Anfasen mit Fingerfräsern immer beliebter, da bei diesem Verfahren die geringsten Anfaskosten anfallen. Die Spezialwerkzeuge sind sehr langlebig und einfach nachzuschleifen. Präzise und wiederholgenaue Fasen kombiniert mit hohen Standzeiten sprechen für den ChamferCut-Prozess. Kein Wunder also, dass Anfasen mit ChamferCut in den vergangenen Jahren an Bedeutung gewonnen hat. Besonders beliebt ist Chamfern aufgrund der hohen Qualität bei PKWund Nutzfahrzeugherstellern sowie im Getriebe- und Motoren bau: „In diesen Branchen sind die Ansprüche naturgemäß sehr hoch“, erklärt Hansjörg Geiser. „Die immer kompaktere Konstruktion von Getrieben stellt besondere Anforderungen an die Fasenqualität, die man mit dem ChamferCut-Verfahren auf den Liebherr-Maschinen besonders gut erfüllen kann.“ Werkzeugkosten pro Werkstück (Anfasen) Fasenausbildung im Vergleich: ChamferCut Fasenausbildung im Vergleich: Drückentgraten Dr.-Ing. Hansjörg Geiser Leiter Entwicklung & Konstruktion Verzahnmaschinen 8 Werkzeugkosten [Cent / St.] 7 6 Kaufbeurer Straße 141, 87437 Kempten, Deutschland Tel.: +49 831 786-1210 [email protected] 6,7 5 4,6 4 3 Dr.-Ing. Oliver Winkel 2 Leiter Anwendungstechnik / Technologieentwicklung Verzahnungsfräsen 1 1,3 0 Drück / Glättrad Gratomat ChamferCut Beispiel: m 2,7 / z 41, Trockenfräsen, Vorfräsen zum Honen 18 Kaufbeurer Straße 141, 87437 Kempten, Deutschland Tel.: +49 831 786-1998 [email protected] Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Verzahntechnik Drei Marken, eine Qualität Della Ferrera-, Lorenz- und U.S.P.I.T.-Verzahnwerkzeuge kommen aus Italien 2004 investierte Liebherr in eine neue Fertigungshalle Werkzeuge für Liebherr-Maschinen entstehen nicht nur in Ettlingen (Deutschland). In Collegno in der Nähe von Turin hat die Produktion von Werkzeugen für Verzahnungsmaschinen eine lange Tradition: Das Familienunternehmen Della Ferrera fertigt dort bereits seit 1956 Werkzeuge. Nachdem Della Ferrera 1990 von der Maschinenfabrik Lorenz übernommen wurde, die wiederum 1993 von Liebherr gekauft wurde, produziert das italienische Werk Verzahnwerkzeuge unter drei verschiedenen Marken: Della Ferrera, Lorenz – und seit 1997 auch U.S.P.I.T., das von Della Ferrera übernommen wurde. „Diese Markennamen sind auf dem italienischen Markt eingeführt und für ihre ausgezeichnete Qualität bekannt“, erklärt Giovanni Della Ferrera, Geschäftsführer von LiebherrUtensili. „Diesen Vorteil wollen wir natür lich keinesfalls aufgeben.“ 2004 baute Liebherr in Collegno ein neues Werk, in dem Schneidräder, Schab räder, Wälzräder, Drückräder, Lehrzahnräder, Walzstangen, Hobelkämme, Hohlglockenschneidräder, Wafer, SolidWafer, Spann- und Stützringe produziert werden. Auf 6.000 Quadratmetern Hallenfläche steht der Maschinenpark, in den auch künftig stark investiert wird. „Ein wichtiges Projekt der geplanten Investitionen ist ein Bearbeitungszentrum. Hier wollen wir in der Weichbearbeitung den Prozess optimieren und auch stärker automatisieren“, zählt Giovanni Della Ferrera auf. Dabei ist auch die Installation weiterer Liebherr-Maschinen geplant. Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 19 Verzahntechnik Ziel: höchste Qualität Werkzeuge von Liebherr-Utensili sollen von höchster Qualität sein, daher sind verschiedene Bearbeitungsschritte nötig. Nach dem Fräsen und Härten kommen anschließend Schleifmaschinen zum Einsatz, die eine höhere Qualität erreichen. Dabei setzen die Italiener je nach Werkstück auf unterschiedliche Schleiftechniken und Schleifmittel. Alle Werkzeuge werden vor und nach dem Beschichten einzeln geprüft, denn die Schneidkanten müssen vor diesem Arbeitsschritt perfekt sein. Dazu werden sowohl messtechnische als auch optische Verfahren eingesetzt. Für alle Schneidräder, dem umsatzstärksten Produkt der Italiener, wird eine Endqualität von AAA (Güteklassen nach LiebherrNormen) bis A nach Din 1829 angestrebt. „Für unsere Kunden entscheiden Qualität, Service und schnelle Liefertermine“, erklärt Giovanni Della Ferrera. Für eine Expresslieferung liegen in den Standardgrößen von vier und fünf Zoll stets gehärtete Rohlinge ohne Verzahnung bereit, sodass Module mit Größen zwischen zwei und sechs Zoll sehr schnell nach Wunsch angefertigt werden können. „Viele Kunden verwenden diesen Service für die Proto typenherstellung.“ Ein weiterer Service ist der Schärfdienst mit Wiederbeschichtung, der von vielen Kunden gern genutzt wird. Italien ist der zweitgrößte Markt für Verzahnmaschinen in Europa. Gerade in der Region zwischen Turin und Bologna schlägt das Herz der italienischen Verzahnungsindustrie, insbesondere im Auto motivebereich. Fiat, Bugatti, Iveco, Lamborghini, Ferrari und viele andere Marken sind hier zu Hause. Viele Zulieferer gruppieren sich in der Nähe. Liebherr bedient von hier aus auch den französischen Markt, denn Liebherr-Utensili ist die einzige Tochtergesellschaft in Südeuropa. Peugeot PSA gehört dort zu den größten Kunden. Die Liebherr-Vertretung in Italien Seit 2013 verantwortet Liebherr-Utensili einen weiteren Bereich: den Vertrieb von Liebherr-Verzahnmaschinen in Italien. Das Team von Liebherr-Utensili S.r.l. 20 Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Ein vierköpfiges Team betreut die Kunden: Luca Lanzetti und Marco Rausa im Außendienst, Luisa D’Alto und Francesca Fatiga im Innendienst. „Italienische Fertiger sind sehr treue Kunden“, berichtet Giovanni Della Ferrera. Liebherr genießt in Italien einen ausgezeichneten Ruf. In diesem extrem zersplitterten Markt dominieren kleine und mittelgroße Betriebe mit teilweise enormem Innovationsstau. „Aufgrund der steigenden Qualitätsansprüche rechnen wir damit, dass viele kleine Unternehmen investieren müssen, wenn sie weiterhin bestehen wollen. Viele arbeiten mit umgebauten alten Maschinen, die den modernen Anforderungen kaum noch gerecht werden.“ Liebherr bietet den Kunden den kompletten Lieferservice und Kundendienst. Die italienischen Unternehmen schätzen es sehr, dass sie einen Ansprechpartner im eigenen Land haben. „Die direkte Kommunikation vermittelt dem Kunden ein gutes Gefühl“, bestätigt Luisa D’Alto, die für Reparaturen und Service Verzahntechnik Qualitätskontrolle auf höchstem Niveau verantwortlich ist. Sie organisiert den Kundendienst in Italien und übernimmt die Absprachen mit dem Werk in Kempten, wie zum Beispiel die Bestellung von Ersatzteilen, während Francesca Fatiga die gesamte Korrespondenz mit den Kunden bezüglich der kaufmännischen Organisation der Maschinen verwaltet. Lorenzo Gambino Ansprechpartner für den Verkauf von Verzahnwerkzeugen Via Nazioni Unite 18, 10093 Collegno TO, Italien Tel.: +39 011 4248 702 [email protected] Luca Lanzetti Ansprechpartner für den Verkauf von Verzahnmaschinen in Norditalien und das Piemont Tel.: +39 360 10 45 269 [email protected] Liebherr-Utensili S.r.l. Marco Rausa Ansprechpartner für den Verkauf von Verzahnmaschinen in Bologna und Umgebung (Emilia Romagna) Firmengröße: 90 Beschäftigte Gegründet: 2004 Firmensitz: Collegno, Italien Gesamtfläche: 12.000 Quadratmeter Überbaute Fläche: 7.200 Quadratmeter Website:www.liebherr.com Tel.: +39 366 65 31 629 [email protected] Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 21 Das neue Liebherr PHS 10.000 – für den Schwerlastbereich Der Prozess gibt den Takt an Effektive Automation für kleine Losgrößen – auch im Schwerlastbereich mit dem PHS 10.000 Hersteller von kleinen Losgrößen kennen das Dilemma: Wenn Rüst- und Laufzeiten nicht gut harmonieren, steigen die Still standzeiten von Maschinen. Hinzu kommen Laufwege bei Umrüstungen, die erheblichen Zeit- und Logistikaufwand bedeuten. Doch dieses Problem ist lösbar: durch eine Trennung von Rüstplatz und Maschine. Eingebettet ist dieser Rüstplatz in das bewährte Palettenhandhabungs system PHS von Liebherr, in dem sich die Werkstücke und Vorrichtungen befinden. Das Prinzip dabei spitzt Stefan Jehle, Leiter Vertrieb Automations systeme, so zu: „Der Mensch muss weg von der Maschine. Im Moment ist oft die Maschine der Dirigent, der den Takt angibt. Mit einer klugen Automation bestimmt der Prozess den Rhythmus, der die Maschine auslastet. Das Dirigentenpult ist am Rüstplatz, den der Mensch koordiniert.“ 22 Konkret sieht das dann so aus: Auf einem unabhängigen Rüstplatz kann ein Mitarbeiter mithilfe einer Ressourcen steuerung schon Stunden vor der eigentlichen Bearbeitung abfragen, ob Werkzeuge, Software und sonstige Teile vor Ort sind. Während der Beschaffung und Vorbereitung können andere Werkstücke bearbeitet werden. Sind genug Werkstücke vorbereitet und im zwischengeschalteten Speichersystem platziert, kann sogar eine Schicht mannlos gearbeitet werden. Eine Auto mation mit unabhängigem Rüstplatz kann so intelligent gesteuert werden, dass zwei Maschinen die Arbeit von dreien erledigen können – und das alles durch eine bessere Auslastung. „Unterstützt von einer intelligenten Zellsteuerung, die die Auftragsplanung und das Ressourcenmanagement übernimmt, Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme können die Stückkosten um mehr als 20 Prozent reduziert werden“, errechnet Stefan Jehle. Sichere und einfache Logistik Besonders interessant ist das System für den Bereich der Schwerlast. Mit dem PHS 10.000 hat Liebherr eine Geräteklasse mit einer Traglast bis zu 13 Tonnen entwickelt, in Sonderanwendungen sind sogar 16 Tonnen möglich. Gerade in diesem Segment steigt der Bedarf an Anlagen weltweit, insbesondere in der Energieerzeugung mit Windkraftanlagen, Diesel- oder Gasturbinen, Wasserkraftanlagen und Pumpen für die Erdöl- oder Gasindustrie. Die hier verbauten Teile werden immer schwerer und größer. An einer Automation führt damit kein Weg vorbei. Automationssysteme Fahrwagen PHS 10.000 Durch den Einsatz einer Automation wird zusätzlich der Warenverkehr mit diesen sehr großen Teilen dramatisch vereinfacht. Die teils über zehn Tonnen schweren Paletten mit Vorrichtungen müssen jeweils der Maschine zu- und abgeführt werden. Dazu ist bei einer konventionellen Fertigung ohne Paletten handhabungssystem eine umfangreiche Logistik erforderlich. Wenn sämtliche Teile in ein solches System integriert sind, entfallen Transportwege mit Kran und Stapler. Somit bietet das System Sicherheit für den Anwender und die Teile. Zudem benötigen viele Werkstücke aufgrund ihrer Komplexität mehrere unterschiedliche Aufspannungen, was die erforderlichen Transportaufgaben nochmals verschärft. Die gleichen Vorteile können auch für die Werkstücke genutzt werden. Wird das System durch eine Werkstücklogistik ergänzt, gilt auch hier: Die Werkstücke werden sicher transportiert, es besteht weniger Gefahr für den Anwender und die Logistik kann auf kleinerem Raum erfolgen. Bewährte Technik von Liebherr „Liebherr-Palettenhandhabungssysteme greifen gerade im Schwerlastbereich auf Kompetenzen aus der Firmengruppe zurück“, erläutert Stefan Jehle. Die Seiltechnik und die einzel- nen Komponenten sind langjährig erprobt und schnell verfügbar. Gerade die Seilzugkräfte ermöglichen über den Flaschenzugeffekt einen sehr effizienten Betrieb des Hubsystems des Fahrwagens. Die Motorgröße kann im Vergleich zu beispielsweise Kettenantrieben stark reduziert werden, so dass ein sehr belastbares und verschleißarmes Hubsystem mit Standard-Motoren zum Einsatz kommt. Die Synchronisation der beiden Antriebsseiten übernehmen Siemens-Servomotoren im Gantrybetrieb in Kombination mit einem unabhängigen Wegmess-System. „Damit ist neben einem synchronen Lauf beider Hubmotoren auch eine automatische Kompensation der Seildehnung verbunden“, erklärt Jehle. Stefan Jehle Leiter Vertrieb Automationssysteme Kaufbeurer Straße 141, 87437 Kempten, Deutschland Tel.: +49 831 786-1326 [email protected] Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 23 Automationssysteme Aus alt mach neu Retrofit ist die Frischzellenkur für Automationssysteme In Anlagen altern die unterschiedlichen Komponenten nicht im gleichen Takt: Während mechanische Bauteile langlebig und robust sind, kommen Steuerungselemente deutlich schneller an das Ende ihrer Leistungszeit. Betreiber müssen rechtzeitig reagieren, sonst droht der Stillstand der gesamten Anlage. Liebherr bietet deshalb einen besonderen Service an: Mit Retrofit laufen alte Anlagen mit neuer Steuerung – und allen Vorteilen, die moderne Technik bietet. Wenn Fertigungslinien ein, zwei Jahrzehnte laufen, fallen oft einzelne Komponenten aus. Meist betrifft dies Computer oder andere Steuerungseinheiten, die ohnehin nicht mehr auf dem aktuellen Stand der Technik sind und für die es oft keinen Ersatz mehr gibt. Da die mechanischen Bauteile in der Regel noch einwandfrei laufen, ist es sowohl unter finanziellen als auch unter nachhaltigen Gesichtspunkten sinnvoll, die Anlage mit einer neuen Steuerungstechnik zu versehen. „Die Folgen einer solchen Verjüngungskur sind vielfältig.“ Uwe Radigk, Key-Account-Manager für Automationssysteme Zwei Varianten möglich „Liebherr bietet unter dem Label Retrofit zwei Vorgehensweisen an“, differenziert Uwe Radigk, Key-Account-Manager für Automationssysteme. Entweder wird der komplette Schaltschrank inklusive der Bedienelemente ausgetauscht. „Das funktioniert wie Plug-and-Play am Computer“, beschreibt Radigk diese Vorgehensweise. „In kürzester Zeit tauschen wir einfach die komplette Steuerung aus. Dabei wird die Technik bei uns im Werk konfiguriert und fertig angeliefert, so dass in der Regel nach einem Wochenende die Produktion wieder aufgenommen werden kann.“ Diese Lösung ist sehr schnell realisierbar. Oder der alte Schaltschrank wird nicht komplett ersetzt, sondern mithilfe einer vorbereiteten Platte um die neue Steuerung ergänzt. Dies kann auch dann die beste Variante sein, wenn aufgrund von Relais-Schaltungen der Schrank gar nicht komplett ersetzt werden kann. Da bei dieser Vorgehensweise der Verdrahtungsaufwand jedoch deutlich höher ist, dauert der Einbau entsprechend länger. Neben der Steuerung werden bei beiden Varianten auch die Antriebselemente Motor und Getriebe ersetzt – fertig ist das Retrofit-Paket. 24 Vorher … Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Automationssysteme Vorteile auf einen Blick •Neueste Steuerungstechnik •Anbindung an aktuelle PC-Technik / IT-Peripherie •Neue Möglichkeiten für Datensammlung und -transfers •Austausch anfälliger Komponenten •Komfortable, moderne Bedienelemente •Erneuerte Garantie •Verschiedene Varianten möglich Positive Folgen für Produktivität und Qualität „Die Folgen einer solchen Verjüngungskur sind vielfältig“, erläutert Uwe Radigk. „Zum einen erhöht sich die Verfügbarkeit des Systems deutlich. Durch die jüngere Technik können oft höhere Taktzahlen erreicht werden. Wir erreichen also einen echten Wert- und Qualitätserhalt.“ Zudem geht mit dem Update ein neuer Bedienkomfort einher. Bediener erhalten die aktuelle Benutzeroberfläche mit all ihren neuen Möglichkeiten und Vorteilen und werden entsprechend darauf geschult. Auch hinsichtlich des Datentransfers zeigt die Frischzellenkur Wirkung. Sie macht Datentransfers und Dokumentationen möglich, die vor 20 Jahren noch nicht darstellbar waren. Auch für die Sicherheit der Anlage und der Bediener ergeben sich neue Standards. Liebherr setzt auf einen nachhaltigen Kundenservice, der eine möglichst hohe Langlebigkeit der Automationslösung mit einer ausgezeichneten Betreuung verknüpft. Daher bietet das Unternehmen zum Retrofit einen zusätzlichen „WellnessCheck“ an. Ungefähr jeder zweite Retrofit-Kunde nutzt diese zusätzliche Generalüberholung, bei der die gesamte Anlage einmal auf Herz und Nieren geprüft wird, Verschleißteile ersetzt werden und eine neue Garantieurkunde am Ende steht. „Das ist schon fast eine neuwertige Anlage“, beschreibt Radigk das Ergebnis. Gerade im Automobilbau wird dieses Angebot gerne genutzt. Uwe Radigk Key-Account-Manager für Automationssysteme … nachher Kaufbeurer Straße 141, 87437 Kempten, Deutschland Tel.: +49 831 786-1160 [email protected] Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 25 Automationssysteme Der Bediener im Mittelpunkt Intuitive Steuerung für Roboterzellen Am Anfang und Ende der Produktionslinie steht oft die Roboterzelle. Bereits seit 2010 entwickelt Liebherr als Turn-key-Lieferant für Automationstechnik Bin-Picking-Systeme. Durch ein patentiertes Acht-Achsen-System ist ein optimales Entleeren von Transportbehältern möglich. Bislang erforderte die Bedienung Kenntnisse in der Quellcode-Programmierung. Um die Gruppe potenzieller Bediener möglichst groß zu gestalten, vereinfachte Liebherr die Steuerung nun: „Unser neues Grafical User Interface ermöglicht die Dateneingabe in einer völlig neuen Qualität. Das Einrichten der Anlage wird wesentlich vereinfacht und das Einlernen von Werkstücken deutlich leichter“, erläutert Dipl.-Ing. Thomas Mattern, Leiter Entwicklung Automationssysteme bei der Liebherr-Verzahntechnik GmbH. Auf einem Touchscreen sieht der Bediener „seine“ Werkstücke und Transportbehälter und die einzustellenden Greifposen. Ganz intuitiv wird er durch die möglichen und nötigen Einstellungen geführt, was die Eingabe noch sicherer und schneller macht. Auch die Fehlerdiagnose ist umfangreicher gestaltet. Übersichtliche Funktionen sorgen dafür, dass die Bediener schneller mit dem System vertraut werden. Dadurch reduziert sich der Schulungsaufwand. Roboterzellen sind nur ein Teil der Liebherr-Automationswelt. Auf Wunsch liefert das Unternehmen komplette Turn-keyAutomationssysteme, wie zum Beispiel Ein- und Ausgabe Roboterzellen entlasten den Menschen Bis zum letzten Stück leert der Roboterarm den Behälter. zellen, Laser marker, Band- oder Schienenautomationen, Portal systeme, Beladungssysteme, Speichersysteme, Zusatzstationen etc. Damit kann Liebherr die komplette Automationskette aus einer Hand anbieten. Klare Tendenz zur Automation „Der Griff in die Kiste ist in vielen Bereichen der letzte Schritt, der noch nicht automatisiert ist“, erklärt Thomas Mattern. „Doch auch hier ist schon aufgrund von Arbeitsschutzvorschriften eine klare Tendenz zu einem höheren Automatisierungsgrad gegeben. Die Dauerbelastung ist bei höherer Taktung für Menschen gar nicht mehr zumutbar.“ Roboterzellen und Bin-Picking-Systeme stellen hier die Lösung dar: Automation von Anfang an. Dipl.-Ing. Thomas Mattern Leiter Entwicklung Automationssysteme Kaufbeurer Straße 141, 87437 Kempten, Deutschland Tel.: +49 831 786-1361 [email protected] 26 Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Englands ganzer Stolz Liebherr automatisiert Jaguar Jaguar Land Rover eröffnete im November 2014 sein Motorenwerk in Wolverhampton in England. Ein Meilenstein für die britische Automobilindustrie: Nach einer Generation kehrte die Motorenproduktion eines britischen Herstellers wieder zurück auf die Insel – mit einer Automation von Liebherr. Ingenieure von Jaguar hatten ganz klare Vorstellungen von den einzelnen Fertigungsschritten und den einzusetzenden Maschinen. Aufgabe von Liebherr war es, diese Schritte zu verknüpfen, so dass am Ende vollautomatisch und in der gewünschten Taktzahl produziert werden kann. Rund 500 Millionen Britische Pfund (umgerechnet rund 630 Millionen Euro) hat sich der Autokonzern das neue Werk kosten lassen. Als erster Motor läuft ein 2-Liter-Diesel für die Mittelklasse-Limousine Jaguar XE vom Band. „Jede zur Produktion eingesetzte Maschine hat andere Voraus setzungen, an die die Transportsysteme jeweils angepasst werden müssen“, erläutert Stefan Sattelmayer, Vertrieb Automations systeme der Liebherr-Verzahntechnik, der das Projekt leitete. Bei Zylinderkopf und -block bilden Maschinen von fünf bis sechs Herstellern eine Reihe. Eine noch größere Herausforderung an die Automation stellte die Produktion der Kurbelwelle dar, bei der Maschinen von rund 20 Herstellern harmonisch in Reihe arbeiten müssen – unter anderem auch eine Stoßmaschine von Liebherr, die einen Zahnkranz der Nockenwelle stößt. Verknüpfung der Herstellungsschritte Für die Qualität der Motoren sorgen die eingesetzten Maschinen, für die reibungslose Produktion der Automationsprozess von Liebherr. Im neuen Werk werden der Zylinderblock, der Zylinderkopf und die Kurbelwelle produziert und zusammengefügt. Die Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 27 Praxis Individuelle Kundenwünsche umgesetzt „Jaguar Land Rover gab uns die Linie grob vor, wir haben dann die Feinausrichtung und Zeichnung übernommen“, beschreibt Stefan Sattelmayer die Aufgabenstellung. Liebherr plante die Ladeportale, Ein- und Ausschleusstationen der Werkstücke, Messstände und Prozessabläufe. „Auch wenn Produktionsreihen von Motorteilen immer ähnlich aufgebaut sind, so unterscheiden sie sich doch stark in den Details. Unsere Kunden haben sehr spezifische Vorstellungen, was zum Beispiel das Ein- und Ausschleusen von Werkstücken zu Prüfzwecken angeht. Solche Dinge sind schwierig umzusetzen und müssen immer individuell entwickelt werden“, berichtet Stefan Sattelmayer. Liebherr hat inzwischen einen großen Erfahrungsschatz und kann bei diesen Fragen kompetent beraten. Für die Konstruktion der Fertigungsreihe ist der vom Kunden vorgegebene Takt ausschlaggebend. Wenn ein Teil sehr zügig von A nach B gelangen soll, ist eine schnelle NC-Achse einer pneumatischen sicherlich vorzuziehen. Allerdings treibt das wiederum die Kosten – daher müssen solche Detailfragen von Anfang an beachtet und besprochen werden. Das Gleiche gilt für einfache Dinge wie Greiferformen, räumliche Gegebenheiten wie die Position des Schaltschrankes und so weiter. „Bei so einer Planung treffen viele unterschiedliche Interessen aufeinander“, sagt Projektleiter Sattelmayer. „Deshalb müssen wir von Anfang an viele Gespräche führen und alle Beteiligten mit ins Boot holen, vom Architekten über den Elektriker bis zum Ingenieur.“ Dass in diesem Fall eine ganz neue Halle mit großzügigem Platzangebot zur Verfügung stand, war ein großer Vorteil. Lagerportallösung im Einsatz Zum Einsatz kamen in diesem Projekt die Lagerportallösungen LP 20 für die beiden leichteren Teile und LP 200 für den Zylinder block – bei der Kurbelwellenproduktion zudem ein Friktions kettenband Marke Liebherr. So können die Werkstücke schonend und sicher zwischen den Bearbeitungsstationen transportiert werden. Lasermarkierstationen und andere Peripheriemodule von Liebherr sind ebenfalls im Einsatz. Jedes Werkstück kann aufgrund seiner Lasermarkierung jederzeit verfolgt werden. Zur Bearbeitung werden Zylinderblock und -kopf auf einer Adapterplatte verschraubt, die ebenfalls eine Referenznummer erhält und nachverfolgbar ist. Schnittstellen und Datentransport gehören mit zum Komplettpaket. Im Fokus sind bei der Planung auch immer die Sicherheit und der Ausschluss von Fehlbedienungen. Ideal sind Abläufe, die dem Menschen „Abkürzungen“ verweigern. Wenn Bediener versuchen, das System auszutricksen, führt das unweigerlich zu Unwägbarkeiten und oft zu Schwierigkeiten. Schon in der Planung müssen daher solche Situationen antizipiert und möglichst ausgeschlossen werden. Verwendete Komponenten •Ladeportale LP 200 und LP 20 •Ausschleusstationen •Einschleusstationen •Drehstationen •Visuelle Inspektionsstation •Kamerastation •Durchgangsschleuse •Adaptermontagestation •Lasermarkierungsstationen •Roboterintegration •Teileverfolgung •Kunststoffkettenbänder •Palletenhandhabungssystem Jaguar XE 28 Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Praxis Kooperation mit beiderseitigem Nutzen Variable Getriebe nach dem Baukastensystem sind die Spezialität von SEW Leicht zu erkennen: SEW-Getriebe in typischer roter Farbe Seit über 80 Jahren produziert SEW-EURODRIVE Antriebslösungen und ist zu einer der weltweiten Qualitätsmarken für Antriebstechnik geworden. Seit rund 40 Jahren produziert SEW-EURODRIVE mit Maschinen von Liebherr Zahnräder für Getriebe. „Doch entscheidend ist nicht allein die Produktion“, betont Otto Steinbach, Fertigungsleiter Zahnradfertigung im Werk Graben. „Wir entwickeln in enger Kooperation gemeinsam die Maschinen weiter. Davon profitieren beide Seiten: Liebherr kann Maschinen zur Anwendungsreife und damit zum praktischen Einsatz bringen. Wir können unsere Bedürfnisse in das Maschinenkonzept einfließen lassen.“ Die erste CBN-Wälzschleifmaschine, die in die Produktion aufgenommen wurde, war Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 29 Praxis von Liebherr – und deren Implementierung eines der ersten Projekte von Otto Steinbach. „Seit diesem Projekt kenne und schätze ich Liebherr als innovativen Partner mit kreativen Lösungen.“ „Innovation ist die wichtigste Triebfeder der Produktion“, erklärt Stefan Rimmelspacher, Fertigungsleiter Großgetriebe. „Für unsere Kunden ist eine kurze Lieferzeit ein wesentlicher Faktor. Durch unsere Fertigungstiefe können wir besonders bei der Schnelligkeit punkten. Wo andere Hersteller noch auf einen Zulieferer warten, können wir bereits das komplette Getriebe liefern.“ SEW-EURODRIVE produziert Getriebe nach einem Baukastensystem: Aus einem verhältnismäßig überschaubaren Bauteilesortiment können passgenau optimale Getriebe in millionenfacher Varianz erstellt werden. Gerade bei den Großgetrieben für die Industrie, die 2008 in die Produktion aufgenommen wurden, ist der Anteil der Sonderanfertigungen jedoch sehr hoch. Nur jedes fünfte Getriebe kann aus dem reinen Baukasten gebaut werden, alle anderen benötigen extra angefertigte Einzelteile – oft mit der Losgröße eins. Eine hochmoderne Produktion mit einem 20.000 Plätze umfassenden Hochregallager macht dennoch auch bei kleinsten Stückzahlen eine effiziente Fertigung möglich. Besondere Anpassungen Industriegetriebe sind – verglichen mit der 80-jährigen Tradition des Familienunternehmens SEW-EURODRIVE – noch ein junger Geschäftszweig. Am Standort Bruchsal entstand eine hochmoderne Fabrik für industrielle Großantriebe. Hafen kräne, Berg- oder Tagebaumaschinen werden mit diesen Getrieben ausgestattet. Zum Repertoire gehören Kegelradgetriebe, Stirnradgetriebe und Planetengetriebe. „Wir nutzen eine LC 600 zum Wälzfräsen, eine LFS 700 und 800 zum Wälz stoßen sowie mehrere LCS 700 zum Verzahnungsschleifen“, zählt Stefan Rimmelspacher auf. „Die Implementierung erforderte einige Anpassungen auf unsere außergewöhnlich großen und durchaus schweren Werkstücke. Diese antriebstechnisch zu beherrschen, ist die große Herausforderung für einen Werkzeugmaschinenhersteller. Mit der Verwendung eines neuen Werkstücktisches für die Wälzschleifmaschine LCS 700 konnten wir die Bearbeitungszeit halbieren.“ Hier ging die Praxiserfahrung von SEW-EURODRIVE in die Entwicklung der Liebherr-Maschine ein. Zusätzlich wurde ein Schwerlastförderband eingesetzt, was den Werkstücken besser standhalten konnte. „Für kleine Losgrößen sind die Umrüstzeiten ganz entscheidend“, betont Stefan Rimmelspacher. „Das berücksichtigt Liebherr stark.“ Ein anderer wesentlicher Faktor ist das gleichbleibend gute Ergebnis. Bei einer Losgröße von eins und einem sehr teuren Werkstoff muss Ausschuss möglichst verhindert werden. „Deshalb verwenden wir zum Schleifen Cubitron II. Das ermöglicht eine größere Unabhängigkeit von der Qualität der vorangegangenen Schritte. Wir erhalten eine konstante Prozessqualität beim Verzahnungsschleifen.“ Auf einer LC 380 Großgetriebe sind immer Sonderanfertigungen 30 Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Praxis fräst SEW Planeten und kleine Module für Industriegetriebe. „Für uns macht das modulare Liebherr-Spannkonzept den Einsatz dieser Maschinen attraktiv.“ Im Bereich Planetengetriebe kommen die LC 380 und die LCS 380 zum Einsatz. Zudem sind eine LFS 800 (handbeladen) und eine LFS 700 (vollautomatisiert) im Betrieb. Sie verwenden Stoßmesser mit Wendeschneidplatten zum Schruppstoßen großer Hohlräder. „Durch die Schruppmesser sparen wir 30 Prozent Zeit“, so Rimmelspacher. Die LiebherrMaschinen bearbeiten Zahnkränze aus ADI. „Das ist kein besonders angenehm zu verarbeitendes Material, aber ein sehr guter Werkstoff für Getriebe.“ Schulungen und Workshops Am Standort Graben fertigt SEW Seriengetriebe in großer Stückzahl. Das Werk produziert rund 200.000 Zahnräder im Monat, dazu sind über 100 Maschinen im Einsatz. Ritzel, Schnecken, Klauen (Kupplungen), Ritzelwellen, Schneckenräder sowie kleine und große Zahnräder laufen hier vom Band. In diesem Werk kommen zum Beispiel Liebherr-Wälzschleifmaschinen zum Einsatz: Eine LCS 380 schleift mit Cubitron II. An die Wälzschleifmaschine ist eine Schleuder mit SEW-Motor angeschlossen, die die Werkstücke vom Bearbeitungsöl befreit. Die Liebherr-Maschine gibt je nach Werkstück die Drehzahl für die Schleuder vor – so können rund 80 Prozent des Öls zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Eine Speziallösung von Liebherr und SEW, die Umwelt und Ressourcen schont. Doch nicht nur Liebherr-Maschinen werden in Graben geschätzt, auch Schulungen und Service nutzt SEW-EURODRIVE gerne. „Gerade in der Serie sind regelmäßige Schulungen wichtig“, betont Otto Steinbach. Gerne nimmt er auch die Möglichkeit produktionsbegleitender Schulungen im Werk an. „Die Fertigung soll permanent besser und schneller werden, da müssen die Mitarbeiter am Puls der Zeit bleiben“, ist sein Motto. Auch der Liebherr-Service kommt gut an. SEW-EURODRIVE selbst bietet ei- Stefan Rimmelspacher (links), Fertigungsleiter Großgetriebe und Otto Steinbach, Fertigungsleiter Zahnradfertigung im Werk Graben nen 24-Stunden-Service in Landessprache und ist daher darauf angewiesen, seinerseits mit serviceorientierten Unter nehmen zusammenzuarbeiten. „Mit Liebherr haben wir in dieser Hinsicht nur gute Erfahrungen gemacht“, berichtet Otto Steinbach. „Wir können auf eine schnelle Reaktionszeit bei Anfragen vertrauen. Alle gemeinsamen Projekte werden gut begleitet und auch über die Maschinenmontage hinaus betreut.“ SEW Branche: Automobil-, Getränkeabfüll-, Transport- und Logistik-, Baubranche, Nahrungsmittel-, Holzindustrie, Chemie- und Pharmaunternehmen sowie weitere Bereiche. 16.000 Beschäftigte weltweit Firmengröße: Gegründet: 1931 von Christian Pähr Firmensitz: Bruchsal, Deutschland Standorte: Vier Werke in Deutschland, 79 Niederlassungen weltweit Geschäftsführer: Jürgen Blickle (Vorsitzender), Johann Soder, Dr. Jürgen Zanghellini Website:www.sew-eurodrive.de Liebherr-Maschinen im Einsatz: Wälzfräs-, Wälzstoß- und Wälzschleifmaschinen Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 31 Praxis Hervorragende Kommunikation als Erfolgsfaktor Liebherr-Hausgeräte: Neue Verpackungsanlage vermindert Belastung der Mitarbeiter Schon lange plante die Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH die Optimierung des Verpackungsbereichs. Bauliche Veränderungen waren da der willkommene Anlass, diese Pläne zu verwirklichen. Dabei sollten drei Ziele erreicht werden: eine verbesserte Qualität der Verpackung, Kostensenkungen und eine geringere Belastung der Mitarbeiter. Denn unter ergonomischen Gesichtspunkten gehört das Verpacken von Kühlschränken zu den anspruchsvollen Aufgaben. In Ochsenhausen füllten bislang Mitarbeiter die Lagerstätten für die Kartons von Hand auf und stülpten auch die Kartons manuell über die Geräte – Tätigkeiten mit hohen Belastungen, unter anderem für Schulter- und Ellenbogengelenke. Um die Gesundheit der Mitarbeiter – gerade auch von älteren – stärker zu schützen, war die Einführung eines entlastenden Systems geboten. Zudem wollte die Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH den Verpackungsprozess selbst qualitativ optimieren. Seit der Inbetriebnahme der neuen Linie wird jedes Gerät vor der Umverpackung in den Karton mit einer Staubschutzfolie versehen. Das präzise, automatisierte Überstülpen der Kartons schließt menschliche Fehler beim Verpacken aus. Auch der Kartonmantel bleibt unbeschädigt und die Produkte sind gut gesichert für den Transport. Bestehende Bausubstanz beachten Bauliche Vorgaben und Einschränkungen limitierten die Planungsfreiheiten für die Verpackungslinie. Schließlich realisierte die Liebherr-Verzahntechnik GmbH die Anlage in einem bestehenden Gebäude, nicht auf der grünen Wiese. „Insgesamt war der Platz sehr begrenzt. So mussten wir beispielsweise bestimmte Elemente der Decken konstruktion Hohe Taktzahl – große Vielfalt Der vielfältige Output der Produktions linien in Ochsenhausen erforderte zudem ein entsprechend flexibles System, das die einzelnen Kühlschränke verpackt. Benjamin Maucher, bei der LiebherrHausgeräte Ochsenhausen GmbH zuständig für das Projekt, erläutert: „Wir produzieren hier am Standort sehr viele Fertig montierte Geräte stehen zum Verpacken bereit Die Schrumpfhaube schützt vor Staub Ein Roboter nimmt den Wellpappring auf 32 Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme berücksichtigen. Es gab an einigen Stellen Unterzüge, die den Hub des Portals einschränkten. Aber das ist unser Tagesgeschäft, denn Automationslösungen entstehen nun einmal nicht in einem Vakuum“, erläutert Thomas Mattern, Leiter Entwicklung Automations systeme bei der Liebherr-Verzahntechnik GmbH. Das Problem der niedrigen Hallen höhe löste man für die Portale mit einer Zweifach-Teleskopkonstruktion. Diese ermöglicht den erforderlichen Hub bei deutlich geringerer Bauhöhe. Praxis unterschied liche Kühlgeräte. Darauf muss die Verpackungsanlage vielseitig reagieren können. Die Anlage hat unsere Erwartungen absolut erfüllt.“ Mit der hohen Produktionsleistung trägt der Standort maßgeblich zur täglichen Fertigung von weltweit über 7.000 Geräten bei. „An die Verfügbarkeit gab es besonders hohe Anforderungen“, berichtet Thomas Mattern. „Da wir hier ja in der laufenden Produktion sind, kann man sich keinen Fehler erlauben, denn alle zwölf Sekunden erreicht der nächste Kühlschrank die Verpackungseinheit. Wenn etwas ausfällt, steht die gesamte Produktion.“ Solche Voraussetzung kennen die Spezialisten von Anwendungen aus der Automobilindustrie. In der fertigen Anlage lagern verschieden große Verpackungskartons in gefalteter Form in speziellen Garagen, die entlang der 40 Meter langen Verpackungslinie aufgestellt sind. Über diesen Garagen bewegt sich ein Ladeportal, das von oben jeweils den passenden Karton auswählt und zum Punkt der eigentlichen Verpackung an ein Roboter-Handlings system übergibt. Dieses stülpt dann den Karton über den jeweiligen Kühlschrank, der bereits mit einer Staubschutzfolie versehen ist. Es folgt die Etikettierung. Zum Schluss fixiert und verschließt eine Station die Kartons mit Umreifungsbändern. Fertig sind sie für den Versand. Der Roboter stülpt den Wellpappring über das Gerät Konstruktive Zusammenarbeit Aufgrund der hohen Variantenvielfalt ergeben sich automatisch verschiedene Kartongrößen, die abrufbereit und schnell verfügbar sein müssen. „Daher lag eine Portallösung nahe. Neben dem wichtigen Punkt ‚Kosten‘ überzeugte die Liebherr-Verzahntechnik GmbH beim Thema Ge schwindigkeit“, beschreibt Benjamin Maucher und ergänzt: „Die ersten Ideen entstanden alle im Team der Fertigungsplanung und wurden dann mit den Lieferanten abgeglichen. Ohne das Know-how der Lieferanten und die gute Kommunikation untereinander hätten wir das niemals so realisieren können.“ Liebherr lieferte als Generalunternehmer das Komplettprogramm, bestehend aus eigenen Komponenten und solchen von spezialisierten Partnern. „Für unseren Kunden sind wir der zentrale Ansprechpartner“, so Thomas Mattern. „Zu unseren Aufgaben zählt auch die Abstimmung der Schnittstellen – gerade, wenn verschiedene Lieferanten im Boot sind.“ Ein solcher Partner war die Ernst Friedrich Heuer GmbH aus Schliebach. Sie entwickelte eine Schleusenfunktion für die Übergabe der unterschiedlichen Kartons aus den Lagerboxen an das Portal, abgestimmt auf die individuelle Einbau situation mit geringem Platzbedarf. Saubere Schnittstellen Insgesamt sind es in zweifacher Hinsicht die gut funktionierenden Schnittstellen, die den Erfolg dieses Projekts ausmachen. Zum einen sind es die Menschen, die den Entwicklungs- und Implementierungsprozess begleiten, zum anderen die harmonisch zusammenarbeitenden Systeme der beteiligten Partner: das Portal der Liebherr-Verzahntechnik, die Speicherboxen von Heuer, die Roboterzelle der FPT Robotik GmbH & Co. KG und die Greiftechnik für Kartonagen der J. Schmalz GmbH. Mit dem Ergebnis ist Benjamin Maucher sehr zufrieden: „Die Kommunikation untereinander lief hervorragend. Die Bearbeitung war immer unkompliziert und reaktionsschnell, wenn es mal etwas zu klären gab. Für mich als Projektleiter war es zudem wichtig, mit der LiebherrVerzahntechnik einen zentralen Ansprechpartner zu haben. Das erleichtert die Kommunikation erheblich. Mit dieser Lösung haben wir einen wirtschaftlichen Weg gefunden, in die Gesundheit unserer Mitarbeiter zu investieren.“ Fertig verpackte Geräte auf dem Weg in das Logistikzentrum Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 33 Praxis Wenn Zylinder Masken tragen Eine besondere Automation für eine preisgekrönte Technologie Technologieführerschaft ist ein Anspruch von Mercedes-Benz, den das Unternehmen mit hohen Investitionen in Forschung und Produktion unterstreicht. Die Erfolge bleiben nicht aus: Für die Zylinderbeschichtung NANOSLIDE ® erhielt der Autobauer zusammen mit der Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH aus Nürtingen den „R&D 100 Award“ für eine der 100 bedeutendsten High-Tech-Innovationen des Jahres 2014. NANOSLIDE ® ist ein innovatives Verfahren zur Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und damit CO2-Emissionen von Verbrennungsmotoren. Für die Einführung dieser Technik in die Massenproduktion plante und lieferte Liebherr die Automation. In der von Liebherr bestückten Produktionsreihe in Untertürkheim werden Vier- und Sechszylinderdieselmotoren gefertigt. Zu den Besonderheiten des Kurbelgehäuses gehört die thermische Beschichtung der Zylinderbohrung, durch die eine längere und ruhigere Laufleistung erreicht wird. Mit Hilfe des Lichtbogen-Draht-Spritzens werden die Zylinderinnenflächen in Aluminium-Kurbelgehäusen mit einer extrem dünnen Be- schichtung auf der Basis einer Eisen-Kohlenstoff-Legierung versehen. Es entsteht ein nano- bis ultrafeines, sehr verschleißbeständiges Werkstoffgefüge mit Mikroporositäten. Diese stellen die Schmierung im Betrieb sicher. Dadurch können die schweren, mehrere Millimeter starken Graugussbuchsen in Aluminium-Zylinderblöcken ersetzt werden. Das Resultat ist eine spiegelglatte Oberfläche mit bis zu 50 Prozent reduzierter Reibung zwischen Kolben, Kolbenringen und Zylinderlaufbahn sowie eine Gewichtseinsparung von mehreren Kilogramm. Da insbesondere in Teillastbereichen bis zu einem Viertel der Kraftstoffenergie zur Überwindung innermotorischer Reibung genutzt wird, erzielt die neue Technologie Verbrauchseinsparungen von mehreren Prozent. Sensibler Prozess Gegenüber anderen eingesetzten thermischen Beschichtungsverfahren gilt diese Technologie als äußerst wirtschaftlich und technologisch überlegen. Beim eigentlichen Beschichtungsprozess müssen allerdings die qualitätsbestimmenden Parameter Die aufgesetzte Napfmaske schützt die nicht zubeschichteten Teile 34 Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Praxis wie Strom, Spannung, Drahtvorschub und Prozessgasfluss optimal aufeinander und auf den Beschichtungsablauf abgestimmt werden, so die Experten von Heller. „Diese Beschichtung verlangte uns in der Automation einiges ab“, berichtet Projektleiter Stefan Sattelmayer, Vertrieb Automationssysteme der Liebherr-Verzahntechnik. Auf einem Friktionsrollenband von Liebherr werden die Werkstücke in den hochsensiblen und daher eingehausten Beschichtungsbereich eingeführt. Zunächst wird die zu beschichtende Oberfläche aufgeraut und anschließend mit Druckluft gesäubert. Ab diesem Zeitpunkt ist der Beschichtungsbereich so sensibel, dass schon ein Fingerabdruck das Werkstück unbrauchbar machen würde. Eine Messeinrichtung überprüft daher zunächst, ob die Oberfläche den Anforderungen entspricht. Im nächsten Schritt greift eine Roboter zelle von Liebherr das Werkstück und legt es zur Erhitzung in einen Ofen. Danach wird die erhitzte Komponente vom Roboter zur Beschichtungsmaschine von Heller transportiert. Vom Ladeportal wird aber zunächst eine sogenannte Napfmaske aufgesetzt. Diese verhindert, dass die Beschichtung auf die falschen Stellen gesprüht wird. Eine kalte Maske pro Zylinder muss dazu mit minimalem Abstand zum heißen Zylinderrand präzise eingefügt werden – ein Prozess, der in der gewünschten Taktung für die Massen produktion eine echte Heraus forderung darstellte. „In Kleinserien hatte sich das Verfahren bewährt, doch für große Stückzahlen mussten wir sehr sorgfältig planen und testen. Im Anschluss wurden dann die Mitarbeiter an der Anlage geschult, um dieses sensible, aber hocheffektive Verfahren auch wirklich in Serienreife nutzen zu können.“ Friktionsrollenband zum Ausschleusen der schweren und empfindlichen Bauteile Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 35 Praxis Große Effizienz für kleine Serien Lohnfertiger Berger erhöht die Reaktionsfähigkeit mit Liebherr-Rotationsladesystem (RLS) Wird eine Kleinserienfertigung automatisiert, stellt dies spezielle Anforderungen an den Arbeitsprozess, die Logistik und Verfügbarkeit. Die Berger-Gruppe hat auf die steigenden Anforderungen der Märkte reagiert – mit der Einführung des Liebherr-Rotationsladesystems (RLS) am Standort Wertach. Damit ist der Lohnfertiger in der Lage, die Bedürfnisse der Kunden flexibler, schneller und wirtschaftlicher zu erfüllen. Mit 24 möglichen Speicherplätzen verfügt das System über eine besonders hohe Speicherdichte pro Aufstellfläche – bei geringem Platzbedarf. Zusätzlich erlaubt die Form des Speichermoduls das Andocken eines weiteren Bearbeitungszentrums. Das gewährleistet auch in Zukunft das erforderliche Maß an Flexibilität. Dank des modularen Baukastensystems kann die Automatisierungsein- richtung in kürzester Zeit auf die jeweils aktuellen Bedürfnisse in der Produktion angepasst werden. Dabei decken die zwei Baugrößen RLS 800 / RLS 1500 ein großes Anwendungsspektrum ab. Bei Berger im Speziellen kommt ein RLS 800 zum Einsatz. „Unser Fokus lag vor allem auf der Reduzierung kostspieliger Rüstzeiten. Maschi- „Die Märkte sind schnelllebiger geworden“, erklärt Helmut Berger, der bei dem gleichnamigen Unternehmen als Werksleiter tätig ist. „Deshalb müssen wir uns im Sinne der Kunden immer kurzfristiger auf sich ändernde Marktsituationen einstellen.“ Das in der Vergangenheit eingesetzte Konzept erfüllte seinen Zweck, bot aber Optimierungspotenziale. Es stellte sich die Frage nach einer passenden Automationslösung. Ein entscheidender Grund hierfür: Die zu fertigenden Bauteile – komplexe Komponenten für innovative Hydraulik aggregate – sind mit ihren unterschiedlichen Bohrungen und Gewindeaus legungen überaus variantenreich. Auch der Fertigungsprozess selbst gestaltet sich anspruchsvoll. Flexibler dank Rotationsladesystem Am überwiegend im Auftrag von Maschinen bauern fertigenden Standort in Wertach (Allgäu) erkannte man das Potenzial, das eine passende Automationslösung bietet. Das Unternehmen beschloss, bei der Produktion von Kleinserien und Einzelstücken auf das Rotationsladesystem (RLS) von Liebherr zu setzen. Der integrierte Rüstplatz gleich neben der Bedienerseite der Maschine 36 Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Praxis nenseitig ging es um einen deutlichen Ausbau des Werkzeugmagazins“, erklärt Philipp Schneider, Abteilungsleiter der Niederlassung. So wurde das Werkzeugmagazin auf Wunsch von 80 auf insgesamt 320 Plätze erweitert. Darüber hinaus sollten es die modularen, je nach Anforderung auslegbaren Regal spalten ermöglichen, selbst individuelle Kundenwünsche zeitnah zu bedienen. Kooperation in beide Richtungen Ausgewählte Liebherr-Spezialisten über nahmen alle Aufgaben für die Implementierung des Systems. Die Vorrichtung wurde universell gestaltet, um möglichst flexibel zu sein. Beim Anbinden an die Bestandslösung arbeitete man intensiv mit dem Fräsmaschinenhersteller Heckert zusammen. Gemeinsam klärte man so die Schnittstellen zwischen beiden Systemen. Bis heute besteht ein enger Kontakt zwischen dem Standort und dem Liebherr-Team. Für die Mitarbeiter war die Einführung des RLS ein Meilenstein, denn die Bediener arbeiten gerne an ihrem neu gestalteten Arbeitsplatz. Weil der integrierte Rüstplatz gleich neben der Bedienerseite der Maschine liegt, entfallen viele unnötige Wege. Das spezielle Design des Systems ermöglicht den Anwendern eine gute Zugänglichkeit der Automation. In Verbindung mit der übersichtlichen Bedienoberfläche erlauben die Fenster rund um die Anlage einen Überblick des Ist-Standes in und um die Automation. Durch die intuitive Steuerung lassen sich per Drag-and-Drop die gewünschten Funktionen bequem aufrufen. Wie das gesamte System ist auch die Software modular aufgebaut. Auf dem Grundpaket satteln verschiedene weitere Zusatzpakete auf. Neue Anwendungsfälle kann Liebherr daher prozesssicher realisieren – ohne besonderen Änderungsbedarf mit Blick auf den bestehenden Rechner. Rüstzeiten deutlich reduziert Die Umstellung auf das RLS bei Kleinfertigungen zahlt sich für Berger besonders in Sachen Effizienz, Kundenorientierung und Lieferfähigkeit aus. So ist das Unter- Das Rotationsladesystem RLS 800 für bis zu zwei Maschinen nehmen aufgrund der neu gewonnenen Flexibilität in der Lage, selbst auf sehr kurzfristige Nachfrageveränderungen direkt zu regieren. Auftraggeber werden zeitnah mit der exakt benötigten Modellvariante in gewünschter Menge beliefert und sind damit in sich ändernden Marktsituationen schneller handlungsfähig. Das RLS hat zudem die Rüstzeiten deutlich gesenkt. Die Optimierung der Prozesskette erlaubt bessere Planbarkeit und damit einen gezielteren Einsatz von Ressourcen. Der Bediener kann die Laufzeit der Maschine für andere Aufgaben in der Produktion nutzen – die Rüstkosten gehen daher nicht in den Maschinenstundensatz ein. Sogar eine mannlose dritte Schicht wäre fortan problemlos möglich. Ein weiterer Effekt der geänderten Produktionsphilosophie: Berger konnte seine Lagerbestände verringern. Unter dem Strich steht fest, wie die Praxis andeutet: Die Anschaffung wird sich bereits in vergleichsweise kurzer Zeit amortisiert haben. Berger Gruppe Branche: Automobil-, Hydraulik-, Textil-, Elektro- und Elektronikindustrie, Powertools sowie Maschinen- und Anlagenbau sowie weitere Bereiche. 2.400 Beschäftigte in zwölf Werken in fünf Firmengröße: Ländern Gegründet: 1955 von Alois Berger Firmensitz: Memmingen im Allgäu, Deutschland Standorte: Deutschland, Polen, USA, Kanada und China Geschäftsführer: Karin Berger-Haggenmiller, Oswald Berger Website:www.aberger.de Maschinen im Einsatz: Hochmoderner Maschinenpark mit über 800 Maschinen / Anlagen Firmengründer Alois Berger Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 37 Praxis Ersatzteile erster Güte made in Italy Euroricambi versorgt den Markt der Lastkraftwagen mit erstklassigen Getrieben und Ersatzteilen Wenn ein LKW-Getriebe ausfällt, hat der Besitzer die Qual der Wahl: Eine Vielzahl von Herstellern bietet Ersatzteile an – zu unterschiedlichen Preisen und sehr unterschiedlicher Qualität. Einer der größten Anbieter auf diesem Markt ist Euroricambi aus Bologna (Italien). Mit rund 7.000 Einzelkomponenten, Getrieben und Differenzialen für fast alle euro päischen und viele US-amerikanische Marken hat das Unternehmen das breiteste Angebot. Der eigene Anspruch ist aber nicht Masse, sondern vor allem Technologieführerschaft. „Unser Hauptziel ist ein exzellenter Kundenservice“, betont der Geschäftsführer Pierluigi Taddei, Sohn des Firmengründers Orazio Taddei. „Wir sorgen für eine sofortige Verfügbarkeit aus unserem Lager, eine schnelle und effiziente Logistik, wettbewerbsfähige Preise und die Topqualität auf dem Ersatzteilmarkt.“ Für die Quali tät investiert Euroricambi ständig in neueste Technologie. „Unsere Strategie war immer, kontinuierlich zu investieren und auf der Höhe der Zeit zu bleiben. Nur mit wirklich guten Produkten bleibt man auf lange Sicht erfolgreich und behält zufriedene Kunden.“ Genau dieser Anspruch an Qualität und technologische Führerschaft macht Liebherr-Maschinen so interessant. Als vor rund zehn Jahren Investitionen in neue Wälzfräsmaschinen getätigt werden sollten, fiel die Wahl erstmals auf Liebherr. „Ausschlaggebend für uns waren damals zwei Kriterien“, sagt Pierluigi Taddei. „Zum einen das Ringlade system, das für uns große Vorteile bietet. Zum anderen konnten wir mit der LC 300 größere Werkstücke fräsen. Zusammen ergab sich dadurch eine enorm erhöhte Flexibilität.“ Aufgrund der hohen Zahl 38 unterschied licher Teile, die in kleinen Auflagen von zumeist 50 bis 300 Stück gefertigt werden, sind für den italienischen Hersteller gerade Rüstzeiten und ein großer Spielraum bei der Werkstückgröße entscheidend. So kann schneller und flexibler produziert werden. Die erste Liebherr-Maschine überzeugte so sehr, dass inzwischen die 20. bestellt ist. Insgesamt stehen elf Wälzfräsmaschinen, sechs Schleifmaschinen und drei Stoß- Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme maschinen im vollautomatisierten Maschinenpark von Euroricambi. Der letzte Einkauf bei Liebherr war eine LSE 300 mit elektronischer Schrägführung des Stoßkopfes. Durch präzise Korrekturen der Schrägwinkel im µmBereich können Flankenlinienballigkeiten auf Knopfdruck hergestellt werden. So können Zahnräder von höchster Qualität produziert werden. Praxis Lösungsorientierte Partnerschaft Zusammen haben die Zahnradspezialisten eine neue Schleiftechnologie zur Feinbearbeitung entwickelt. „Wir müssen den technologischen Entwicklungen des Markts folgen und brauchen dazu Partner, die uns dabei unterstützen. Mit Liebherr haben wir einen solchen Partner, der lösungsorientiert arbeitet und für uns passende Maschinen konstruiert“, erklärt Pierluigi Taddei. Dazu gehört die Entwicklung spezieller Software genauso wie passgenaue Werkzeuge und Seminare. Für die italienischen Arbeiter organisiert Liebherr Seminare und Workshops vor Ort und in italienischer Sprache. Unterstützung erhält Euroricambi auch von der italienischen Liebherr-Utensili S.r.l. Die Produktion von Euroricambi arbeitet mit einem automatisierten Zweischichtbetrieb. Eine Person bestückt und betreibt drei bis vier Maschinen. Auch über die 14. Stunde hinaus fahren die Maschinen unbemannt weiter, da sie bevorratet werden können. Etwa zwei bis drei Stunden benötigt ein Arbeiter für die Bestückung „seiner“ Maschinen. „Wir haben hier eine sehr clevere Automation für kleine Stückzahlen von 50 bis 2.000 Teilen entwickelt“, erzählt der Geschäftsführer. Auch zur Automation konnte Liebherr einen Beitrag leisten. Giovanni Della Ferrera, Geschäftsführer von Liebherr-Utensili, mit dem Firmengründer Orazio Taddei und dem Geschäftsführer von Euroricambi, Pierluigi Taddei (von links nach rechts) Euroricambi: eine italienische Erfolgsgeschichte Schon von Anfang an ist der Erfolg dieses Unternehmens über den italienischen Markt hinausgegangen: 98 Prozent der Produkte werden außerhalb von Italien ausgeliefert, 80 Prozent außerhalb von Europa. Euroricambi ist Teil der FA.TA. Ricambi-Gruppe, die in Italien, Rumänien und Polen beheimatet ist. Euroricambi ist die Keimzelle und bis heute die größte Gesellschaft des Familienkonzerns. Branche: Automobilbranche Firmengröße: über 400 Beschäftigte Gegründet: 1979 von Orazio Taddei Standorte: Italien, Rumänien und Polen Geschäftsführer: Pierluigi Taddei Website:www.euroricambi.com Vielseitig: die Wälz- und Profilschleifmaschinen LCS 300 Liebherr-Maschinen im Einsatz: Wälzfräs-, Wälzstoß- und Wälzschleifmaschinen Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 39 100 Jahre Hans Liebherr Unternehmer, Erfinder, Visionär Zu seinen bahnbrechenden Erfindungen zählten der mobile Turmdrehkran und der erste Hydraulikbagger Europas. Er war einer der großen Pioniere der deutschen Nachkriegswirtschaft: Hans Liebherr. Am 1. April 2015 hätte er seinen 100. Geburtstag gefeiert. Die Geschichte der Firmengruppe Liebherr ist untrennbar mit ihrem Gründer verbunden – einem gelernten Baumeister, unermüdlichen Tüftler, pragmatischen Geschäftsmann und erfolgreichen Pionierunternehmer. Hans Liebherr, geboren am 1. April 1915 in Kaufbeuren (Deutschland), hatte viele Talente. Eines davon war sein ausgeprägtes Gespür für erfolgversprechende Produkte und Zukunftsmärkte. Als weite Teile Deutschlands nach dem Zweiten Weltkrieg im Wiederaufbau waren, erkannte Hans Liebherr den Bedarf an Werkzeugen und Maschinen für das Baugewerbe und den Wohnungsbau. Gemeinsam mit Konstrukteuren und Handwerkern entwickelte er 1949 den ersten mobilen Turmdrehkran. Der TK 10 ließ sich leicht transportieren und einfach auf der Baustelle montieren. Er beschleunigte und vereinfachte den Wiederaufbau Deutschlands nach 1949 und legte den Grundstein für die heutige Firmengruppe. Ein Erfolg, der zunächst nicht abzusehen war. So verlief die Vorstellung des Produkts auf der Frankfurter Herbstmesse 1949 enttäuschend. „Nach der Messe hätte ich eigentlich meine Fertigung im Kranbau wieder einstellen können“, erinnerte Hans Liebherr sich später. Stattdessen bewies er einen langen Atem und arbeitete zielstrebig an der Umsetzung seiner Pläne – bis schließlich die ersten Aufträge eingingen und die Fertigung anlief. 40 Als Unternehmer setzte Hans Liebherr Schritt für Schritt auf Expansion. Dabei finanzierte er alle Vorhaben primär aus eigenem Kapital. Gewinne blieben größtenteils im Unternehmen, um Forschung, Entwicklung, Produktion und Vertrieb weiter zu optimieren. Mitte der 1960er-Jahre hatte er die ehemals kleine Baufirma längst als einen der weltweit führenden Baumaschinen-Hersteller etabliert. Hans Liebherr zählte zu den großen deutschen Unternehmer-Persönlichkeiten – und blieb doch immer bescheiden. „Sie wissen ja, ich bin eigentlich nur Maurermeister“, sagte er anlässlich der Verleihung der Ehrendoktorwürde durch die Technische Hochschule Aachen im Jahr 1964. Nach wie vor kümmerte er sich persönlich um seine Werke und blieb mit seiner bodenständigen Art nah an den Bedürfnissen seiner Kunden. Nach seinem Tod im Jahr 1993 übernahmen drei der fünf Kinder von Hans Liebherr, der durch und durch Familienunternehmer gewesen war, die Leitung. Bis heute sind alle Gesellschafter Familienmitglieder – und dies mittlerweile in der dritten Generation. Mit seinen Erfindungen hat Hans Liebherr die Firmengruppe Liebherr aufgebaut und das Bauwesen nachhaltig geprägt. Sein Werk bringt ihm heute noch Ehrungen ein. So nahm ihn das bedeutende deutsche Wirtschaftsmedium Handelsblatt Anfang 2015 posthum in die Hall of Fame der Familienunternehmen auf. Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Liebherr-Welt „Sieger“ der Rallye Dakar 2015 Liebherr-Motoren überzeugen in Kamaz-Trucks Die Rallye Dakar 2015 ist für das TruckRennteam Kamaz Master erstklassig verlaufen. Die Fahrer der russischen Mannschaft belegten in der Gesamtwertung die Plätze eins bis drei sowie Rang fünf. Alle Trucks sind mit leistungsstarken V8-Dieselmotoren von Liebherr ausgerüstet, die sich einmal mehr im harten Wüsteneinsatz bewiesen. Sengende Hitze, staubige Luft, eine anspruchsvolle Streckenführung durch die Anden und den weltgrößten Salzsee: Die Rallye Dakar 2015 durch Argentinien, Bolivien und Chile bedeutete extreme Belastungen für Fahrer und Fahrzeuge. Das Truck-Rennteam Kamaz Master ging in diesem Jahr mit vier Fahrzeugen an den Start – jedes davon ausgerüstet mit einem Acht-Zylinder-Dieselmotor D9508 A7 von Liebherr. Ayrat Mardeev belegte nach 44:42:01 Stunden Rang eins. Seine Rennstallkollegen Eduard Nikolaev und Andrey Karginov folgten auf den Plätzen zwei und drei. „Der Rennerfolg hängt nicht nur mit der Motorleistung zusammen, sondern auch mit der Ausfallwahrscheinlichkeit und den Reparaturzeiten. Hier vertrauen wir auf die Motoren von Liebherr, die sich täglich vor allem im Mining-Bereich bei ähnlich extremen Bedingungen bewähren“, sagte Wladimir Guba, Technischer Direktor des Kamaz-Rennteams. Um die Komponenten für die speziellen Bedingungen noch zuverlässiger und dynamischer zu gestalten, entwickelte Liebherr den Antrieb für die Rallye in enger Zusammenarbeit mit Kamaz. In der Racing-Konfiguration wurde vor allem die Aufladung angepasst, um höheren Ladedruck zu ermöglichen. Bemerkenswert war, dass nichts an den tragenden Strukturen des Motors geändert wurde. Diese waren bereits in der Serienversion robust genug ausgelegt. Die Motoren, die bei der Liebherr Machines Bulle SA in der Schweiz gefertigt werden, zeichnen sich durch eine maximale Leistung von 770 kW (1.047 PS) und ein höchstmögliches Drehmoment von 4.500 Nm aus. Innerhalb von zehn Sekunden beschleunigen die Motoren von 0 auf 100 km / h. Die 8.900 Kilogramm schweren Trucks erreichen im Rennen eine Höchstgeschwindigkeit von 140 km / h. Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 41 Liebherr-Welt Liebherr eröffnet neues Logistikzentrum in Oberopfingen Ersatzteilversorgung für die Sparte Erdbewegung erfolgt künftig von einem neuen zentralen Standort aus Im Juni 2015 hat die Firmengruppe Liebherr die Eröffnung ihres neuen Logistikzentrums in Oberopfingen (Deutschland) gefeiert. Von dem Ortsteil von Kirchdorf an der Iller aus versorgt das Familienunternehmen künftig Kunden in der ganzen Welt mit Ersatzteilen für zum Beispiel Mobil- und Raupenbagger, Radlader oder Planierraupen. Bis 2013 war der Nachschub an Ersatzteilen eher dezentral geprägt. Angesichts des wachsenden Produktportfolios und der zunehmend komplexeren Materialströme entschloss sich Liebherr damals für die Zentralisierung des Systems und organisierte dies zunächst von einem kleineren, bestehenden Lager aus. Mitte 2013 begann das Unternehmen schließlich mit dem Neubau des größeren und moderneren Logistikzentrums. „Unsere Kunden erhalten ihre Ersatzteile nun noch professioneller“, erklärt Martin Barth, Geschäftsführer der Betreiber gesellschaft Liebherr-Logistics GmbH. „Dieser wichtige Schritt sichert unsere Wettbewerbsfähigkeit auch in Zukunft.“ Die rund 1.000 Eröffnungsgäste – darunter auch die Familie Liebherr – hatten die Möglichkeit, sich einen Überblick über Technik, Ausmaße und Abläufe zu verschaffen. Der Landrat des Landkreises Biberach, Dr. Heiko Schmid, betonte in seiner Festrede die Bedeutung der Firmengruppe Liebherr für die Region und begrüßte die Entscheidung, das Engagement mit dem neuen Logistikzentrum zukunftsträchtig zu stärken. Vollautomatisierter Materialfluss Das neue Zentrallager bietet auf 47.000 Quadratmetern – so groß wie circa sechs Fußballfelder – Platz für etwa 100.000 unterschiedliche Ersatzteile der Sparte Erdbewegung. Die Ein- und Auslagerung der Artikel aus den bis zu 36 Meter hohen automatischen Lagerbereichen übernehmen energieeffiziente Bediengeräte. Die Verantwortlichen der Liebherr-Logistics GmbH setzen auf extrem kurze Durchlaufzeiten: „Unsere moderne Lagertechnik und Kommissionierung machen einen Versand von 1.600 Einzelaufträgen in viele europäische Länder möglich – und das fast ausschließlich noch am Tag des Auftragseingangs“, sagt Martin Barth. Redundant ausgelegte Das neue Liebherr-Logistikzentrum in Oberopfingen bei Kirchdorf an der Iller 42 Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme Liebherr-Welt Manueller Lagerbereich und Versand im neuen Liebherr-Logistikzentrum in Oberopfingen IT-Systeme, die Möglichkeit, präventive Wartungsarbeiten im laufenden Betrieb durchzuführen und moderne Brandschutztechniken garantieren dabei eine maximale Versorgungssicherheit. Strategisch wichtige Lage, beste Verkehrsanbindung Die Position in Oberopfingen wurde bewusst gewählt: Das Gelände liegt nicht nur direkt an der Autobahn A7, sondern auch in unmittelbarer Nachbarschaft zum großen Produktions standort für Liebherr-Erdbewegungsmaschinen in Kirchdorf an der Iller. Weitere Werke aus dem Baumaschinen- und Komponentenbereich in Frankreich, Österreich und der Schweiz sind ebenfalls nicht fern. „Wir haben unterschiedliche Orte für das Lager gedanklich durchgespielt, analysiert und bewertet“, so Martin Barth. „Am Ende war Oberopfingen der Favorit.“ In der Endausbaustufe in einigen Jahren sollen auf dem insgesamt 360.000 Quadratmeter großen Areal, was mehr als 50 Fußballfeldern entspricht, weitere Hallenflächen entstehen, um die Logistikabläufe für die nächsten Jahrzehnte zu sichern. Langfristig plant die Firmengruppe Liebherr, die Ersatzteillogistik weiterer Baumaschinen-Sparten in Oberopfingen zusammenzuführen. Dr. Heiko Schmid, Jan Liebherr, Wolfgang Remlinger und Martin Barth (von links nach rechts) eröffnen das neue Logistikzentrum Martin Barth Geschäftsführer Liebherr-Logistics GmbH St. Vitus 1, 88457 Kirchdorf, Deutschland Tel.: +49 7354 80-7564 [email protected] Liebherr-Magazin 2015 / 2016 – Verzahntechnik und Automationssysteme 43 Ihre Lösungsanbieter Liebherr-Verzahntechnik GmbH Verzahntechnik und Automationssysteme Kaufbeurer Straße 141 87437 Kempten Deutschland Tel.: +49 831 786-0 Fax:+49 831 786-1279 [email protected] Liebherr-Verzahntechnik GmbH Werk Ettlingen Hertzstraße 9–15 76275 Ettlingen Deutschland Tel.: +49 7243 708-0 Fax:+49 7243 708-685 [email protected] Liebherr Machine Tools India Private Limited 353 / 354, 4th Main, 9th Cross, 4th Phase Peenya Industrial Area Bangalore – 560 058 Indien Tel.: +91 80 41 273033 Fax:+91 80 41 272625 [email protected] Liebherr-Gear Technology, Inc. Liebherr Automation Systems Co. 1465 Woodland Drive Saline, MI 48176–1259 USA Tel.: +1 (734) 429-7225 Fax: +1 (734) 429-2294 [email protected] Liebherr-Utensili S.r.l. Via Nazioni Unite 18 10093 Collegno TO Italien Tel.: +39 114 248711 Fax:+39 114 559964 [email protected] Liebherr Machinery Service (Shanghai) Co. Ltd. Building 1, 88 Maji Road Waigaoqiao FTZ 200131 Shanghai P.R. China Tel.: +86 21 2893 8088 [email protected] Liebherr Brasil Guindastes e Máquinas Operatrizes Ltda. Av. Gal. Ataliba Leonel, 93 Sala 106 Santana 02033-000 São Paulo – SP Brasilien Tel.: +55 11 2221 3519 Fax:+55 11 3538 1401 [email protected] OOO Liebherr-Russland Bolshoy Palashevskiy pereulok 13 / 2 123104 Moskau Russland Tel.: +7 495 280 18 91 Fax:+7 495 280 18 92 [email protected] www.liebherr.com
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