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Presswerk der Zukunft

„Der ideale Prozess beginnt bei der Simulation aller Bauteile“

| Redakteur: Dietmar Kuhn

Die Automobilindustrie ist wie kaum ein anderer Industriezweig innovativ gefordert. Unter dem Druck, ressourcenschonende Automobile bauen zu müssen, stehen Leichtbau, Crashsicherheit, neue Werkstoffe und die Modellvielfalt im Fokus. Dr.-Ing. Frank Weber, Leiter Center Presswerk der Daimler AG, zeigt auf, welche Veränderungen diesbezüglich auf die Presswerke zukommen.

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„Automobilhersteller müssen sich prinzipiell, wie auch die Pressen- und Werkzeughersteller, den sich verändernden Rahmenbedingungen anpasse“, konstatiert Dr.-Ing. Frank Webe, Leiter Center Presswerk der Daimler AG.
„Automobilhersteller müssen sich prinzipiell, wie auch die Pressen- und Werkzeughersteller, den sich verändernden Rahmenbedingungen anpasse“, konstatiert Dr.-Ing. Frank Webe, Leiter Center Presswerk der Daimler AG.
( Bild: Archiv )

Blechnet: Die Automobilbranche ist, wie fast kein anderer Industriezweig, sehr stark von Veränderungen in der Produktion geprägt. Welche sind das aus Produktionssicht?

Weber: Generell sind dies neue Antriebskonzepte, Leichtbau und die Herausforderung einer globalen Präsenz. Bedingt durch die Fahrzeugkonstruktionen sind Material und Fertigungsverfahren die Haupteinflussgrößen, speziell für die Presswerke. In Zukunft wird der Aspekt Menge/Stückzahlen noch dazukommen. Durch die Explosion an Derivaten und der Modulbauweisen werden Bauteile mit hohen als auch geringen Stückzahlen darzustellen sein.

Blechnet: Wenn man die immer noch nicht zu Ende geführte Diskussion um den Leichtbau betrachtet, so haben sich dafür ja neue Stahlsorten, aber auch andere Leichtbauwerkstoffe etabliert. Wie beurteilen Sie den Materialmix und welche Anteile nehmen die einzelnen Werkstoffe für sich in Anspruch?

Weber: Der Leichtbau ist bezüglich Reduzierung des Kraftstoffverbrauches und der CO2-Werte unabdingbar. Leider steht der Leichtbau aber auch im Widerspruch, wenn es um die Reduzierung der Herstellkosten geht. Es wird zu keinem direkten Ersatz eines Werkstoffes zugunsten eines anderen kommen, aber es wird Verschiebungen beziehungsweise Verdrängungen innerhalb der eingesetzten Materialgruppe geben. Stahl und Aluminium in immer besser an den spezifischen Einsatz angepasster Form werden neben Kunststoffen aller Arten ihren Platz haben.

Materialmix und Derivate fordern neue Produktionsabläufe

Blechnet: Wie wirken sich beispielsweise auch neue Fahrzeugstrukturen und die Vielfalt von Derivaten auf die Produktionsbedingungen aus?

Weber: Durch neue Fahrzeugstrukturen wird sich der Materialmix verschieben und die steigende Anzahl an Derivaten wird die Produktionsabläufe generell beeinflussen. Vor diesem Hintergrund sind das Materialmanagement, der Materialfluss durch die Fabriken, aber auch Losgrößen in einer großen Spreizung und das Werkzeugmanagement, beginnend von einer pressennahen Lagerung bis hin zu kurzen externen Rüstzeiten, zu überdenken.

Blechnet: Wenn wir aus der Materialvielfalt einmal den Basiswerkstoff Stahl betrachten, so wurden von Stahlherstellern in den letzten Jahren doch reichlich neue Werkstoffsorten und Werkstoffgüten zur Verfügung gestellt. Können diese noch unter den gleichen Produktionsbedingungen umgeformt werden?

Weber: Für viele Anwendungsfälle hatte dies in der Vergangenheit bis heute keine Auswirkungen auf die Produktionsbedingungen. Es sind die hoch- und höchstfesten Materialgüten, die neben einer intensiven Umformsimulation im Vorfeld die Anlagentechnik heute mehr an die Grenzen der Leistungsfähigkeit bringen – teilweise diese überschreiten.

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Zur Person: Dr.-Ing. Frank Weber

Dr.-Ing. Frank Weber wurde 1961 in Stuttgart geboren. Nach Abschluss des Maschinenbaustudiums mit Fachrichtung Produktions- und Umformtechnik an der Universität Stuttgart war er von 1988 bis 1994 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen an der Universität Hannover, an dem er auch promovierte.

1994 begann er seine berufliche Laufbahn bei der Daimler-Benz AG als Betriebsingenieur im Werk Untertürkheim. Von 1995 bis 1997 war er für die Abteilung Produktions- und Einrichtungsplanung Schmiede verantwortlich und wechselte anschließend als Abteilungsleiter in die Produktion Schmiede Warmumformung.

Seit 2003 ist Dr. Weber Centerleiter Presswerk im Werk Sindelfingen und verantwortlich für die Produktion an den Standorten Sindelfingen, Bremen und Hamburg.

Der Markt wird auch künftig universell einsetzbare Pressen benötigen

Blechnet: Was bedeutet dies für die Pressenhersteller und Werkzeugbauer, was für ein automobiles Presswerk im Allgemeinen?

Weber: Sich ebenfalls den sich verändernden Rahmenbedingungen anzupassen. Im Bereich des Pressenherstellers hat sich in den letzten Jahren die Servoantriebstechnik durchgesetzt. Der Markt wird auch zukünftig universell einsetzbare Pressenlösungen erfordern, wie aber auch spezielle Anlagenkonzepte. Hohe Verfügbarkeit der Anlage, kurze Werkzeugwechsel und ein optimales Instandhaltungskonzept werden von entscheidender Bedeutung sein. Bei der Werkzeugherstellung wird eine exakte methodische und konstruktive Auslegung entscheidend sein, um effizient und kostenoptimal Bauteile aus hoch- und höchstfesten Materialien herzustellen.

Blechnet: In Bezug auf die neuen Materialien, wie müsste aus Ihrer Sicht ein idealer Umformprozess gestaltet sein?

Weber: Der ideale Prozess beginnt bei der Simulation aller Bauteile als Basis einer methodischen und konstruktiven Beschreibung der Prozesse und der Werkzeuge. Die Berücksichtigung von Erfahrungswerten bezüglich der tatsächlichen Verhaltensmuster von Bauteilen in der Serienproduktion muss in die zu gestaltenden Prozesse mit einfließen.

Blechnet: Sind da nicht auch die Pressenhersteller und Werkzeugbauer vor neue Aufgaben gestellt?

Weber: Die Pressenhersteller im Sinne einer robusten, soliden Anlagentechnik. Die Werkzeughersteller im Sinne des oben beschriebenen Prozesses.

Blechnet: Ziehen Sie doch mal einen Vergleich zwischen dem Presswerk von Heute und einem Presswerk der Zukunft!

Weber: Eine der zukunftsweisenden Fragestellungen wird die sehr unternehmensspezifische Frage der Wertschöpfungstiefe sein. Die Einflüsse aus globalen Fertigungsstätten, einer hohen Anzahl von Derivaten mit unterschiedlichen Jahresstückzahlen bei stark schwankenden Fahrzeugprogrammzahlen über den Lebenszyklus, einem weit gespreizten Materialportfolio und dem permanent zunehmenden Kostendruck werden zu einem Umdenken zwingen. Die Tendenz geht zu einer verbauortnahen Fertigung, zu Überlegungen, wie eine Ideal- beziehungsweise Referenzfabrik aussehen könnte. Es wird zukünftig klarere Trennungen zwischen einer Fokussierung der eigenen Fertigungseinrichtungen und der Kooperation mit Partnern geben müssen.

Blechnet: Sehen Sie als Presswerksleiter und Umformexperte bei der Daimler AG bezüglich der Anforderungen an künftige Automobile Ihre Wünsche bereits erfüllt?

Weber: In vielen Bereichen hat der Veränderungsprozess ja bereits angefangen. Um die automobile Zukunft erfolgreich gestalten zu können, wird es weniger um die Erfüllung von Wünschen gehen, sondern vielmehr um die Auseinandersetzung und die Beschreibung eines Idealprozesses entlang der gesamten Prozesskette. Dieser Prozess ist gestartet – aber noch lange nicht zu Ende.

* Das Interview führte Dietmar Kuhn, Chefredakteur Blechnet.

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