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WERKZEUGMASCHINEN: DREHBEARBEITUNG: Sportliche Ziele auf der grünen Wiese


Digital Manufacturing - epaper ⋅ Ausgabe 4/2019 vom 05.09.2019

Pankl produziert unter anderem komplette Getriebe für den Motorradhersteller KTM. Auf welchen Drehmaschinenhersteller das Fertigungsunternehmen beim Aufbau eines komplett neuen Werkes gesetzt hat.


VON MARKUS ISGRO

Artikelbild für den Artikel "WERKZEUGMASCHINEN: DREHBEARBEITUNG: Sportliche Ziele auf der grünen Wiese" aus der Ausgabe 4/2019 von Digital Manufacturing. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Digital Manufacturing, Ausgabe 4/2019

Bei Pankl entstehen insgesamt elf verschiedene Getriebevarianten für KTM-Motorräder.


Bild: Pankl

NEUE PRODUKTIONSSTANDORTE auf der „grünen Wiese“ sind eine planerische Herausforderung – auch und gerade mit Blick auf die ferne Zukunft. Schließlich sollen beispielsweise die Stückzahlen dauerhaft skalierbar bleiben und die Prozesse den Anforderungen einer zeitgemäßen industriellen Produktion auf ...

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NEUE PRODUKTIONSSTANDORTE auf der „grünen Wiese“ sind eine planerische Herausforderung – auch und gerade mit Blick auf die ferne Zukunft. Schließlich sollen beispielsweise die Stückzahlen dauerhaft skalierbar bleiben und die Prozesse den Anforderungen einer zeitgemäßen industriellen Produktion auf lange Jahre genügen. Ein Beispiel für solch ein Vorhaben ist die Errichtung des „High Performance Antriebswerks“ von Pankl Racing Systems.

In nur zwei Jahren entstand am Standort Kapfenberg in Österreich ein hochmodernes Werk, zu dem auch eine digitalisierte und smarte Getriebefertigung gehört. In diesem Bereich mit an Bord: 16 Emag-Maschinen für die Weich-und Hartbearbeitung von Wellen und Getrieberädern. Was zeichnet die diversen Linien-und Stand-Alone-Lösungen bei Pankl aus?

High-Performance-Werk

Wenn man mit den Verantwortlichen bei Pankl über das neue „High Performance Antriebswerk“ spricht, fallen schnell Worte wie „lückenlose Rückverfolgbarkeit“, „Null-Fehler-Strategie“, „Höchstleistung“ und „Digitalisierung“. Sie umreißen die anspruchsvolle Aufgabenstellung, die sich Anfang 2016 stellte.

Seinerzeit startete die Detailplanung des neuen Werkes, das neben einer Getriebefertigung auch eine Wärmebehandlungsanlage, vier Montagelinien für einbaufertige Getriebewellen und das „Additive Manufacturing“ beinhaltet. Übergreifendes Ziel war, einen hochmodernen Standort für die Herstellung von Antriebssystemen zu entwickeln – und das vor dem Hintergrund der wachsenden technologischen Herausforderungen im Motorradbau, denn in dem neuen Werk entstehen fertige Motorradgetriebe für den Kunden KTM.

Qualität für KTM

Der europäische Motorradhersteller setzt in jeder Hinsicht auf besondere Bauteilqualität und Leichtbaudesign. Pankl fertigt insgesamt elf verschiedene Getriebevarianten für diesen Hersteller, was zu einer relativ großen Teilevielfalt von Antriebs-und Abtriebswellen sowie Losund Schieberädern führt.

„Letztlich müssen alle Fertigungsketten den Prinzipien ‚Qualität‘, ‚Sicherheit‘ und ‚Flexibilität‘ folgen“, kommentiert Bernd Kögler, Werksleiter Getriebefertigung bei Pankl. „Wir verwenden deshalb einerseits hochmoderne und extrem präzise Maschinen, die mit intelligenten Automationslösungen verkettet und flexibel einsetzbar sind. Andererseits lassen sich sämtliche Qualitätsdaten rund um ein Bauteil zu 100 Prozent zurückverfolgen – von der Urschmelze der Legierung bis zum Fertigteil. Folglich haben wir eine hohe Prozesssicherheit. Treten Schwachstellen auf, werden sie schnell identifiziert und abgestellt.“

16 Maschinen von Emag

15 Drehmaschinen und eine Schleifmaschine von Emag befinden sich im neuen Werk. Dabei gruppieren sich je drei Maschinen des Typs VL 100 zu drei kompletten Produktionslinien für die Räder-Weichbearbeitung. Zwei verbundene VL 200 bilden die Räder-Hartbearbeitung und zwei VTC 100-4 die Wellen-Weichbearbeitung sowie eine weitere Produktionslinie die Wellen-Hartbearbeitung. Diese beinhaltet eine Drehmaschine VTC 100-4 und eine horizontale Schleifmaschine HG 204.

Zu guter Letzt gibt es noch zwei weitere Pick-up-Drehmaschinen-VL-100, die als Stand-Alone-Lösungen etwa bei der Prototypenfertigung zum Einsatz kommen. Angesichts des großen Auftragsvolumens liegt die erste Frage auf der Hand: Wir kam es zu der Entscheidung für einen zentralen Partner beim Drehen?

„Zunächst muss man erklären, dass wir zwar seit vielen Jahren anspruchsvolle mechanische Systeme für Hochtechnologiebereiche wie den Rennsport und die Luftfahrtindustrie entwickeln und produzieren – eine Getriebe-Serienproduktion gab es aber zuvor noch nicht“, erläutert Stefan Zinner, technischer Leiter der Getriebefertigung bei Pankl. „Insofern waren wir auf der Suche nach einem Partner, der uns von Anfang an begleitet, zu den benötigten Drehprozessen berät und am Ende Komplettlösungen bereitstellt. In diesem Sinne ist Emag ein naheliegender Maschinenlieferant.“

Weichbearbeitung von 22 verschiedenen Wellen

Welche Anforderungen bei der Wahl der Maschinenbauer wichtig waren, verdeutlicht der Blick auf die Linienlösung für die Weichbearbeitung von jeweils elf verschiedenen Antriebs-und Abtriebswellen: Pankl setzt hier auf einen ebenso anspruchsvollen wie perfekt getakteten Prozess mit Stapelzelle, zwei Emag-Maschinen, einer Umsetzungseinheit und Portalroboter. Der Stangenabschnitt beziehungsweise die Schmiederohlinge werden per Portallader auf das O-Band der ersten VTC 100-4 transportiert.

Diese Vertikaldrehmaschine kann mit ihren zwei Werkstückgreifern jeweils ein Bauteil zeitparallel aufnehmen und ein fertiges wieder absetzen. Das reduziert die Nebenzeiten beim Drehen der ersten Seite. Außerdem sorgt eine 4-achsige Drehbearbeitung für niedrige Hauptzeiten.

Nach Abschluss dieser Operation nimmt eine Umsetzungseinheit die Bauteile auf und wendet sie für das ebenso schnelle Drehen der zweiten Seite in der zweiten VTC 100-4. Danach führt der Portalroboter das Bauteil einem Laserbeschriftungssystem zu. Der aufgebrachte Klartext und eine Datamatrix stellen sicher, dass jede Welle rückverfolgbar ist. Im weiteren Produktionsablauf erfolgen dann der Verzahnungsprozess, das Einsatzhärten, das Richten und die Hartbearbeitung – letzteres erneut mit Emag-Technologie.

Zum Einsatz kommen hierfür eine weitere VTC 100-4 zum Hartdrehen von Einstichen und Schultern sowie die horizontale Schleifmaschine HG 204 zum Einstechschleifen an der gesamten Welle.

„Die Losgrößen in unserer Wellenproduktion variieren erheblich zwischen 800 und 5.000 Stück“, fasst Michael Mogg, Teamleiter Zerspanungstechnik Drehen bei Pankl, die Aufgabenstellung zusammen. „Es ist deshalb wichtig für uns, dass alle Prozesse inklusive Umrüsten reibungslos und schnell vonstattengehen. Das stellen wir mit diesen flexiblen Produktionssystemen sicher.“

Hohe Versorgungssicherheit

Ähnlich perfektioniert ist die Produktionslösung für die Weichbearbeitung von insgesamt 110 verschiedenen Los-und Schieberädern für die diversen Motorradgetriebe. In den drei Produktionslinien mit je drei Emag-Pick-up-Maschinen des Typs VL 100 vollziehen sich in einem rasanten Ablauf das Schruppen der ersten Seite, das Schruppen und Schlichten der zweiten Seite sowie das Schlichten der ersten Seite.

Die Verkettung stellt erneut ein Portallader sicher. Zudem kommt ein Bildverarbeitungssystem zum Einsatz, das die richtige radiale Ausrichtung des Bauteils vor dem Spannen garantiert.

Die Werkstückträger für die Getrieberäder sind eine Eigenentwicklung – sie garantieren eine schnelle und flexible Beladung der Maschinen. Ein großes Bauteilspektrum und Losgrößen zwischen 800 und 2500 Stück prägen die Getrieberadfertigung.


Bild: Emag

80.000 Getriebe pro Jahr

Insgesamt entstehen bei Pankl aktuell rund 80.000 Getriebe pro Jahr – Tendenz stark steigend: Für das Jahr 2020 peilt das Fertigungsunternehmen bereits über 100.000 Getriebe an. Was für ein Gesamtfazit ziehen die Verantwortlichen mehr als ein Jahr nach Produktionsstart?

„Wir sehen uns in unseren Planungen bestätigt“, resümiert Werksleiter Bernd Kögler. „Es zeigt sich heute ein effizienter Prozess bei den vielen verschiedenen Bauteilen. Wir erreichen die in der Planung angestrebten Sollmengen. Gleichzeitig können wir die geforderte Qualität jederzeit garantieren. Unser Kunde kann auf diese Versorgungssicherheit setzen – und genau das war die herausragende Zielsetzung.“

Markus Isgro ist Presse-und Kommunikations-Manager bei Emag.