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together das magazin fÜr kunden mitarbeiter und freunde der gruppe 05.2005 a 2 4 m editorial ericanedition lean-design ex-cell-o ­ setzt maßstäbe in schlanker produktion 6 schlÜsselfertig ex-cell-o liefert komplett-anlagen für general motors 8 neue wege boehringer beweist kompetenz in der kurbelwellenbearbeitung 9 integrierte technologie neue maschinenkonzepte von boehringer 10 beladung inklusive getriebewellenbearbeitung bei chrysler group kokomo 11 retooling das umrüstfreundliche maschinenkonzept der zukunft 12 ablaufintegrierte montage und testsysteme j.w froehlich uk bietet schlüsselfertige lösung für zylinderköpfe 14 umrÜstung als wirtschaftliche alternative b&k-lösung reduziert investitionsaufwand 16 impressum

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editorial verehrte leserin verehrter leser markus grob vorsitzender der geschäftsführung traditionsgemäß möchte ich mich an dieser stelle mit einem persönlichen wort an sie wenden in den bisherigen ausgaben von together haben wir den fokus auf neuentwicklungen messen und unsere entwicklung zum systemlieferanten gerichtet und uns dabei auf den europäischen markt konzentriert mit der vorliegenden american edition wollen wir nun unser engagement im us-markt darstellen in den letzten jahren haben wir auch in den vereinigten staaten eine vielzahl großer aufgaben gelöst und möchten die gelegenheit nutzen sie über die erfolgreiche zusammenarbeit mit unseren amerikanischen kunden zu informieren die projekte die wir ihnen vorstellen wurden auf basis einer intensiven zusammenarbeit zwischen unseren amerikanischen und deutschen werken realisiert jede gesellschaft steuert dabei ihre speziellen stärken bei und dem globalen engagement entsprechend realisieren wir kundenlösungen die sowohl dem europäischen als auch dem amerikanischen anforderungsprofil entsprechen dieser know-how-transfer und unsere erfahrung beim engineering und der entwicklung neuer technologien führt zur herstellung hoch produktiver anlagen eine wesentliche vertrauensbasis unserer kunden sie erhalten von uns auf allen märkten die identische qualität technologie und zuverlässigkeit dies erreichen wir nicht zuletzt auch dadurch dass unsere werke direkt im automotive belt angesiedelt sind ex-cell-o machine tools sterling heights michigan produkte · hochgeschwindigkeitsbearbeitungszentren · transfermaschinen · rundtischmaschinen · verkettete systeme agil hybrid · vertrieb und service 52,2 mio 85 6015 center drive sterling heigths mi 48312 usa umsatz 2004 mitarbeiter kontakt als hersteller von bearbeitungszentren und transfermaschinen hat sich ex-cell-o machine tools bei der automobil und zulieferindustrie einen ausgezeichneten ruf erarbeitet die linien zur bearbeitung von zylinderköpfen kurbelgehäusen oder getriebeteilen stehen bei allen namhaften us-herstellern in sterling heights bieten wir unseren kunden neben der herstellung von produktionsanlagen engineeringvertrieb und service an die zentrale lage ermöglicht uns kurze wege zu unseren kunden und schnelle reaktionszeiten und durch die enge zusammenarbeit mit der muttergesellschaft in deutschland stehen unseren kunden jederzeit das wissen und die erfahrung eines international agierenden herstellers zur verfügung ex-cell-o werk sterling heights michigan 2 together 05.2005

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fräsen drehen montage test dienstleistungen systempartner powertrain george fischer boehringer farmington michigan produkte umsatz 2004 mitarbeiter kontakt vertrieb und service 4,7 mio 10 33015 west nine mile rd farmington mi 48336 usa produkte b&k corporation saginaw michigan · lecktest · getriebetest · motoren kalt und heißtest · montagestationen und -systeme für zylinderkopf motoren und getriebe 46 mio 148 5676 dixie hwy saginaw mi 48605 usa fenton mi usa george fischer boehringer ist die lokale vertretung für drehmaschinen und spezialmaschinen zur kurbelwellenbearbeitung von boehringer werkzeugmaschinen gmbh sowie für drehmaschinen von fms drehtechnik schaffhausen ag als eine kleine aber sehr effiziente firma mit hoch motivierten mitarbeitern bieten wir unseren kunden verkauf service und engineeringunterstützung für die produktlinien im nordamerikanischen markt in den vergangenen 10 jahren haben wir uns auf die bearbeitung von kurbelwellen konzentriert und dabei mit boehringer werkzeugmaschinen eine führende position in diesem markt erarbeitet heute ist boehringer werkzeugmaschinen der hauptlieferant von spezialmaschinen zur kurbelwellenbearbeitung in der nordamerikanischen automobilindustrie namentlich bei general motors und der ford motor company zusätzlich bieten wir unsere leistungen wie vertrieb und service auch bei den drehmaschinenlinien an und bedienen mit diesen produkten die tier-1 und tier-2 lieferanten umsatz 2004 mitarbeiter kontakt b&k corporation fenton assembly technology center b&k corporation ist ein montage und test-system-lieferant für die automobilindustrie und deren zulieferer die kompetenz von b&k umfasst dabei drei unterschiedliche produktionsbereiche 1 motoren und getriebemontage-systeme 2 motoren und getriebetest-systeme 3 lecktest-systeme b&k entwickelt und installiert diese systeme einzeln oder auch als gesamtprojekt ihr markus grob together 05.2005 3

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fräsen drehen montage test dienstleistungen bearbeitungszentren spezialmaschinen transfer und rundtischmaschinen agile und hybride systeme kostensenkung durch neues konzept fÜr bearbeitungszentren die schlanke produktion lean-design der begriff für ein konzept die maschinen und ihre verkettung mit dem neuen bearbeitungszentren-konzept der xs 211 setzte ex-cell-o neue maßstäbe im bereich der schlanken produktion 58 xs 211-maschinen wurden bei gm für die bearbeitung der werkstücke transmission bell housing transmission case transmission upper valve body und transmission lower valve body verwendet vor projektbeginn stellte sich den entwicklungsingenieuren eine besondere herausforderung die entwicklung eines fertigungssystems mit höchsten technologischen ansprüchen zu niedrigsten kosten das resultat eine mischung aus bewährter technologie und innovativem werkstückmanagement unsere fertigungsbasis der kundennutzen die xs 211 bearbeitungszentren bilden die basis der fertigungssysteme in verbindung mit dem neu entwickelten automationskonzept die maschinen wurden speziell auf die kundenanforderungen zugeschnitten als schlüssellieferant war ex-cell-o für die gesamte mechanische fertigung ­ von der prozessauslegung über die werkzeuge bis zur automation ­ verantwortlich der vorteil für den kunden lag auf der hand da der lieferumfang die gesamte mechanische fertigung beinhaltete konnten die einzelnen komponenten exakt aufeinander abgestimmt werden dies gewährleistete eine optimale auslastung und hervorragende fertigungsergebnisse der anlage um die bearbeitungszentren preislich noch attraktiver zu gestalten wurde die maschine nach kundenvorgabe auf die technisch absolut notwendigen komponenten reduziert hier war den ex-cell-o ingenieuren wichtig den ex-cell-o standard einzuhalten das resultat · ein sehr leistungsfähiges bearbeitungszentrum · hohe fertigungspräzision · sehr günstiger preis · geringe maschinenbreite · kompakte konstruktion · dreipunktaufstellung · individuell anpassbare maschine · inbetriebnahme innerhalb kürzester zeit · kostengünstige automation mit frontbeladung über rollenbänder einfach mal auf dem boden bleiben da die kostenreduzierungen auch auf den prozess übertragen werden sollten wurden alle bereiche der prozessauslegung untersucht speziell für die xs 211 wurde eine bodengebundene automation über förderbänder entwickelt die beladeeinrichtungen in kombination mit der möglichkeit den arbeitstisch der xs 211 in der z-achse zu verfahren bilden das herzstück dieser 4 together 05.2005

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automationsmethode Über eine automatische schwenkvorrichtung wird das bearbeitete werkstück entladen durch schwenken der automationseinheit um 180° wird die maschine wieder direkt in einem arbeitsgang beladen die gesamte werkstückbereitstellung erfolgt über förderbänder der vorteil dieses systems ist dass die entlade und beladezeit auf ein minimum reduziert wird der eingriff in den fertigungsablauf ist ohne probleme jederzeit möglich da die gesamten bearbeitungszentren über die frontseite beladen werden kundenwünsche in serie gefertigt das projekt startete im mai 2004 die zielsetzung auslieferung der letzten xs 211 im juni 2005 diesem straffen zeitplan der alle bereiche der projektabwicklung beinhaltete musste mit einem neuen montagekonzept entsprochen werden durch zusammenfassung von einzelteilen zu vormontierten baugruppen konnte die montagezeit erheblich verkürzt werden auf basis der baugruppenorientierten ausrichtung der montage entstand das entsprechende fließmontagenkonzept innerhalb von 10 tagen wurden die xs 211-bearbeitungszentren montiert prozesssicher in betrieb genommen und beim kunden aufgestellt high performance bearbeitungszentrum xs 211 flexible fertigungssysteme für getriebe wandlergehäuse sowie schaltschieberplatte und -gehäuse direktbeladung der xs 211-bearbeitungszentren vom band together 05.2005 5

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fräsen drehen montage test dienstleistungen bearbeitungszentren spezialmaschinen transfer und rundtischmaschinen agile und hybride systeme konsequent umgesetzt die vorteile von simultaneous engineering perfekte großserienfertigung im mai 2003 startete ex-cell-o mit dem bau des ersten von zwei zylinderblock-fertigungssystemen für seinen kunden general motors verlangt waren schlüsselfertige lösungen ex-cell-o lieferte entsprechende komplettanlagen von der be bis zur entladung im unterschied zur sequentiellen abarbeitung der einzelnen entwicklungsschritte wurden beim simultaneous engineering unabhängige vorgänge gleichzeitig durchgeführt zum einen stand dabei die optimierung des fertigungsprozesses im fokus zum andern konnte das handling und spannen des werkstücks wesentlich verbessert werden so ließen sich bei der untersuchung der einzelnen transferstraßen mit hilfe der prozessoptimierung einige transferstationen einsparen in einem konkreten fall war es sogar möglich auf eine komplette transfermaschine zu verzichten da die betreffenden operationen in anderen transfermaschinen im prozess integriert werden konnten damit zeigten sich wesentliche vorteile des simultaneous engineering neben der erheblichen zeitlichen beschleunigung führt die erforderliche verstärkte kommunikation zwischen den projektpartnern und projektteams zu deutlichen optimierungen in der entwicklung das fertigungssystem wird zur abnahme bei ex-cell-o aufgestellt und in betrieb genommen tempomacher simultaneous engineering um den projektentwicklungsprozess zu beschleunigen wurde in enger zusammenarbeit mit general motors ein simultaneous engineering se durchgeführt ziel war es die vorgänge des entwicklungsprojekts zu parallelisieren und den fertigungsprozess insgesamt zu optimieren standardisierung als zielvorgabe zusätzlich zur parallelisierung der entwicklungen stellte sich ex-cell-o die aufgabe das transfermaschinenkonzept durch standardisierung und integration von einfahren der transfermaschine den kundenwünschen angepasstes steuerungskonzept 6 together 05.2005

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hoch produktives fertigungssystem für zylinderblöcke auf transfermaschinen prozessen zu optimieren so wurden standardeinheiten entwickelt die eine klare trennung zwischen elektrik und hydraulikversorgung vorsahen dies bot den erwünschten effekt dass klar definierte schnittstellen die aufstellung der anlage beim kunden wesentlich beschleunigten die links rechts und mitteneinheit wurde als gesamtsystem betrachtet und nach der vorabnahme bei ex-cell-o nicht mehr demontiert das komplette system konnte so in kürzester zeit bei general motors aufgebaut und in betrieb genommen werden ein neues steuerungskonzept für bessere zugänglichkeit höchste funktionalität bei service und wartung gehört zu den unabdingbaren features der großserienfertigung dem entsprach ex-cell-o mit einem neuen steuerungskonzept über das die rechte transfereinheit von der linken und umgekehrt bedient werden kann dies ermöglicht eine bessere zugänglichkeit bei service und wartungseinsätzen da die wartungssensiblen bauteile zentral an einem punkt untergebracht wurden darüber hinaus greift das effiziente steuerungskonzept auch in punkto kostenreduzierung da nicht länger für jede bearbeitungsstation auch eine steuerung benötigt wird verschiedene bearbeitungseinheiten wurden zu bearbeitungsmodulen zusammengefasst und über eine zentrale steuerung gelenkt die fertigungslinie zur komplettbearbeitung eines 3,9 liter-zylinderblocks bestehend aus zwei modulen · op 10 op 20 op 30 op 40 op 50 transfermaschinen ex-cell-o · op 60 vorwaschmaschine dürr-frankreich · op 70 montagemaschine für lagerdeckel lsw · op 80a op 80b op 90 op 100 transfermaschinen ex-cell-o · op 110 transfermaschine ex-cell-o-usa · op 120 honmaschine gehring-usa · op 130 fertigwaschmaschine dürr-frankreich · op 140 lecktestmaschine lsw · 2 koordinatenmessmaschinen brown&sharpe · 2 waschmaschinen für koordinatenmessmaschine dürr-frankreich · alle off-line-gages d.h alle lehren zur qualitätsüberwachung marposs · gesamtverkettung inkl aller transportbänder und puffer dürr-usa schulung der gm-bediener hervorragende zugänglichkeit für werkzeugwechsel service und wartungsarbeiten together 05.2005 7

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fräsen drehen montage test dienstleistungen cnc-drehmaschinen sondermaschinen zur kurbelwellenbearbeitung hohes vertrauen in den zulieferer kurbelwellenbearbeitung von general motors jetzt bei macimex ein automobilhersteller von weltrang beschreitet neue wege und verlagert seine kurbelwellenfertigung außer haus als maschinenlieferant für dieses outsourcing stellt boehringer seine kompetenz mit optimaler bearbeitungstechnologie unter beweis die manufacturera de cigüeñales de méxico kurz macimex erhielt von gm den auftrag zur fertigung der stahl-kurbelwellen für die v6-motorenbaureihen 3,5l und 3,9l damit wurde erstmals ein auftrag dieser größenordnung von gm an einen zulieferer außer haus vergeben wodurch auch von boehringer werkzeugmaschinen als maschinenlieferant das beschreiten neuer wege in der auftragsakquisition und -abwicklung gefordert war innerhalb kürzester zeit ermöglichte das know-how von boehringer werkzeugmaschinen eine optimale bearbeitungstechnologie und fertigungsstrategie die dem kunden eine produktion bei größter prozesssicherheit und wirtschaftlichkeit garantiert die lösung der aufgabenstellung entwickelte man in bewährter enger zusammenarbeit mit einem werkzeughersteller bearbeitungstechnologie auslegung von werkzeugen und maschinen wurden optimal aufeinander abgestimmt so dass die bearbeitungsoperationen in vier unterschiedlichen bearbeitungsfolgen mit boehringer dreh-drehräummaschinen und hs-außenfräsmaschinen ausgeführt werden können boehringer kurbelwellenaußenfräsmaschine cm 320 zur bearbeitung der fertigungsschritte in op 40 und op 70 erfolgreiche operationen die umfangreichste bearbeitung erfolgte dabei in der operation 30 die drehbearbeitung geschieht hier an flansch zapfen und mittellager 1 den wangen und dem lünettensitz an mittellager 3 sowie bei der bearbeitung von drei wangenaußendurchmessern und dem fasen von vier weiteren wangen die bearbeitung erfolgt auf der dreh-drehräummaschine cb 220 und stellt bei einer stückfertigungszeit von nur 2,30 min schon die größte bearbeitungsdauer in der gesamten linie dar in der nachfolgenden operation 40 werden zwei mittellager und alle sechs hublager jeweils mit wangenschnitt sowie der geberradsitz und zwei wangenaußendurchmesser auf der hs-außenfräsmaschine cm 320 in ähnlicher stückzeit wie op 30 bearbeitet anschließend folgt in op 60 die schlichtbearbeitung der vier mittellager mit einstichen auf einer dreh-drehräummaschine cb 220 bevor in op 70 zum schluss wiederum auf einer hs-außenfräsmaschine vom typ cm 320 die sechs hublager mit den einstichen fertig bearbeitet werden aus dem geforderten stückzahlvolumen pro zeiteinheit und den optimierten bearbeitungszeiten in den einzeloperationen ergibt sich die notwendige maschinenanzahl auch bei den durchlaufzeiten wurden neue wege beschritten die lieferung und abnahme der ersten maschinen erfolgte noch im dezember 2004 d h ca 7-8 monate nach auftragsvergabe im mai 2005 werden dann die abnahmen der letzten maschinen aus dem gesamten lieferumfang erfolgen bearbeitungsoperation ablauf maschinentyp op 30 cb 220 op 40 cm 320 op 60 cb 220 op 70 cm 320 8 together 05.2005

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integrierte technologien good news von boehringer mit neuen maschinenkonzepten und der hoch effizienten integration unterschiedlicher fertigungstechnologien entspricht boehringer werkzeugmaschinen den aktuellen herausforderungen des marktes vertikale drehmaschine bei den maschinenentwicklungen markiert die neue drehmaschine nv 250 mit vertikaler pick-up-spindel den aufbruch in ein neues marktsegment durch einen linearmotor lassen sich höchste verfahrgeschwindigkeiten bis vf 120m/min bei beschleunigungen a 1 g und damit kürzeste bearbeitungs und nebenzeiten realisieren gleichzeitig gewährleistet der linearmotor mit seiner sensiblen feininterpolation eine äußerst genaue positionierung der achse die positioniergenauigkeit der achse wird durch direkte absolutmesssysteme in der x und z-achse unterstützt die maschine kann wahlweise mit spannfutter der durchmesser 250 mm oder 315 mm ausgerüstet werden die maximale antriebsleistung liegt bei 45 kw das größte drehmoment bei 340 nm bereits ab 1500 min-1 bringt die hauptspindel 45 kw und 340 nm laserschweißen kompakte dreh-drehräummaschine zur bearbeitung von pkw-kurbelwellen führt boehringer die neue dreh-drehräummaschine cb 220 am markt ein in ihrer auslegung für werkstücke bis zu einer werkstücklänge von 620 mm und mit einer futtergröße bis durchmesser 320 mm stellt sie die ideale maschine für die leichtere bearbeitung von z b pkw-kurbelwellen dar feindrehen und glattwalzen von kurbelwellen um hohe oberflächengüten an den seitenflächen des passlagers von kurbelwellen zu erzielen kombiniert man drehen und glattwalzen auf der drehmaschine ng 200-2 die glattwalzeinrichtung wird mit hilfe der modularen standard-komponenten der cnc-drehmaschine realisiert so dass weitere drehoperationen wie z b das drehen des geberradsitzes einfach integrierbar sind durch das glattwalzen wird eine oberflächengüte von bis zu rz 1,6 µm erreicht die durch die feindrehoperation alleine im weichen zustand nicht darstellbar wäre wertige drehmaschine mit zwei revolvern haupt und gegenspindel integriert die zu fügenden bauteile können in einem ersten arbeitsschritt in der maschine spanend bearbeitetet werden anschließend werden die beiden teile miteinander verschweißt dieses geschieht berührungs und kraftfrei und nahezu ohne verzug in einem folgenden arbeitsgang kann das neue werkstück in den sektionen die besonderen anforderungen in den lauf form und lagetoleranzen genügen müssen nochmals in derselben spannung spanend endbearbeitet werden damit können die prozessketten bei der fertigung von werkstücken insbesondere aus dem bereich powertrain deutlich verkürzt und gleichzeitig die werkstückqualität erhöht werden kombiniertes drehen und ablängen/zentrieren eine optimale konfigurierbarkeit der ng-baureihe ermöglicht die verfahrensintegration ablängen und zentrieren in die drehmaschine in der maschine des typs ng 200 az wird als erster arbeitsschritt das werkstück in einen spannbock gespannt und beidseitig abgelängt und zentriert anschließend wird die welle zwischen spindelstock und reitstock gespannt und von den beiden oben liegenden revolvern der maschine spanend bearbeitet die zusätzliche funktionalität der maschine eröffnet auch hier ausgezeichnete möglichkeiten zur verkürzung der prozesskette und zur senkung der fertigungsstückkosten kombiniertes drehen und laserschweißen ein highlight der technologie-integration stellt die kombinierte dreh und laserschweißmaschine ng 200 laser dar hier ist eine co2-laserschweißeinheit in eine voll innenansicht nv 250 together 05.2005 9

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fräsen drehen montage test dienstleistungen cnc-drehmaschinen sondermaschinen zur kurbelwellenbearbeitung chrysler group kokomo setzt auf boehringer ng 200 getriebewellenbearbeitung mit integrierter beladung engineering und maschinentechnologie von boehringer gewährleisten eine hoch produktive und prozesssichere fertigung von getriebewellen bei der chrysler group corporation in indiana ng 200-2/2 eingefuttert die bearbeitung der kopfseite erfolgt dann durch die beiden rechts oben und rechts unten angeordneten revolver dabei wird eine stückzeit inklusive be und entladen von 0,80 min erreicht das so bearbeitete werkstück wird nachfolgend auf einer ng 200-4 mit zwei oben liegenden revolvern am schaft bearbeitet integrierte beladung rechnet sich schaftbearbeitung input-shaft das indiana transmission werk der chrysler group corporation in kokomo indiana setzt für seine getriebewellenfertigung im rahmen seines programms w5 a580 auf boehringer werkzeugmaschinen engineering planung und projektierung der fertigungsanlagen lagen dabei komplett in händen der boehringer werkzeugmaschinen gmbh nachdem in einem ersten fertigungslos bereits vier im jahr 2002 gelieferte maschinen voll überzeugten wurden zur kapazitätserweiterung inzwischen weitere maschinen bestellt und 2004 bzw im frühjahr 2005 an den kunden ausgeliefert die antriebswellen werden dabei in zwei aufspannungen gefertigt in der ersten operation werden die schmiedeteile abgelängt zentriert und von der in die maschine integrierten beladung spindelstockseitig in die maschine für die bearbeitung der abtriebswellen stehen ebenfalls maschinen der baureihe ng 200-4 zur verfügung das werkstück abgelängt und zentriert wird hier zwischen spitzen gespannt und in ca einer minute von den beiden oben liegenden revolvern bearbeitet während die vier maschinen des ersten lieferloses noch von portalen beladen wurden gesteuert von der cnc der maschine sind alle weiteren maschinen mit der wirtschaftlicheren und schnelleren von boehringer entwickelten integrierten beladung ausgestattet weitere maschinenmerkmale sind jeweils eine automatische werkzeugmessung im arbeitsraum und eine post-prozessmesseinrichtung zur statischen und dynamischen messung von bis zu 15 verschiedenen messmerkmalen mit denen alle maschinen ausgestattet sind ebenfalls mit sämtlichen maschinen wurde ein umfangreiches dienstleistungspaket geliefert dieses umfasst die komplette werkzeugausrüstung die erstellung der werkzeug und bearbeitungspläne einschließlich der nc-programme das einfahren und optimieren der jeweiligen werkstücke den nachweis der maschinenfähigkeit im herstellerwerk und seine spätere wiederholung nach aufstellung und inbetriebnahme im kundenwerk sowie eine vorabproduktion einer definierten anzahl von werkstücken der auftrag wurde von der ustochter george fischer-boehringer farmington in enger kooperation mit der boehringer werkzeugmaschinen gmbh göppingen und dem endkunden abgewickelt fazit eine komplexe aufgabenstellung die mit der kompetenz beider partner in der maschinentechnologie im engineering und in der zusammenarbeit über zwei kontinente hinweg eindrucksvoll gelöst wurde kopfbearbeitung input-shaft 10 together 05.2005

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die erfolgsfaktoren innovation kundenorientierung time-to-market retooling ­ die alternative zur neumaschine umrüstfreundliche maschinenkonzepte stehen auf der anforderungsliste der automobilindustrie ganz oben hoch flexible kurbelwellen-bearbeitungsmaschinen der boehringer werkzeugmaschinen gmbh sind die antwort um dieser forderung durch retooling optimal zu entsprechen zur jahreswende 1999/2000 wurden 10 boehringer kurbelwellenbearbeitungsmaschinen an die ford motor company in kanada geliefert die gesamte anlage wurde im essex engine plant installiert und abgenommen nur wenige monate nach dem start der regulären produktion wurde die anlage aufgrund fehlender nachfrage nach v10motoren stillgelegt betrieb genommen die maschinen wurden gereinigt komplettiert und kleinere reparaturen sofort durchgeführt aufgrund neuer technischer anforderungen tauschte man steuerungen und bedienpulte aus beschilderung und dokumentationen passte man den aktuellen vorschriften an und lackierte die maschinen um neue antriebe und eine völlig neuartige werkzeugdatenübertragung für optimierte werkzeugwechselzeiten rundeten den umbau ab simultan untersuchte man das neue produkt und entwickelte die prozesse unter berücksichtigung von zyklus und standzeitvorgaben eine besondere herausforderung war es die produktfamilie mit den werkstoffvarianten ggg und stahl flexibel zu fertigen die aufgabe wurde gemeistert und beide lose zu je 5 maschinen wurden termingerecht fertiggestellt alle maschinen gingen geometrisch überprüft gemäß ford spezifikationen abgenommen und inklusive statistischer auswertung zur auslieferung begriffserklÄrung retooling einrüsten neuer werkstücktypen unter verwendung neuer spannmittel und werkzeuge retrofit motoren antriebe und steuerung werden erneuert rebuilt die maschine wird durch reparatur und austausch mechanischer und elektrischer bauteile in ursprünglichen zustand versetzt remanufacturing die maschine wird von grund auf unter einsatz moderner bauteile retooling mit boehringer die lösung das modulare und flexible design und der einsatz zeitgemäßer steuerungstechnik erlauben eine hoch flexible bearbeitung von kurbelwellen auf den boehringer produkten boehringer sondermaschinen die das retooling-projekt d30/d35 ermöglichten bearbeiten werkstücke bis zu einer länge von 800 mm schwingkreisen bis zu 230 mm und abhängig vom spannmittel bzw werkzeugdurchmesser von hüben bis zu 65 mm das heißt umrüstung von der v10 zur flexiblen v6-kurbelwellenfertigung in den beiden wichtigsten motorenwerken der ford motor company in den usa unser schluss daraus der erfolg wird in zukunft entscheidend davon abhängen dass produkte zeitgerecht an geänderte anforderungen angepasst werden können wir haben mit unseren partnern den beweis geliefert den erfolg unserer kunden durch flexible technologie abzusichern neu aufgebaut bzw generalüberholt neuanpassung in rekordzeit mit dem ziel die maschinen der v10-linie auf zwei standorte nämlich cleveland in ohio und lima zu verteilen wurde 2001 mit der planung begonnen durch die von george fischer boehringer durchgeführte inspektion im kundenwerk konnten bereits im vorfeld reparaturmaßnahmen eingeplant und fehlteile aufgegeben werden innerhalb von nur einer woche wurden alle maschinen durch gf-boehringer deinstalliert in die usa gebracht und bei ex-cell-o usa auf ca 7.500 m2 wieder in together 05.2005 11

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fräsen drehen montage montage test dienstleistungen test dienstleistungen prüfsysteme für motoren und getriebe lecktestmaschinen montagelinien für motor getriebe und achsen spezialmaschinen mess und testmaschinen transfer-montagemaschinen für zylinderköpfe und -blöcke ablaufintegrierte montage und testsysteme schlüsselfertige lösung für zylinderköpfe j.w froehlich uk hat sich zu einem wichtigen zulieferer eines us-amerikanischen automobilherstellers entwickelt und setzt maßstäbe für ablaufintegrierte montage und testsysteme die 2003 ausgeliefert wurden gekrönt wurde der erfolg der bisherigen projekte durch die entscheidung die gleichen 3-ventil-zylinderköpfe wie sie in windsor produziert wurden auch in einem werk in romeo im us-bundesstaat michigan zu fertigen quality rules obwohl es die scheinbar günstigere option gewesen wäre entschied man sich dafür die ursprünglich an das werk in windsor gelieferten maschinen nicht durch die damaligen ausrüstungslieferanten nachbauen zu lassen stattdessen wurde beschlossen die aufträge für jeden montage und testvorgang in diesem neuen fertigungssystem an j.w froehlich uk zu vergeben der auftrag für das werk in romeo stellte den größten auftrag dar den das unternehmen bisher für eine einzelne zylinderkopf-fertigungsanlage erhalten hatte montagemaschine für ventilsitzringe und ventilführungen unsere erfolgsbasis seit seiner gründung im jahre 1975 hat j.w froehlich uk konsequent darauf hingearbeitet sich als einer der führenden europäischen hersteller im bereich ablaufintegrierter automatischer montage und testsysteme ­ primär für zylinderköpfe zu etablieren im zuge einer kontinuierlichen entwicklung ist das unternehmen vom zulieferer für lecktests und damit verbundener verschlussmontageabläufe zu einem anerkannten marktführer im bereich der montage von ventilsitzringen und ventilführungen sowie bei flexiblen montage und lecktestautomaten aufgestiegen die erfolgreiche positionierung trug in der folge auch internationale früchte im sommer 2000 ging der auftrag eines amerikanischen automobilherstellers ein es handelte sich um eine lieferung von montagemaschinen für ventilsitzringe und ventilführungen an eine neue fertigungsstätte in windsor kanada in der v8-3-ventilzylinderköpfe gefertigt wurden der hersteller in windsor verfügte bereits über alle anlagen zur produktion des kompletten zylinderkopfs die allerdings von einer reihe von mitbewerbern geliefert worden waren mit genugtuung konnte festgestellt werden nach dem erfolgreichen abschluss des windsor-projekts gingen in den darauf folgenden jahren bestellungen für vier praktisch identische flexible fertigungssysteme in den usa und gb ein operative anforderungen jede maschine im ursprünglichen system arbeitete mit einer taktzeit von 47 sekunden jw froehlich uk setzte gemäß den anforderungen des kunden um dass die zylinderköpfe in allen arbeitsabläufen mit taktzeiten von 38-40 sekunden pro baugruppe gefertigt wurden der auftrag für j.w froehlich uk umfasste folgende arbeitsabläufe · · · · · · · · · · · montage der adapterplatte montage von ventilsitzringen und ventilführungen einsetzen der nockenwellenlagerdeckel festziehen der schrauben und gravieren der nockenwellenlagerdeckel demontage der adapterplatte montage der zündkerzenstecker montage der abgasseitigen verschlussstopfen montage der verschlussschrauben montage der übrigen verschlussstopfen lecktest visuelle endkontrolle obwohl die metallbearbeitungsmaschinen des ursprünglichen systems cnc-fähig waren erwiesen sich die ablaufintegrierten montage und testmaschinen als 12 together 05.2005

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unflexibel bei der planung der fertigungsanlagen für romeo fiel die entscheidung deshalb zugunsten von flexibilitätsmerkmalen die j.w froehlich uk bereits in anderen werken erfolgreich implementiert hatte optimierung inklusive die j.w froehlich ingenieure berücksichtigten nicht nur die anforderungen im hinblick auf die flexibilität der anlage sondern auch verbesserungen die an den montage und testabläufen an sich sowie bei ihren eigenen montagemaschinen die im rahmen von früheren projekten geliefert worden waren vorgenommen werden konnten die maschinen für die montage und demontage der adapterplatte wie auch für die montage der nockenwellenlagerdeckel wurden direkt von flexiblen j.w froehlich uk fertigungssystemen übernommen die den anforderungen des werks in romeo in idealer weise entsprachen die montagemaschinen für ventilsitzringe und ventilführungen wurden mit einem indramat mhs hohlwellenmotor für die programmierbare dreh-spannvorrichtung nachgerüstet dieser motor ermöglichte durch eingaben am bedien und diagnosesystem der maschine die direkte programmierung des sitzring führungswinkels in grad anstatt wie bisher in einer linearen dimension mittels eines separaten programmiergeräts technik für die montage der zündkerzenstecker sowie für die montage der verschlussstopfen an der abgasund rückseite eingeführt der einsatz von servomotoren ermöglicht die option der programmierung und der kraft wegkonrolle die mit hydraulischen pressen nur schwer zu bewerkstelligen ist der einsatz von indramat nc-techniken die j.w froehlich uk bereits bei anderen installierten systemen angewandt wurden ermöglichte eine flexible montage der rückseitigen verschlussstopfen während der einsatz von zwei mit drehmoment winkel-spindeln bestückten robotern der montage der Ölleitungsverschlüsse einen hohen grad an flexibilität verlieh zu guter letzt sei der lecktest erwähnt mit dem vier verschiedene hohlräume im zylinderkopf getestet werden mussten auch hier wurde mit dem j.w froehlich 2-kanal-lecktestgerät mfl 40 mit massendurchflussmessung auf erprobte technik gesetzt um in zwei stationen jeweils zwei räume zu prüfen die dichtungshalterungen waren mit schnellwechselwerkzeugen ausgerüstet und verfügten über eine automatische wechseleinrichtung so dass zwei völlig unterschiedliche zylinderkopftypen ohne einen einzigen manuellen eingriff getestet werden konnten montagestation für zündkerzenstecker erfahrung die basis für eine schlüsselfertige Übergabe die verantwortung für den erfolg der maschinen in romeo und der damit verbundenen automatisierung lag bei j.w froehlich uk dahinter stehen folgende leistungen · die komplette planung und integration der jeweiligen ausrüstung die zur automatisierung der verkettungselemente zwischen den einzelnen abläufen eingesetzt wurde · der roboter die servo-pressen befestigungssysteme bildbearbeitungssysteme via kamera wie auch die zufuhr und förderschnittstellen ­ übernommen vom entwicklungsteam in großbritannien · das von großbritannien aus organisierte projektmanagement · die reibungslose implementierung der systemkomponenten die ein in den usa ansässiges service und installations-team gestützt auf britische ressourcen gewährleistete nähere informationen hierzu und über weitere flexible und schlüsselfertige fertigungslösungen erhalten sie von j.w froehlich uk ltd laindon essex uk umsetzung neuer effizienz die bedeutendsten verbesserungen bestanden in lösungen die j.w froehlich uk für die abschließenden montage und testabläufe im anschluss an die demontage der adapterplatte fand obwohl auch bei der neuen anlage die beschickung über ein palettenfördersystem realisiert wurde enden hier schon die gemeinsamkeiten mit der ursprünglichen fertigungsanlage alle arbeitsabläufe erfolgten auf einzelmaschinen anstatt auf stationen einer einzigen maschine was die effizienz der gesamtanlage verbesserte auf wunsch des kunden wurde die neue anlage so konzipiert dass eine beschädigung der brennraumseite ausgeschlossen war j.w froehlich uk führte eine palette ein die mit diesem bereich nicht in berührung kommt und den zylinderkopf stattdessen in zwei alternativen richtungen ausrichtet d h in die abgas und die oberseite roboter-montagestation für verschlussstopfen und -schrauben fan feeding gewinnt mehr und mehr fans bei der montage der zündkerzenstecker kam die neueste fan feeding technik zum einsatz die eine erhöhte zuverlässigkeit des zufuhrsystems zur folge hatte und den zugang zu allen aktiven baugruppen wesentlich verbesserte weil sie sich nun auf bodenhöhe befanden anstatt in der höhe bedingt durch die herkömmliche schwerkraftzuführung außerdem wurde servo-press together 05.2005 13

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fräsen drehen montage test dienstleistungen lecktest prozessinterne montage motoren und getriebeprüfstände montagelinien für motor getriebe und achsen die anatomie eines umbaus weniger investitionsaufwand durch wiederverwendung vorhandener ausrüstung die entscheidung für die wiederverwendung einer bereits vorhandenen ausrüstung hängt vom anlagenzustand der ursprünglichen konstruktion und der flexibilität der ausrüstung ab flexibilität bedeutet in diesem zusammenhang die fähigkeit zur neuanpassung erfüllt die anlagenkonstruktion diese kriterien lohnt sich die wiederverwendung historie der montage und lecktestsysteme für zylinderköpfe die aktuellen erfahrungen beruhen auf der umrüstung einer montageanlage für zylinderköpfe eines v-6-benzinmotors die montage und lecktestanlage war ursprünglich für die fertigung von v-8 und v-10-zylinderköpfen eines lkw-motors konzipiert worden die anlage wurde 1992 gebaut 1994 in betrieb genommen und zehn jahre später im dezember 2004 der betrieb eingestellt montagestation für ventildichtringe alternativlösungen für zylinderkopfmontage und lecktest im folgenden vergleichen wir die ausrüstungsalternativen die für die kaufentscheidung relevant waren der wirtschaftliche vorteil einsparungen aus der umrüstungslösung ist signifikant · neue ausrüstung zur erfüllung der derzeitigen verfahrensanforderungen geschätzt · nachbau der originalmaschine geschätzt · umrüstung der bestehenden systemlösung real verteilung der projektkosten aufschlüsselung der kosten für die umrüstung der zylinderkopf-montage und -lecktestanlage auf us dollarbasis · kaufauftrag · ergänzungsauftrag verfahrens und produktänderungen · ergänzungsauftrag verschleißteile 87 9 4 neu in 120 100 80 60 40 20 0 9 4 neu nachbau umrüstung u chronik der umrüstung lösungsalternativen die montage und testanlage wurde im motorenwerk demontiert dann wurde die anlage im b&k-werk installiert und gemäß dem aktuellen anlagenlayout neu konfiguriert die umrüstung lief nach folgendem plan ab 87 bestellkosten des projekts auf us dollar-basis · demontage und abtransport vom ursprünglichen werk 24 stationen mit verkettung · zwischenlagerung · anlieferung zur b&k corporation fenton · auswahl der stationen für die wiederverwendung · trockenreinigung der jeweiligen station mit trockeneis co2 · konstruktion neuer das werkstück berührender teile 14 together 05.2005

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· umbau vorhandener paletten · positionierung der umgebauten stationen im neuen montagelayout · inbetriebnahme der montage und testanlage · vorabnahme durch den kunden · versand zum werk des kunden · aufstellen und inbetriebnahme vorabnahme im werk des kunden und produktionsbeginn ventilkeil-kontrollstation die mechanische zylinderkopfmontageanlage in der konstruktionsphase des anlagenumbaus überprüfte man die einzelnen stationen auf ihre eignung für eine wiederverwendung 18 der ursprünglich 24 stationen wurden umgebaut die länge der montageanlage verkürzte man von ca 200 m auf etwa 130 m dabei richteten sich die länge der montageanlage und das layout nach der freien hallenfläche die entscheidung erfolgte mit den zielen · verwendung der vorhandenen stationen für dieselbe anwendung wie · montage der ventilfedern im zylinderkopf · ventilkeilmontage · einölen fetten der ventilführungen · funktionsprüfung der ventile · zylinderkopf kippen · in die automatisierten stationen waren jeweils bandabschnitte integriert · wiederverwendung vorhandener basiskomponenten der stationen für andere anwendungen als die ursprüngliche montageanwendung automatisierte stationen wurden entwickelt für · kamerastation zur teileidentifizierung · verkleben der verschlussstopfen · zuführen und verpressen der zündkerzenstecker · lecktest der wasserführenden hohlräume · lecktest der verschlussstopfen · ventilkeilkontrolle per laser · der konsequenten beibehaltung des ursprünglichen steuerungsdesigns · dem neuen system zur automatischen datenspeicherung wie qualitätsdaten z b drehmoment und winkel · und von wartungsdaten nach aktuellen kundenstandards Überlegungen zum design der montageanlage die entscheidung zum umbau der vorhandenen zylinderkopf-montageanlage wurde wiederum durch auslegungsentscheidungen erleichtert die während der konstruktion der ursprünglichen anlage getroffen worden waren die modularität der station war bei der konstruktion ein wesentlicher gesichtspunkt das heißt dass jede station als einzelplatzmaschine konzipiert war die maschine konnte abgekoppelt und unabhängig betrieben werden dieses konzept des maschinendesigns insbesondere die architektur der verteilersteuerung ermöglichte die einfache trennung vom ursprünglichen system und die verbindung mit der neuen lösung durch die beibehaltung der ursprünglichen ausrüstung wurde ein hoher prozentsatz der verwertung und wiederverwendung erzielt die entscheidung zur wiederverwendung ist eine pragmatische lösung der hohe anteil der wieder verwendeten originalausrüstung sprach für die umbaulösung ventilkeilkontrollstation die steuerung der montageanlage für zylinderköpfe die steuerung der station wurde in vollem umfang wieder verwendet die ursprüngliche stationssteuerung bestand aus modicon 984 sps welche man wieder verwendete weil am neuen standort der umgerüsteten anlage ebenfalls eine modicon-steuerung im einsatz war und das ersatzteillager sowie die einschlägige schulung der belegschaft eine weitere verwendung dieser steuerung nahe legte das alter der sps stellte dabei kein hindernis dar die steuerungsstrategie basiert auf · zehn jahre alten wieder verwendeten steuerkomponenten · einer neuen kameratechnik für die automatische teileidentifizierung die umrüstung resultierte in der neuerlichen nutzung automatisierter montage und testausrüstung der personalbedarf für die umgerüstete montage und testanlage für zylinderköpfe beläuft sich auf drei personen ihre tätigkeit erstreckt sich auf montage und materialbeförderung das automatisierte konzept unterstützt die verdopplung des produktionsausstoßes durch eine zweite fertigungsschicht eine zweite montageanlage ist dabei nicht erforderlich montagestation für ventildichtringe Ökonomischer sinn der entscheidung die entscheidung zur umrüstung der automatisierten montage und testanlagen für lkw-zylinderköpfe mit ihrer hohen fertigungskapazität für die fertigung eines neuen v-6-zylinderkopfs ist unter produktions und wirtschaftlichen aspekten eine gute und richtige entscheidung v-6-zylinderkopf-montagesystem together 05.2005 15

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