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Umformwerkzeugbau Wandlungsfähige Karosserie-Werkzeuge unterstützten die Variantenvielfalt

| Autor / Redakteur: Thomas P. Meichsner / Dietmar Kuhn

Das so genannte Tool-in-Tool ist die Antwort auf die immer weiter steigende Modellvielfalt und Individualisierung im Fahrzeugbau. Zusätzlich sinken durch den wandlungsfähigen Werkzeugaufbau bei variantenstarken Modellen die Investitionskosten im Werkzeugbereich signifikant.

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Der Großwerkzeugbau kann durch intelligente Lösungen erheblich zur Kostensenkung im Fahrzeugbau beitragen. Bild: Daimler
Der Großwerkzeugbau kann durch intelligente Lösungen erheblich zur Kostensenkung im Fahrzeugbau beitragen. Bild: Daimler
( Archiv: Vogel Business Media )

Die Tool-in-Tool-Technik kam bei der Wilhelm Karmann GmbH in Osnabrück bereits in mehreren Projekten zum Einsatz, so bei der aktuellen LKW-Fahrerhausgeneration MAN TG-A, im Pkw-Bereich beim Vaneo von Mercedes-Benz sowie auf Nutzfahrzeugebene beim VW Crafter/Mercedes-Benz Sprinter. Der Vaneo (Bild 1) sollte im Vergleich zur A-Klasse sein äußeres Aussehen nur dahingehend verändern, dass durch innovative Lösungen das Fahrzeug in zwei verschiedenen Varianten herstellbar ist. So ist das Fahrzeug mit oder ohne Schiebetür lieferbar. Außerdem sollten wahlweise Glasscheiben in der Schiebetür sowie im Seitenwandbereich zum Einsatz kommen.

Bei dem Werkzeugbauprojekt, Werkzeuge für das Nutzfahrzeug VW Crafter/Mercedes-Benz Sprinter (Bild 2), für die Fahrzeugproduktionsstandorte Ludwigsfelde und Düsseldorf sowie die Teileproduktionsstandorte Brackwede und Ludwigsfelde herzustellen, konnten durch den Einsatz von Tool-in-Tool bei großer Variantenvielfalt mehr als 70 Werkzeuge eingespart werden. Dieses Fahrzeug wird in zwei verschiedenen Höhen, vier verschiedenen Längen und mit einer Schiebetür in zwei verschiedenen Breiten angeboten. Ebenso ist der Einsatz von Glaselementen in den Heckdrehtüren, Laderaumschiebetüren und Seitenwandbereichen möglich.

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Tool-in-Tool-Gedanke stützt die Variantenvielfalt

Möglich sind solch vielseitige Variantenfertigungen durch den Einsatz modularer Systeme als Innovation im Großwerkzeugbau. Durch Tool-in-Tool werden Kosten reduziert, Zeitaufwand minimiert und eine variantenreiche Teileproduktion erleichtert. Dieses wird besonders in letzter Zeit immer wichtiger, da der Kostendruck steigt, die Modellvielfalt wächst und der Produktionslebenszyklus sich verkürzt. Tool-in-Tool kann in vier Gruppen unterteilt werden:

  • Ergänzung separates Werkzeug,
  • Fertigstellung im Karosseriebau,
  • Modularität im Werkzeug,
  • wandlungsfähiges Werkzeug,

Um dem Kostendruck entgegenzuwirken und die Investitionen trotz vieler Varianten so gering wie möglich zu halten, wird der Hauptwerkzeugsatz um Einzelwerkzeuge für weitere Varianten ergänzt. Es wird beispielsweise der Werkzeugsatz eines Coupé-Kotflügels hinten durch einzelne Werkzeuge erweitert, um eine Roadstervariante herzustellen (Bild 3). Dabei wird das fertige Kotflügel-Teil des Coupés verwendet und so weit beschnitten und umgeformt, bis dies der neuen Variante entspricht. Die gewonnenen Synergien zeigen sich zum Beispiel bei dem Tiefziehwerkzeug, das als Bestandteil des Hauptwerkzeugsatzes für zwei Varianten eingesetzt wird.

Eine Variantenproduktion durch den Karosseriebau ist besonders bei kleinen Stückzahlen attraktiv. Mit Hilfe des Patchwork-Konzeptes werden ganze Teile oder Teilbereiche aus einem fertigen Karosserieteil abgetrennt und teilweise um neue Teile ergänzt. Eingesetzt wird dieses Verfahren beispielsweise bei einem geänderten oder vergrößerten Radlauf (Bild 4).

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