Ford priorisiert Sicherheit durch digitale Transformation der Warmumform-Linie

Manufacturing Global spricht mit Fords Stamping Supervisor Torsten Hallfeldt darüber, wie das Unternehmen Sicherheit durch Integration seiner Warmumform-Linie im Saarlouiser Werk in Deutschland priorisiert hat.

Die Wichtigkeit, neue innovative Produkte auf den Markt zu bringen, kann nicht unterschätzt werden. Doch Ford fand Erfolg durch Nutzung einer historischen Technik, die einst Ritter vor tödlichen Attacken ihrer Rivalen schützte. Der Automobilriese hat kürzlich den weltweit ersten vollautomatisierten Warmumformprozess für Autoteile vorgestellt, der – so das Unternehmen – seine komplett neuen Ford Focus Modelle sicherer als je zuvor machen wird.

Als Teil einer 600 Mio. EUR (690 Mio. USD) Investition am Saarlouiser Fahrzeugmontagewerk in Deutschland erklärt Torsten Hallfeldt, Stamping Supervisor bei Ford, den Prozess der Warmumformung. „Der Warmumformprozess ist keine neue Technologie. In fast allen Karosserien gibt es Warmumformteile und man braucht ein spezielles Material“, erklärt Hallfeldt. „Dieses Material ist ein Blank-Blech und durchläuft einen Ofen. Er ist ca. 40 m lang und wir erhitzen das Blech auf ca. 930 °C, um die Mikrostruktur zu verändern und das Material weich zu machen.“

Mit den auf solche hohen Temperaturen erhitzten Warmumform-Stahlblanks werden diese von Robotern entladen und in eine hydraulische Presse mit einer Schließkraft von bis zu 1.150 Tonnen gegeben. Sie werden anschließend in ca. drei Sekunden geformt und gekühlt. Hallfeldt erklärt, wie das Unternehmen seine Linien vollautomatisiert. „Wir haben die Blank-Bleche am Anfang des Förderbands und diese Metallbleche werden dann vom Roboter aufgenommen“, sagt Hallfeldt. „Alles wird dann vom Anfang bis zum Ende vollautomatisiert. Die Blank-Bleche laufen durch den Ofen und werden automatisch in die korrekte Position gebracht, während die Metallbleche in das Werkzeug gelegt werden.“

Spitzentechnologie

Ursprünglich 2001 als Technical Specialist für Advanced Materials und Sheet Metal Forming bei Ford eingestiegen, durchlief Hallfeldt Rollen wie Supervisor Stamping und Car Line Launch Leader, bevor er 2015 Launch Leader Hot Forming wurde. Solche Erfahrung bei Ford bedeutete, dass Hallfeldt im Bereich Warmumformung vasta Erfahrung sammelte. Nach Implementierung der neuen Technologie glaubt Hallfeldt, sie habe Ford ermöglicht, durch Automatisierung Erfolg zu erzielen. „Ein großer Vorteil ist, dass wir das Teil automatisch in das Förderband hinter dem Werkzeug legen. Der Großteil der Automobilindustrie macht das über Racks, und viele Menschen heben die Teile hinter der Presslinie auf“, erklärt er. „Wir implementieren eine neue Technologie, Pressure-Controlled Hardening (PCH). Sie funktioniert durch Nutzung eines Hydrauliksystems im Boden der Presse und wird durch Erhöhen des Drucks unseres Teils in das Werkzeug genutzt, was zu einer sehr schnellen Warmumformzeit führt. Die Technologien, die wir in unseren Werken eingeführt haben, sind weltweit die ersten und komplett neu. Wir haben drei zusätzliche Linien, die mit dem Warmumformprozess in Nordamerika verknüpft sind, und sie laufen auch mit der PCH-Technologie der Presslinie.“

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Hallfeldt reflektiert jedoch die Herausforderungen, denen Ford bei der Entwicklung der Warmumformtechnologie gegenüberstand, und glaubt, der Zeitpunkt sei richtig für die Implementierung der neuen Innovation. „Unsere größte Herausforderung beim Erstellen der Linien war, sicherzustellen, dass wir die Linien in einen gegebenen Raum einbauten. Ich glaube, wir müssen die Technologie für Karosserien sorgfältiger betrachten, um Sicherheit zu erhöhen und besser auf die Herausforderungen der Automobilindustrie fokussiert zu sein“, erklärt Hallfeldt. „Wenn wir die verschiedenen Fahrzeuge betrachten, die auf den Markt kommen, wie Elektroautos – sie haben immer noch Passagiere und Karosserien zu berücksichtigen, also ist es wichtig, dass wir weiterhin robuste Karosserien bauen. Das ist die richtige Technologie, um sie ins Unternehmen einzuführen, und wir planen, das weltweit fortzusetzen.“

Sicherheit gewährleisten

Um Fahrzeuge so sicher wie möglich zu machen, hat Ford Borstahl verwendet, um maximalen Fahrer- und Beifahrerschutz zu liefern. Mit Borstahl als dem stärksten Stahl in der Autoindustrie ermöglichte es dem Unternehmen, ein maximales Fünf-Sterne-Euro-NCAP-Sicherheitsrating für den neuen Ford Focus zu erreichen. Hallfeldt glaubt, Ford nimmt Sicherheit sehr ernst und bekräftigt, sie bleibt Top-Priorität. „Sicherheit ist ein großer Vorteil für uns, weil wir durch den Betrieb einer vollautomatischen Produktionslinie die komplette Linie gekapselt ist. In puncto Sicherheit glaube ich, gibt es keine Issues mit Menschen, die verletzt werden. Wenn jemand den Käfig öffnet oder in die Linie geht, stoppt die komplette Linie und nichts kann passieren. Sicherheit ist Priorität Nummer eins für unsere Linien.“

Das neue Modell wird Ford auch helfen, eine 40 %ige Verbesserung der Fähigkeit des Autos zu erreichen, Frontalzusammenstöße zu überstehen. Hallfeldt bekräftigt, dass eine solche Steigerung vital ist, um die Unternehmensziele zu erreichen. „Das Festigkeitsniveau des Materials im Warmumformprozess ist bis zu dreimal höher als das Material, das normalerweise bei Kaltumformung verwendet wird“, sagt Hallfeldt. „Diese Technologie hilft uns, hochwertige Teile mit sehr hohem Festigkeitsniveau zu erhalten. Sie ermöglicht uns, das Gewicht der Karosserien zu reduzieren – in puncto Emissionsreduzierung und auch Erhöhung der Stabilität und Crash-Sicherheit. Ich glaube, dieses Material ist instrumental, um unsere Ziele zu erreichen.“

„Wir haben ein klares Verständnis der Technologie in unseren Projekten und hatten viele technische Diskussionen“, sagt er. „Wir haben Spezialisten-Meetings angesetzt und Vor- und Nachteile der Technologien diskutiert und kamen zum Schluss, dass wir, um einer der ersten Unternehmen zu sein, die Warmumformung umarmen, auf diese Technologie setzen mussten. Wir denken, diese Technologie ist robust genug, um uns in eine sehr gute Position zu bringen.

Mit Blick in die Zukunft glaubt Hallfeldt, Ford ist auf dem richtigen Weg zum Erfolg. „Ich denke, diese Technologie ist nur der erste Schritt, da die Fähigkeit, vollautomatisch zu operieren, sehr wichtig ist und es uns erlaubt, Teile effizient zu produzieren. Wir sind definitiv auf dem richtigen Track“, sagt Hallfeldt. „Der nächste Bereich, über den wir nachdenken, ist der Laserbereich, da wir bereits begonnen haben, Optionen zu trimmen und zu evaluieren, um diese Schritte automatisiert zu laden. Wir sind in sehr guter Form und führen die Branche an.“