Werkstückträger-Systeme in der E-Motoren-Produktion

Ohne Stau durch den Prozess

AMK, Hersteller elektrischer Antriebs- und Steuerungstechnik, fertigt im Werk Aichwald nahe Stuttgart Lenkhilfemotoren für Servolenkungen für Premium-Automarken. Um die Kundenanforderungen an Qualität und Produktivität zu erfüllen, setzt AMK im Montageprozess auf Werkstückträger-Transfersysteme von Stein Automation.

Ohne Stau durch den Prozess

1963 gründete der Industriepionier Arnold Müller das Unternehmen in Kirchheim-Teck zur Entwicklung und Produktion von Sondermotoren. Heute liefert die AMK-Gruppe Systemlösungen für die Automatisierungstechnik sowie Komponenten für den Automotive-Bereich. Am Standort Aichwald produziert AMK Elektromotoren für das elektrische Servo-System „Electric Power Assisted Steering“ (EPAS). In vier Produktionslinien für Rotor- und Stator-Baugruppen, Verguss von Stator-Baugruppen und die Endmontage fertigen 160 Mitarbeiter im Dreischicht-Betrieb rund 1,2 Millionen Elektromotoren pro Jahr. 2008 wurde das Zweigwerk Aichwald aufgebaut, ein Jahr später startete die Produktion. Von Anfang an setzte AMK auf die Transfersysteme des Schwarzwälder Automatisierungsspezialisten Stein in Villingen-Schwenningen. Die AMK-Motoren für Premium-Modelle gehören zu den leistungsstärksten am Markt. Sie ersetzen mit Pumpen betriebene hydraulische Servolenkungen; die elektrische Servolenkung ist leichter und energieeffizienter, weil sie nur dann arbeitet, wenn sie tatsächlich gebraucht wird, während eine Hydraulikpumpe ständig arbeitet.

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Mehrere Aufträge gleichzeitig auf der Linie

Von Beginn an waren Werkstückträgersysteme vom Typ Stein300 wichtige Bestandteile des Produktions- und Montageprozesses in Aichwald. Sie sorgen dafür, dass die einzelnen Stationen prozess- und bedarfsgerecht angefahren werden. Die Gleichstrommotoren des Systems ermöglichten einen schnellen und schonenden Transport der Rotoren und Statoren. Damit sei die kontinuierliche Versorgung der Prozess- und Prüfstationen bei AMK sichergestellt. Zeitraubende Verzögerungen, etwa durch Staus, würden verhindert. Die Systeme sind aus robusten Komponenten modular aufgebaut. Sie lassen sich ohne großen Aufwand an geänderte Produktionsbedingungen anpassen.

Neben der Hardware legt Stein besonderes Augenmerk auf die Steuerung seiner Anlagen. Die Software berücksichtigt nahezu jede Umstellung sowie Um- und Ausbauten, die sich in den Produktionsprozessen von AMK ergeben können. Dank der Erfahrung, die das Unternehmen in der Schnittstellenabklärung mit Maschinenbauern besitzt, sei diese kundenspezifische Anforderung auch in Aichwald problemlos umgesetzt worden.

AMK brauchte für seine neue Produktion eine intelligente und flexible Materialflusslösung. Sie sollte zuverlässig und wartungsarm sein, weil das Unternehmen rund um die Uhr produziert. E sollten mehrere Aufträge gleichzeitig auf einer Linie fahren können. Bei der integrierten Lösung von Stein werden Auftragssteuerung und Fahrpläne einfach eingegeben, und damit können verschiedene Aufträge parallel abgearbeitet werden. Das erhöht die Flexibilität signifikant. Ein weiterer Vorteil ist die intelligente Abschaltung der Antriebsmotoren an den Bändern: Die Motoren arbeiten nur im Bedarfsfall, wenn ein Werkstückträger vorbeifährt; das trägt zur Energieeffizienz bei.

Transfersystem durchläuft verschiedene Arbeitsumfelder

Insgesamt sind Anlagen auf einer Gesamtlänge von mehr als 600 Metern miteinander verkettet. Der Leistungsgrad liegt bei 99 Prozent, der Nutzungsgrad abzüglich Wartung und Rüsten bei 87 Prozent. Die Qualitätsrate beziffert AMK mit 98 Prozent. Somit ergibt sich eine Gesamtanlagen-Effektivität (OEE) von 85 Prozent. Alle 19,7 Sekunden verlässt ein fertiger Elektromotor das Hauptmontageband. Durch die Produktion rund um die Uhr besitzen Prozesssicherheit und Anlagenverfügbarkeit für AMK höchste Priorität. Das Transfersystem von Stein erfüllt diesen Anspruch. Die Anlage ist in verschiedene Arbeitsumfelder integriert. Die Bänder durchlaufen auf der Stator-Vergusslinie auch einen Aushärteofen mit 75 Grad Umgebungstemperatur. Anschließend werden die Komponenten auf 14 Grad heruntergekühlt. Auch solche Temperaturschwankungen meistert das Transfersystem. Stein lieferte Werkstückträger mit den Maßen 240 mal 240 Millimeter und für die Hauptmontagelinie 400 mal 400 Millimeter. Die Bauteile wiegen zwischen 1,2 und 4,7 Kilogramm. Pro Stunde verlassen bis zu 180 fertige Motoren das Band.

Bestnoten vergibt AMK für Kooperation und Serviceleistung des Projektpartners. Um die Produktivität sicherzustellen, fordert AMK Zuverlässigkeit und schnelle Reaktion. Erforderliche Umbau- und Erweiterungsmaßnahmen in der Produktionshalle müssen bei laufender Produktion erfolgen. Das könne Stein bieten, lobt AMK. Da der Markt für elektrisch gesteuerte Servolenkungen erst zu 20 Prozent erschlossen sei, gebe es noch großes Potenzial. Daher sind die Fertigungsprozesse ständig zu optimieren. AMK bereitet eine weitere Automatisierungslösung für die Stator-Vergusslinie vor – hier wird erneut ein Werkstückträger-Transfersystem von Stein integriert.

pb

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