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Offensives Abstechen

Werkzeughersteller sorgt für enorme Taktzeitreduzierung bei der Kraftstoffpumpenfertigung
Offensives Abstechen

Nichts ist schöner, als wenn man Erfolge gemeinsam feiern kann – so auch im Bosch-Werk in München. Dort haben die Verantwortlichen für die Elektrokraftstoffpumpen-Fertigung und die Experten des Werkzeugherstellers Iscar durch einen Werkzeugwechsel enorme Taktzeitreduzierungen erreicht. Allein dadurch werden so 500 000 Pumpengehäuse mehr pro Jahr gefertigt. Autor: Frederick Rindle

„Die Schnittstelle zwischen einer perfekt ausgelegten Produktionsanlage und einem bis ins kleinste Detail perfektionierten Werkstück, ist und bleibt das Werkzeug“, sagt Wolfgang Meyer, der bei der Robert Bosch GmbH im Werk München unter anderem für die Produktion der Pumpengehäuse zuständig ist. So einleuchtend die Aussage ist, so anspruchsvoll ist die Aufgabe, die dahinter steckt.

Am Traditionsstandort in München fertigen die Boschler seit 1979 alle Elektrokraftstoffpumpen sowohl für Benzin- als auch für Dieselmotoren. Das kleine und unscheinbare Bauteil hat im Fahrzeug dabei die wesentliche Aufgabe, den Kraftstoff aus dem Tank bis in den Brennraum zu befördern und dies sicher, zuverlässig und kontinuierlich. „Sollte auch nur ein Span mit dem Durchmesser eines Haares in den Pumpenraum gelangen, könnte dies zu einem schlagartigen Ausfall des Motors führen“, sagt Meyer und erklärt damit den hohen Anspruch an die Bearbeitungsqualität.
Die Münchener sind bei den Elektrokraftstoffpumpen für die gesamte Fertigung und Montage verantwortlich, wobei spanend nur das Pumpengehäuse gefertigt wird. Das relativ einfache Gehäuse wird aus einem circa einem Meter langen Rohr aus ST 37 gedreht und abgestochen. „Der Knackpunkt bei uns ist die Taktzeit, technisch haben wir die Herstellung vollkommen im Griff“, sagt Meyer. „2016 haben wir rund 9,5 Millionen Pumpen gefertigt – 2017 peilen wir die 10 Millionen-Stück-Marke an. Das schafft man nur, wenn man die Taktzeit erheblich reduzieren kann.“
Gefertigt wird in München im Dreischichtbetrieb auf neun Gildemeister Twin 32 und 42 Drehmaschinen, auf denen von Anfang an Iscar-Werkzeuge zum Drehen und Stechen montiert waren. Bevor man mit den Werkzeugexperten in eine der regelmäßig stattfindenden Prozessoptimierungen ging, dauerte es 25 Sekunden bis ein fertiges Teil von der Maschine kam.
„Wir wollen mit unseren Kunden zusammen immer die besten Ergebnisse erzielen, von daher ist es uns wichtig, stets die produktivsten Lösungen anzubieten“, sagt Detlef Ossadnik, zuständig für Beratung und Verkauf bei Iscar. Gemeinsam mit seinem Kollegen Dirk Moosreiner aus der Anwendungstechnik schlugen die beiden daher vor zwei Jahren den Einsatz der modularen Abstechlösung mit zielgerichteter Kühlmittelzuführung vor.
Mit der Einführung der neuen Produkte wurden eine enorme Menge an vormals Sonderlösungen zu Standardprodukten gemacht. Die Vorteile liegen dabei laut Ossadnik auf der Hand: „Mit dem modularen Abstechsystem wurde ein Baukasten geschaffen, mit dem eine hohe Flexibilität erreicht wird. So passt das System auf alle gängigen Maschinenschnittstellen und bietet mit den passenden Schneidenträgern eine Standardlösung für beinahe alle Abstechoperationen.“ Im Zuge der Entwicklung des Systems wurde zudem noch die Gesamtstabilität verbessert. Dadurch wurde die Präzision weiter erhöht, was bessere Oberflächen zur Folge hat.
Das System punktet zudem mit der zielgerichteten Kühlmittelführung durch den Halter: „Durch die zielgerichtete Kühlung wird die Spanbildung, die Oberflächengüte und die Standzeit verbessert“, fasst Ossadnik zusammen. Dafür befindet sich der Kühlmittelaustritt sehr nahe an der Schneide und bietet so schon bei Kühlmitteldrücken ab 8 bar klare Vorteile. Die kleineren und dadurch leichter abzutransportierenden Späne sorgen zudem für eine höhere Prozesssicherheit.
Neben den zahlreichen Verbesserungen durch das neue Abstechsystem hatten die Werkzeugexperten noch einen weiteren Trumpf im Ärmel. Mit der Umstellung auf das modulare Abstechsystem konnte der Produktionsprozess derart umgestellt werden, dass auf einen der Werkzeugwechsel verzichtet werden konnte. Früher wurde zunächst abgestochen und dann mit einem zweiten Werkzeug die Fase gedreht. Jetzt übernimmt ein Werkzeug beide Aufgaben. „Die Prozessumstellung hat uns alleine schon 500 000 Teile mehr im Jahr gebracht“, freut sich Meyer.
Kosteneinsparungen von rund 60 000 Euro
Zudem gelang es noch aufgrund der zielgerichteten Kühlmittelführung, die Prozessparameter bei gleichbleibender Bauteilqualität zu erhöhen. So wurde der Vorschub von 0,15 auf 0,2 mm erhöht. Damit allerdings nicht genug, in einem zweiten Verbesserungsdurchgang nahmen sich die Zerspanungsexperten noch die eingesetzten Wendeschneidplatten vor. Durch den Umstieg auf eine neue Schneidstoffsorte konnte die Standmenge von 1600 auf 2400 Teile pro Schneide erhöht werden. „Die zweischneidigen Wendeplatten wurden bislang nach acht Stunden gedreht und dann nach 16 Stunden gewechselt. Jetzt bleiben die Schneiden jeweils zwölf Stunden im Einsatz “, erklärt Moosreiner. Die gesamten Verbesserungsschritte ermöglichten Kosteneinsparungen von rund 60 000 Euro.
„Was wir schlussendlich erreicht haben, war so nur als Team möglich“, ist sich Meyer sicher. „Seit 38 Jahren bin ich im Werk München nun tätig und habe meinen Beruf von der Pike auf gelernt. Von daher möchte man auch auf der Gegenseite fundiertes Wissen vorfinden und das war bei den Werkzeugexperten von Iscar von Anfang an der Fall.“ ■
Robert Bosch GmbHwww.bosch.com
Iscar Germany GmbHwwww.iscar.de

Wissen Kompakt
Die Elektrokraftstoffpumpe muss dem Motor bei allen Betriebszuständen ausreichend Kraftstoff mit dem nötigen Druck zuführen. Außerdem dient sie zunehmend als Vorförderpumpe für moderne Direkteinspritzsysteme sowohl für Benzin- als auch für Dieselmotoren. Die wesentlichen Anforderungen:
Fördermenge zwischen 60 und 200 l/h bei Nennspannung.
Druck im Kraftstoffsystem zwischen300 und 550 kPa (3-5,5 bar)
Zuverlässiger Aufbau des Systemdrucks auch bei Kaltstart oder widriger Batteriespannung.
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