Automobilproduktionkosten senken: Bewährte Strategien für OEMs & Zulieferer

Da die Automobilindustrie auf neue Technologien und Fertigungsprozesse umschwenkt, müssen Branchenzulieferer sich anpassen, um diese Bedürfnisse zu bedienen. Hier ist Rat von sechs führenden Unternehmen zu Wegen, Betrieb zu optimieren und Gesamtfahrzeugproduktionskosten für Automobil-OEMs und ihre Zulieferer zu reduzieren.

Automobilhersteller sind seit langem ein primärer Treiber des Wandels in der Fertigungsindustrie, aber das Tempo dieses Wandels wird deutlich schneller werden.

Zwischen batteriebetriebenen Autos und LKWs, zunehmend leichten Komponenten und dem unvermeidlichen Aufstieg autonomer Fahrzeuge ist klar, dass Originalausrüster und Zulieferer gleichermaßen noch anpassungsfähiger werden müssen, wenn sie in den kommenden Jahren wachsen und konkurrieren wollen.

Hier ist Rat von sechs führenden Industriesuppliers, wie Werkstätten genau das erreichen können:

Haimer USA

Brendt Holden, Präsident von Haimer USA, betont „Konsistenz des Setups“ für Automobilkunden. Das beginnt mit dem Auswuchten von Werkzeughalter-Montagen für Spindeldrehzahlen über 10.000 min⁻¹, obwohl Holden und andere Verbesserungen bei Standzeit und Teilequalität bei Drehzahlen weit darunter gesehen haben. Ähnlich bieten Schrumpfaufnahmen einfaches und konsistentes Setup des Schneidwerkzeugs, was zu wiederholbaren und messbaren Bearbeitungsergebnissen mit minimaler Wartung führt.

Dasselbe gilt für Offline-Werkzeugvoreinstellung, die zusätzliche Zeiteinsparungen, höhere Produktivität und weniger Teileausschuss generiert.

Werkstätten sollten auch eine Werkzeugmanagement-Strategie implementieren, schlägt Holden vor, um einen organisierten Ausgangspunkt für den Werkzeugraum und weniger Störungen auf dem Shopfloor zu schaffen.

„Automotive oder nicht – Werkstätten, die moderne Technologien sowohl in als auch außerhalb der Werkzeugmaschine nutzen, steigern ihr Produktivitätspotenzial erheblich und sparen so Zeit und Geld“, sagt Holden.

Raptor Workholding Products

Ray Strickland, Raptors Vizepräsident für Vertrieb und Marketing, merkt an, dass der Bedarf an modernen Technologien auch für Werkstückspannung gilt. Lange bekannt für seine hochwertigen 5-Achs-Schraubstöcke und Schwalbenschwanz-Vorrichtungen, hat Raptor begonnen, erhöhte Nachfrage nach Schnellwechsel-Werkstückspannung zu sehen, was zu einer jüngsten Kollaboration mit Piranha Clamp aus der Schweiz führte.

Als Ergebnis werden alle aktuellen Raptor-Vorrichtungen bald kompatibel mit Piranhas Nullpunkt-Spannsystem sein, direkt montierbar auf den Aufsatzplatten oder einer Nullpunkt-Platte mit einem 4-Schrauben-Kit. Das erfüllt Automobilzulieferers Forderungen nach reduzierten Rüstzeiten und der Fähigkeit, schnell einen Drop-in-Auftrag einzuschieben, ohne abzubauen.

Raptor fügt auch pneumatische Schraubstöcke zu seinem Programm hinzu, um den Bedarf an Konsistenz zu adressieren, den Holden früher erwähnte.

„Erfolg dreht sich alles darum, die Werkzeugmaschinen rund um die Uhr laufen zu lassen“, sagt Strickland. „Wenn Sie das erreichen und damit die Shopfloor-Produktivität maximieren wollen, müssen Sie neue Technologien wie die hier besprochenen übernehmen.“

Kennametal

Kennametal sieht große Änderungen kommen. Wie Produktmanager Michael Hacker hervorhebt, schreitet Fahrzeug-Leichtbau fort, und das bedeutet vermehrten Einsatz von Aluminiumlegierungen, viele davon siliziumreich und daher recht abrasiv. Für diese Anwendungen liefert polykristallines Diamant-Werkzeug wie das von Kennametal bis zu 10-mal höhere Produktivität als Hartmetallwerkzeug, und Oberflächengüten bis Ra 0,1–0,8 µm (0,0025–0,02 µin) in Schlichtoperationen.

Kennametal ist auch in Anwendungen additiver Fertigung in der Automobilindustrie aktiv. In einem jüngsten Beispiel bauten Firmeningenieure 3D-gedruckte wendeschneidplatten „Stator-Bohrwerkzeuge“, um wachsende Kundennachfrage nach leichten Werkzeuglösungen für die Bearbeitung von Komponenten für Hybrid- und Elektrofahrzeuge zu erfüllen.

„Es ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie Kennametal fortschrittliche Fertigungstechnologie nutzt, um die einzigartigen Herausforderungen unserer Kunden zu meistern“, sagt Werner Penkert, Manager Global Future Solutions Engineering.

OSG USA Inc.

OSGs Regionalmanager für die Great-Lakes-Region, Jeff Dewey, hat seine eigenen Geschichten zu erzählen über das Zerspanen abrasiver Materialien mit Mehrfunktions-Schneidwerkzeugen.

„Automobilhersteller zerspanen immer verschiedene Materialien, um Fahrzeuge leichter und sparsamer zu machen, ohne Leistung oder Festigkeit zu verlieren, und da Elektrofahrzeuge Marktanteile gewinnen, wird dieser Trend nur weitergehen“, sagt er. „Gleichzeitig wollen sie Zykluszeiten auf jede mögliche Weise reduzieren, was oft spezielle Schneidwerkzeuge bedeutet, die mehrere Operationen in einer kombinieren.“

Dewey schlägt vor, dass es OSGs Job als Schneidwerkzeughersteller ist, neuere Technologien mit Beschichtungen und Geometrien einzuführen, die helfen, in diesem anspruchsvollen Umfeld zu konkurrieren, aber er weist schnell darauf hin, dass zu viele Hersteller auf Werkzeugkosten statt auf Produktivität fokussiert sind.

„Viele Einkäufer drängen immer noch auf die günstigsten verfügbaren Werkzeuge, ohne zu realisieren, dass etwas mehr für einen High-Performance-Bohrer oder Fräser dem Unternehmen letztlich signifikante Geldbeträge einspart“, sagt er.

Norton | Saint-Gobain Abrasives

Dave Goetz, Anwendungsingenieur bei Norton, teilt ähnliche Ansichten, außer über Schleifscheiben. Er sagt, der große Druck geht weiterhin Richtung Superabrasives, wie vitrifiziertes CBN (kubisches Bornitrid) oder galvanisierte Scheiben.

„Wir sehen das oft in Antriebsstrangkomponenten, wo sie eine galvanisierte Scheibe für eine bestimmte Stückzahl fahren und sie dann einfach gegen eine neue tauschen“, sagt Goetz. „Diese halten nicht nur viel länger als konventionelle Schleifmittel, sondern eliminieren das Bedürfnis nach Scheibenabrichten, was den Schleifprozess vereinfacht.“

Obwohl die Automobilindustrie schon lange hochautomatisiert ist, sagt er, ist sie während der Pandemie noch mehr geworden, was zu weniger Personal im Werk führt.

„Zum Beispiel kenne ich mindestens einen Automobilhersteller, der in autonome Fahrzeuge für den Materialtransport im Produktionsbereich investiert hat“, sagt Goetz. „Zwischen dem und der Eliminierung des Scheibenabrichtens durch Superabrasives können sie Produktion steigern, während sie Personalkosten senken.“

Mitutoyo America Corporation

Mitutoyo rundet die Diskussion mit Kommentaren von Jeremy Banks, National Sales Manager Distributed Products, ab. Er merkt an, dass – wie bei den Rüstzeiten an CNC-Werkzeugmaschinen – Automobilhersteller um Zeitverlust durch Erstmusterprüfung besorgt sind. Ein Weg, dies zu reduzieren, ist das Platzieren von Koordinatenmessmaschinen und optischen Messsystemen direkt auf dem Shopfloor. Digitales Messen mit Voreinstellfähigkeiten strafft den Einrichtprozess weiter und reduziert Einstellfehler, während Mikrometer und andere Handwerkzeuge mit hohen IP-Schutzarten (Ingress Protection) für konsistente Leistung in rauen Produktionsumgebungen sorgen.

„Es gibt auch Inline-Messung und Sensoren, die oft Teil einer Produktionszelle sind“, sagt Banks. Diese erhöhen die Messgeschwindigkeit und erlauben den Einsatz weniger qualifizierter Bediener. Automatisierte Datenerfassung zusammen mit Statistical Process Control Software ist auch recht verbreitet, sagt er. „Das bietet nicht nur bessere Prozesskontrolle und hilft, Fehler zu reduzieren, sondern da sie jetzt Trends erkennen und Probleme antizipieren können, die sonst unentdeckt bleiben könnten, erlaubt es Werkstätten auch, ihre Fertigungsprozesse zu optimieren.“

Welche Schritte unternehmen Sie, um Betrieb zu optimieren und Produktionskosten zu senken? Teilen Sie Ihre Gedanken und Erkenntnisse in den Kommentaren unten.