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Ressourceneffizienz

Innovationsallianz erschließt Einsparpotenziale im Karosseriebau

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Ein Teilprojekt beschäftigt sich mit der Entwicklung eines ganzheitlichen Bewertungssystems für die Prozesskette Fügen. Die entwickelte Methode ist technologieunabhängig und macht es möglich, den Energiebedarf je nach Fügetechnologie um bis zu 30 % zu senken. Ein weiterer verfolgter Ansatz ist die Prozessentwicklung beim Formschlagen. Dabei werden durch den wirtschaftlichen Einsatz von Material und Energie während des Pressvorgangs bis zu 25 % Einsparpotenzial realisiert. Mit der Entwicklung eines Konzepts für eine energieeffiziente Werkzeugmaschine besteht unter anderem die Möglichkeit, im Großwerkzeugbau für die Operation Schlichten bis zu 30 % der Bearbeitungszeit einzusparen.

Neue Fertigungsmethode mit einem einzigen Umformwerkzeug

Neben der Optimierung bestehender Verfahren und Technologien greift die Innovationsallianz auch Trends im Karosseriebau auf und setzt sie in Innovationen um. So führt beispielsweise die steigende Modell- und Variantenvielfalt zu sinkenden Stückzahlen je Bauteilvariante - insbesondere im Bereich des Presswerks. Eine Entwicklung, die sich zunehmend zur Herausforderung für die Serienproduktion entwickelt, denn eine Vielzahl der eingesetzten Technologien ist nur bei einer hohen Stückzahl wirtschaftlich. Eine energieeffiziente Fertigung erfordert dementsprechend neue Verfahren.

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Wie Karosseriebauteile auch bei kleinen und mittleren Stückzahlen wirtschaftlich und energieeffizient hergestellt werden können, zeigten Wissenschaftler daher anhand der Fertigung eines Sitzquerträgers auf. In der Regel erfolgt die Herstellung dieser Art von Strukturbauteilen mittels Tiefziehen in mehrstufigen Umformwerkzeugen.

Aufgrund der hohen Werkzeugkosten ist dieses Verfahren allerdings gerade bei kleinen und mittleren Stückzahlen zunehmend unwirtschaftlich. Die beteiligten Forschungs- und Industriepartner haben gemeinsam eine Fertigungsmethode entwickelt, die sich auf den Einsatz eines einzigen Umformwerkzeuges beschränkt. Die Bilanz: Das benötigte Werkzeugmaterial konnte um 90 % reduziert und der Blechausnutzungsgrad von 60 auf 77 % erhöht werden.

Fragen der Energie- und Ressourceneffizienz bereits im Planungsprozess beantworten

Abgesehen von den technischen Lösungsansätzen für innovative Technologieoptionen und Fertigungssteuerungen widmete sich die Allianz insbesondere dem Anspruch, zukünftig Fragen zur Energie- und Ressourceneffizienz bereits im Planungsprozess belastbar beantworten zu können. Jedes Teilprojekt spiegelte seine Ergebnisse an konkreten Demonstratoren und Bauteilen wider. Belastbare Aussagen zu den Einsparungseffekten von Energie, Material, CO2 und weitere Kennziffern wurden in eine virtuelle Referenzfabrik überführt. Das Novum: Diese steht herstellerunabhängig und mit einem Referenzfahrzeug als Benchmark für ein automobilbauendes Werk zur Verfügung. Damit wird erstmalig die Spiegelung und Skalierung des erreichbaren Einsparpotenzials bei der Implementierung der neuen technologischen Konzepte, verbesserten Fertigungstechnik und erweiterten Planungstools möglich.

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