Automatisierte Schaltgetriebe sind moderne Automaten zur Kraftumsetzung. Sie bestehen aus einer Vielzahl ineinander greifender Kraft und Drehmoment führender Bauteile. Die Typenvielfalt ist gross, Fahrzeughersteller verlangen neben einem geringen Gewicht höchste Leistungsfähigkeit und Robustheit. Schliesslich sollen die Getriebe im Einsatz durch Laufruhe und geringe Reibungsverluste überzeugen.

Getriebeproduzenten müssen in der Lage sein, diverse Varianten in wechselnder Stückzahl just in time ans Montageband der Automobilunternehmen zu liefern. Das stellt hohe Anforderungen an die Logistik, die Fertigungsanlagen und -verfahren. Der Getriebehersteller Voith schrieb im Jahr 2018 den Bau einer Anlage zur automatisierten Produktion von Planetenradträgern aus. Die im Lastenheft formulierten Anforderungen waren sehr anspruchsvoll: Bei einer Jahresproduktion von mehreren tausend Teilen sollten mehrere verschiedene Bauteilvarianten auf flexible Art und Weise mit lediglich zwei Spannlagen herstellbar sein. Bei höchsten Ansprüchen an die Präzision, Fehlertoleranz und Prozesssicherheit, versteht sich. »Das schien uns bei Starrag zunächst recht visionär und mit den gängigen Technologien und Verfahren auf den ersten Blick nur schwer machbar«, erinnert sich der leitende Project Engineer Matthias Gündel. »Aber mit einer guten Portion Ingenieurs-Know-how, Entwicklergeist und einer engen Kooperation mit Voith haben wir das anspruchsvolle Projekt gestemmt.«

Spezifikationen eines Lastenheftes lassen sich meist auf unterschiedliche Art und Weise umsetzen. Doch nicht alle Lösungen sind am Ende produktiv oder gar effizient. Exakt hier setzen kreatives Ingenieurswissen und jahrzehntelange Technologie- und Prozesserfahrung an: Als Hersteller hochproduktiver Horizontal-Bearbeitungszentren zum Fräsen, Drehen und Bohren von Werkstücken geniesst Starrag seit Jahren einen exzellenten Ruf. Heckert-Maschinen aus Chemnitz sind führend bei der Bearbeitung kubischer Werkstücke speziell für Anwendungen in der Transportindustrie, der Windenergie oder im Präzisionsmaschinenbau.

»Mit dieser innovativen Produktionslösung verringern wir die bis dahin übliche Prozesszeit um die Hälfte! Während die Anlage das Bauteil auf der einen und nach dem Umspannen auf der anderen Seite in jeweils unter zehn Minuten bearbeitet, nutzt der Roboter die Hauptzeit zur Vorbereitung des nächsten Werkstückes«, betont Application Engineer Nico Lämmel stolz, der wesentliche Teile programmiert und die Anlage letztlich in Bewegung gesetzt hat.

Weil im Gegensatz zum konventionellen Fertigungsprozess der Wechsel von Maschine zu Maschine, das damit verbundene Neuaufspannen, die Installation von Spannvorrichtungen, Werkzeugen und mitunter auch die Teilereinigung entfällt, verkürzt sich die Gesamtdurchlaufzeit drastisch. Die gewählte Produktionslösung bietet einen optimalen Teilefluss und somit einen geringen WIP-Bestand (Work in Process). Das Zwischenlagern der Bauteile auf extra dafür freizuhaltenden Flächen entfällt. »Aus Erfahrung wissen wir, dass die Produktion einer Bauteilserie je nach Organisation der Prozess- und Intralogistik lange Zeit in Anspruch nehmen kann, bis sie montagefertig zur Verfügung steht. Mit der neuen Anlage sind wir nun nachweislich deutlich schneller«, ist Nico Lämmel überzeugt.

In welchem Umfang Anwender von zusätzlichen Vorteilen profitieren, macht der unmittelbare Vergleich zwischen dem bisherigen und dem neuen, integrierten Fertigungsverfahren von Starrag sichtbar: »Legt man eine Jahresleistung von 50.000 Teilen zugrunde, halbieren wir mit unserer Anlage nicht nur die Prozesszeit. Der Nutzer steigert seine Flächenproduktivität je nach Anwendungsfall bis zum Zweieinhalbfachen, reduziert die Werkzeugkosten um rund ein Viertel und kann dabei die Vorrichtungskosten um 50 % senken«, bemerkt Marketing Manager Christian Queens. »So viele USP auf einen Streich gibt es nicht alle Tage!«