Schon in der Motorenentwicklung ist es wichtig, die Ausprägung des Magnetfeldes um den Rotor zu kennen. Auf der abgewickelten Rotoroberfläche gilt momentan ein geschrägter Sinus als Optimum. Doch Technologiebedingt kommt es zu Abweichungen von diesem Ideal. Nachdem diese Effekte in der Entwicklungsphase meist simuliert werden, stellt die Messtechnik von Koob Testsystems den tatsächlichen Feldverlauf in sekundenschnelle 3-dimensional dar. Die Adaption an die Rotorgeometrie ist dank der flexiblen Aufnahmeelemente kein Hinderniss.

Aber auch in der Serienfertigung setzt Koob Testsystems Maßstäbe. Fertigungsfehler, wie verpolte oder nichtmagnetisierte Magnete werden mit der Messtechnik deutlich sichtbar und teilweise schon automatisch als n.i.O. erkannt. Module für den Einbau in Fertigungslinien stehen zur Verfügung und können auf Kundenwunsch mechanisch und softwaretechnisch angepasst werden. Taktzeiten von wenigen Sekunden für eine vollständige Rotorprüfung sind kein Problem.

Namhafte Kunden aus der Automobilbranche und deren Zulieferer setzen die Technik bereits ein und treiben mit immer neuen Anforderungen aber auch Erkenntnissen die Entwicklung voran.

Die Metall Technik Schulz GmbH & Co. KG begleitet Max Koob – den Gründer von Koob Testsystems schon seit dem ersten Prototypen. Die Konstruktion und ein Großteil der mechanischen Fertigung findet bei uns statt. Für uns ist die Zusammenarbeit ein großer Gewinn und wir sind stolz darauf als Kooperation aus zwei kleinen Unternehmen den Zukunftsbereich Elektromobilität so intensiv mitgestalten zu können.

Weitere Informationen gibt es auf der Homepage von Koob-Testsystems.

Der Beitrag Mess- und Prüftechnik für Elektromotoren – Hightech aus Südthüringen erschien zuerst auf Metall Technik Schulz - Sondermaschinenbau Lohnfertigung.

Das Fundament ist gelegt, jetzt muss die Konstruktion mechanisch umgesetzt und die Steuerung in Programmzeilen überführt werden. Die Gestalt der Anlage steht fest und damit ist der Kosten- und Zeitrahmen für das Projekt endgültig auf wenige Prozentpunkte festgelegt. Doch während die Konzeption und Entwicklung nur einen Anteil von ca. 25% der Gesamtkosten ausmachen, fallen nun die großen Kostenpunkte an.

In der Fertigung sind effiziente Abläufe und eine geringe Fehlerquote die Pflicht, eine gute Vorausplanung und flexible Reaktionsmöglichkeiten auf unvorhergesehene Änderungen sind die Kür. Bei der Beschaffung von Zukaufteilen und der Koordination von Dienstleistern ist ein gutes Projektmanagement gefragt. Denn häufig schlägt der Projektverzug noch stärker zu Kasse als Kostensteigerungen in Beschaffung oder Fertigung. Die Pflege eines zuverlässigen Netzwerks an Partnern ist auf lange Sicht dem Preisdumping durch Lieferantenhopping überlegen.

Deswegen streben wir sowohl mit unseren Kunden, als auch mit unseren Lieferanten langjährige Partnerschaften an, die auf Transparenz, Fairness und Verlässlichkeit basieren. Gerne bieten wir Ihnen in allen Projektabschnitten unser Know-How und unsere Unterstützung an und freuen uns auf die erfolgreiche Zusammenarbeit.

Der Beitrag Projektkosten Teil 3 erschien zuerst auf Metall Technik Schulz - Sondermaschinenbau Lohnfertigung.

Entwicklung

Auf Grundlage des Konzepts geht es nun in die Entwicklung und Konstruktion – dabei ist es egal, für welches Konzept sich entschieden wurde. Das Konzept legt (nur) die Rahmenbedingungen für die Konstruktion fest.

Gerade im Sondermaschinenbau stechen bewährte Lösungen meistens Experimente aus. Eine solide Auslegung, bekannte Materialien, bewährte Steuerungen und Antriebe verkürzen die Entwicklungszeit, vereinfachen die Herstellung und Beschaffung und machen normalerweise während der Inbetriebnahme weniger Probleme.

Was ist dann mit Innovationen und Wettbewerbsvorteilen – werden einige jetzt fragen.

Die entstehen durch das geschickte Zusammenspiel dieser Komponenten. Innovative Prozesse, Automationslösungen und effiziente Produktionsschritte lassen sich meist mit bewährten Technologien umsetzen. Die Neuerungen in der industriellen Umgebung entstehen normalerweise auf der hohen, abstrakten Ebene von Fertigungsprozessen und Gesamtkonzepten. Detaillösungen werden eher in der Serienumgebung in längeren Forschungs- und auch Testzyklen entwickelt und inkrementell immer weiter verbessert.

In den meisten Fällen ist das Zukaufen und Adaptieren fertiger Systeme die günstigste Variante.

Am Beispiel der Presse für Kupplungskomponenten wird das sehr deutlich. Selbst ein erfahrenes Entwicklerteam wäre mehrere Wochen mit der Auslegung, Konstruktion und ggf. Steuerungsentwicklung einer Presse beschäftigt. Egal ob es sich um eine pneumatische oder handbetriebene Vorrichtung handelt. Die Beschaffung einer Presse bei einem spezialisierten Anbieter ist da deutlich günstiger – schließlich kann er die Entwicklungskosten auf mehrere Geräte umlegen. Die Adaption an den Fertigungsprozess, Werkzeuge und Handlingprozesse sind typische Aufgaben im Sondermaschinenbau, die Projektbezogen konstruiert werden.

Der Einfluss der Konstruktion und Entwicklung auf die Projektkosten ist trotzdem groß. Auf Grundlage der mechanischen Auslegung wird der Kostenrahmen für Antriebs- und Führungselemente gesetzt. Maßlose Überdimensionierung ist dabei eine Kostenfalle genauso wie die Nacharbeit bei Unterdimensionierung. Übertriebene „Angsttoleranzen“, exotische Materialien und damit einhergehende Oberflächenbehandlungen sowie fehlende Justagemöglichkeiten bremsen die Fertigung und Montage aus und verteuern die Mechanik immens. Ein schlechtes Steuerungslayout und mangelhaft definierte Softwaresschnittstellen sind Preistreiber auf der Steuerungsseite.

In der Entwicklung und Konstruktion sind die einfachen Lösungen meistens die besten. Wichtig ist dabei die Schnittstellen zur technischen Peripherie nicht aus den Augen zu lassen und möglichst auf bewehrte Lösungen zurück zu greifen. Fertigungstechnische Gesichtspunkte dürfen nie außer Acht gelassen werden und auch der weitere Lebenszyklus wie zum Beispiel Wartung und Instandhaltung aber auch die spätere Entsorgung der Maschine müssen Berücksichtigt werden.

Der Beitrag Projektkosten Teil 2 erschien zuerst auf Metall Technik Schulz - Sondermaschinenbau Lohnfertigung.

Die Konzeptphase beginnt häufig, ohne das ein spezielles Projekt definiert ist – sie startet also mit oder sogar vor dem eigentlichen Projekt, bewusst oder unbewusst. Die größten Chancen liegen darin, dass hier noch alle Möglichkeiten offen sind, die größte Gefahr darin, diese Phase leichtfertig zu übergehen und schlimmstenfalls ungeplant teure (Fehl-)Entscheidungen zu treffen – immerhin werden durch das Konzept 90% der Projektkosten festgelegt.

Grundlage ist immer ein Problem oder eine Aufgabenstellung, die gelöst werden soll. In unserem Beispiel das aufpressen eines Sicherungsrings auf eine Federvorgespanntes Kupplungspaket. Grundlage der Anfrage, die uns erreichte war eine vorhandener Arbeitsplatz mit einer pneumatisch angetriebenen Presse. Neben der Instandsetzung des vorhanden Arbeitsplatzes war ein Angebot über eine neue pneumatische Presse erwünscht.

Kundenseitig war die Konzeptphase damit abgeschlossen aber wäre es nicht besser, hier nochmal einen Schritt zurück zu gehen?

Durch den pneumatischen Antrieb der Presse steht fest, dass es sich nach Maschinenrichtlinie 2006/42/EG um eine Maschine handelt. Demzufolge muss für das Gerät unter Einhaltung aller erforderlichen Normen eine CE-Erklärung angefertigt werden – eine teure Entscheidung, die relativ leichtfertig getroffen wurde. Sowohl der Kraftverlauf von wenigen N über den Großteil des 60mm langen Fügeweges und einer Maximalkraft von 7kN als auch die Stückzahl von ca. 6000 Stück pro Jahr lassen allerdings die Überlegung zu, eine handbetriebene Kniehebelpresse einzusetzen. Ein handbetriebenes Werkzeug erfordert weder eine CE-Kennzeichnung noch eine regelmäßige Kontrolle durch den Arbeitsschutzbeauftragten. Der Invest liegt nur ungefähr bei 20% einer pneumatischen Presse.

An dieser Stelle soll nicht bewertet werden, welches der beiden Konzepte das bessere ist. Diese Entscheidung muss projektspezifisch getroffen werden und auch Fragen wie die Akzeptanz der Mitarbeiter oder das perspektivische Marktwachstum des Produkts berücksichtigen. Vielmehr soll das Beispiel zeigen, wie wichtig die Konzeptphase für den weiteren Projektverlauf ist. Durch das Konzept wird der preisliche und zeitliche Rahmen für ein Projekt gesteckt. Durch ein gutes oder schlechtes weiteres Vorgehen, (abgesehen von absolutem Versagen oder schwerwiegender Fehler) können Zeit- und Kostenrahmen noch ungefähr um 10% nach oben und unten verschoben werden. Die Überlegungen bis hier her sind allerdings sehr einfach – alle nötigen Betrachtungen können problemlos innerhalb eines Werktages angestellt werden. Wichtig ist es, die Konzeptphase nicht leichtfertig zu übergehen, sondern möglichst einen Schritt zurück zu treten und das Projekt ganzheitlich zu betrachten – nur so können wirtschaftliche, innovative Lösungen entstehen.

Der Beitrag Projektkosten Teil 1 erschien zuerst auf Metall Technik Schulz - Sondermaschinenbau Lohnfertigung.