Prozessketten in der Kaltmassivumformung

Im Bereich der Befestigungselemente- und Komponentenfertigung für die Automobilzulieferindustrie steigen aufgrund unsicherer Nachfragesituationen kontinuierlich die Anforderungen an Reaktionsfähigkeit, Liefertreue und Produktqualität bei gleichermaßen steigendem Kostendruck. Die Einführung fließender Prozesse ohne mehrfaches Zwischenlagern von Halbfertigwaren soll zu schlanken und flexiblen Prozessen führen. Vornehmend organisatorische Ansätze schlanker Prozesse sind bei der Kaltmassivumformung stark mit technologischen Anpassungen verwoben. Einzelne technologische Maßnahmen eröffnen organisatorische Handlungsspielräume. Gleichermaßen bedingen aber organisatorische Maßnahmen auch technische Möglichkeiten und Anpassungen.

Am Beispiel eines Forschungsprojektes zu fließenden Prozessen in der Kaltmassivumformung wird dargestellt, welches Potential in der gleichermaßen technologisch-organisatorischen Betrachtung von komplexen Produktionsketten liegt. Der Fachartikel widmet sich unter anderem den Themen:

• Technologische und Organisatorische Motivationen für Prozessverkettungen
• Funktionen von Drahtziehereien
• Vorteil gekoppelter technologischer und organisatorischer Vorgehensweisen

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Masterplanung bei Wagner Tiefkühlprodukte GmbH

Schon seit vielen Jahren zählt die Wagner Tiefkühlprodukte GmbH, bekannt durch die allseits beliebte Wagner-Pizza, zu unseren Kunden. Bereits im Jahr 2001 haben wir gemeinsam mit Wagner den ersten Bauabschnitt des Tiefkühl-Hochregallagers und Warenversandzentrums (WVZ) geplant und realisiert. Es wurde ein 5-gassiges automatisches Hochregallager mit Einzelplatzzugriff und insgesamt 10.500 Stellplätzen für Europaletten errichtet. Die Befüllung geschieht aus der Produktion mittels Shuttle-Lkw, die im Warenversandzentrum vollautomatisch entladen werden.

Im Jahr 2008 wurde das Warenversandzentrum erweitert. In diesem zweiten Bauabschnitt wurden drei zusätzliche Lagergassen in doppelt-tiefer Lagerung geplant und realisiert. Dadurch wuchs die Lagerkapazität um 11.600 auf insgesamt 22.100 Stellplätze.

Im Rahmen der Masterplanung durch die CIC GmbH wurden konsequent zukünftige Standortentwicklungen vorausgedacht, um sich Optionen zur Erweiterung offen zu halten:

• Bei der Planung des ersten Bauabschnitts wurden Überlegungen angestellt, welche Anforderungen an das Lager gestellt würden, wenn auf dem Grundstück des WVZ eine weitere Produktionsanlage errichtet würde. Damals als eher unwahrscheinliches Szenario eingestuft, wurde dennoch im ersten Bauabschnitt die Möglichkeit berücksichtigt, nachträglich eine zusätzliche Einlagerebene mit automatischer Fördertechnik einbauen zu können.

• Während Planung und Umsetzung des zweiten Bauabschnitts wurde vorausgedacht, wie eine Produktionsanlage auf dem Grundstück sinnvoll angeordnet würde und wie sie geschickt an das Warenverteilzentrum anzubinden wäre und zwar so, dass die Produktionsanlage in weiteren Bauabschnitten sogar noch erweitert werden könnte. Als Ergebnis wurde die Möglichkeit für eine rückwärtige Anbindung der Produktion an das Warenversandzentrum vorgesehen, die im Regal-Stahlbau und baulichen Belangen berücksichtigt wurde.

In den damaligen Planungssitzungen erschienen die vorausgedachten Optionen als nicht sehr wahrscheinlich. Die Maßnahmen wurden umgesetzt, weil mit geringem Mehraufwand Entwicklungsoptionen eröffnet werden konnten.

Heute zeigt sich, dass der Weitblick sich auszahlt. Ein neues Produktionsgebäude entsteht neben dem Warenversandzentrum, und Wagner, die inzwischen zum Nestlé-Konzern gehören, ist froh, damals auf ihre Logistik-Planer der CIC gehört zu haben. Denn nun wird das implementiert, was 2001 und 2008 bereits von uns vorgedacht wurde, und zwar bei laufendem Betrieb des Warenversandzentrums.

Also lieber heute schon an morgen denken, um Gestaltungs- und Entwicklungsspielräume zu ermöglichen. Denn wenn man morgen klarer sieht, ist es gut, wenn man sich in der Vergangenheit nichts verbaut hat.

Früher Datenauswertung heute Handhabung von Big Data?

Mit Interesse verfolgen wir den zunehmenden Hype um die zwei kleinen Worte "Big" und "Data". In nahezu allen Planungsprojekten bei Unternehmen, die ein großes ERP-System einsetzen werden wir zu Beginn mit der Aussage konfrontiert: "...Wir haben doch alle Informationen...". Im weiteren Gesprächsverlauf stellt sich dann immer wieder heraus, dass in der Tat große Berge an Daten gesammelt und mehr oder weniger gezielt erzeugt werden. Die zur begründeten Handlung notwendigen Informationen allerdings nicht verfügbar sind. In schwerwiegenden Fällen kann es vorkommen, dass einstmals festgelegte Kennzahlensysteme im Laufe der Zeit eine verzerrte Realitäten im Betrieb abbilden und damit sogar Kontraproduktiv wirken können.

In unseren Projekten geht der Festlegung der Planungsgrundlage stets eine Analysephase voraus. Ein Aspekt ist die ingenieursmäßige Abbildung der Unternehmensprozesse (Modellbildung) und deren Unterlegung mit belastbaren Daten. Ein zentraler Aspekt bei dieser Informationserzeugung ist, dass

1. Sachverstand waltet

2. Effizienz in der Bearbeitung

3. jeder Projektbeteiligte die erzeugten Modelle nachvollziehen kann.

Gerade bei großen Datenmengen können zunächst unscheinbare systematische Fehler zu fehlgeleiteten Interpretationen führen. Nach unserer Erfahrung sind Sachverstand und Augenmaß wesentliche Werkzeuge bei der Handhabung von Big Data.

Gerne unterstützen wir Sie bei der Auslegung und Durchführung von praxisorientierten Datenauswertungen insbesondere im Umfeld von Produktion, Logistik und Disposition. Nutzen und Risiken von Big Data-Ansätzen ist uns bestens vertraut.

Fragen Sie uns direkt nach unseren Vorgehensweisen zum Umgang mit Big Data.

Wir vermitteln unseren Kunden grundlegendes Verständnis für tribologische Systeme

Reibung, Schmierung und Verschleiß spielen in der Umformtechnik eine entscheidende Rolle, weil prozessbedingt Werkzeug und Werkstück unter rauen Bedingungen aufeinander abgleiten müssen. Die Wirtschaftlichkeit von Umformprozessen hängt damit oftmals direkt von der Leistungsfähigkeit tribologischer Systeme ab. Die Analyse dieser tribologischen Systeme ist nicht trivial, weil je nach System Kompetenzen aus verschiedenen Wissenschaftsgebieten (Organik, Anorganik, Fluiddynamik, Plastomechanik, Thermodynamik, ...) kombiniert werden müssen.

Aufgrund dieser Komplexität sind Laborversuche (Tribometer) sehr vielfältig und ihre Aussagekraft muss stets vor dem Hintergrund der zu beantwortenden Fragestellung geprüft werden. In zwei international veröffentlichten Grundlagenartikeln wurden gemeinsam mit dem PtU in Darmstadt erstmals die mechanischen Bedingungen in klassischen Tribometern für die Kaltmassivumformung analysiert und zusammengestellt.

Diese Zusammenstellung geht zurück auf intensive Beschäftigung mit der Erforschung, Beschreibung und Simulation von tribologischen Systemen in der Umformtechnik. Wir hoffen, dass diese Zusammenstellung Ihnen bei Ihren Fragestellungen weiterhilft.

Praktische Lösungskompetenz vermitteln wir gerne in individuellen Workshops für Ihre Belegschaft. Wir begleiten Sie mit unserer Expertise bei der Klärung spezieller Fragestellungen im Rahmen von Projekten.

Zögern Sie nicht, uns direkt zu kontaktieren, damit Sie die Reibung in den Griff bekommen.

Quellen:

Groche, P.; Müller, C., Stahlmann, J., Zang, S.: Mechanical conditions in bulk metal forming tribometers—Part one, in: Tribology International, Available online; ISSN 0301-679X, 10.1016/j.triboint.2012.12.008.;(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301679X12004057); Keywords: Bulk metal forming; Friction measurement; Tribology; Sliding Compression Test

Groche, P.; Stahlmann, J., Müller, C.; Zang, S.: Mechanical conditions in bulk metal forming tribometers—Part two, Tribology International, Available online; ISSN 0301-679X, 10.1016/j.triboint.2012.11.028., (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301679X12004094), Keywords: Bulk metal forming; Friction measurement; Contact area; Sliding compression test

Studie "Analyse von Flexibilitätsanforderungen und -potentialen in der Massivumformung"

Am Standort Deutschland gewinnt für Massivumformer neben der Produktivität und Qualität die Flexibilität zunehmend an Bedeutung. Die bestehenden Produktionssysteme sind heute noch vielfach auf große Serien und Losgrößen ausgelegt. Diese generelle Auslegung steht im Konflikt zu dem Trend hin zum Kundenwunsch größerer Produktvielfalt bei kleineren Abrufmengen. Eine flexible Produktion steht oftmals unter dem Verdacht erheblichen Aufwand für Rüstzeiten und Steuerung der Prozesse und damit sinkende Maschinenauslastung, zu erzeugen. Konkrete Anforderungen werden allerdings häufig nicht formuliert.

Im Rahmen einer Studie erfolgte eine systematische Untersuchung, welchen Anforderungen im Bereich der Kaltmassivumformung auf Unternehmen wirken und mit welchen Maßnahmen prinzipiell gegengetseuert werden kann. Unter anderem wurde untersucht, wie eine neuartige 3D-Servo-Presse zukünftig helfen kann, dem vermeintlichen Widerspruch zwischen Flexibilität und Produktivität zu begegnen.

WORKSHOP REIBUNG IN THEORIE UND PRAXIS

Die Beherrschung von tribologischen Fragestellungen in umformtechnischen Systemen stellt Anwender aus der Praxis und Simulation gleichermaßen vor große Herausforderungen. Im Rahmen des ganztägigen GCFG-Workshops am Lehrstuhl für Fertigungstechnologie in Erlangen fand zwischen den Teilnehmern ein reger und offener Austausch zu Anforderungen und Möglichkeiten an die zukünftige Behandlung tribologischer Probleme statt.

Unter Leitung der CIC diskutierten Vertreter namhafter Hersteller von Verbindungselementen und Umformteilen für die Automotive-Industrie sowie führender Institute der Umformtechnik und Hersteller von Umformsimulationssoftware aktuelle Fragestellungen und bestehende Lösungsansätze.

Anhand konkreter Anforderungen und praktischer Beispiele erfolgt die Formulierung alternativer Vorgehensweisen zum Verbessern des Verständnisses dieser komplexen Systeme. Das systematische Vorgehen der CIC erlaubt, die durch vielfältige Wechselwirkungen geprägten Fragestellungen sicher und effizient zu klären.

FLIEßENDE PROZESSE IN DER DRAHTVERARBEITUNG - LOGISTISCHE POTENTIALE UND HERAUSFORDERUNGEN EINER ZINKPHOSPHATFREIEN UMFORMTECHNIK

Die Phosphatierung hat sich als robustes Oberflächenbehandlungsverfahren für die Kaltmassivumformung bewährt. Allerdings führt die Aufbringung und Weiterverarbeitung zu einer logistisch ungünstigen Prozessfolge. Die Leistungsfähigkeit konversionsschichtfreier Schmierstoffe konnte dahingehend gesteigert werden, dass sie sich für die Fertigung von Verbindungselementen stabil einsetzen lassen. Die Potentiale für die Prozesskette der Drahtverarbeitung werden in diesem Fachartikel diskutiert.

CIC AUF DER INTERCOOL

Fast 14.000 Fachbesucher kamen in diesem Jahr auf die internationalen Fachmessen InterCool (Tiefkühlkost, Speiseeis, Technik), InterMopro (Molkereiprodukte) und InterMeat (Fleisch und Wurst). Dabei ging es hauptsächlich innovative Foodsortimente und Fragestellungen, wie der Handel das Kundenverhalten in seinem Umgang mit dem Kunden und seiner Warenpräsentation geschickt beeinflussen kann.

Unter Qualitätsgesichtspunkten war die Sicherstellung der Rückverfolgbarkeit ein Thema. Diese muss vor allem in den Herstell- und Distributionsprozessen verankert sein. Hierzu kann CIC aufgrund langjähriger Projekterfahrung wertvolle Unterstützung leisten.

REGES INTERESSE ÜBERTRIFFT DIE ERWARTUNGEN DER CIC

Die CIC präsentierte sich auf der Premiere der Transfairlog 2012 in Hamburg. Verhaltene Erwartungen wurden durch interessierte und qualifizierte Anfragen übertroffen. Besuchen Sie uns auch auf der InterCool.

INGENIEURSMETHODEN ERGÄNZEN NUMERISCHE SIMULATIONEN

Die CIC präsentierte sich auf dem 13. RoundTable der simufact engineering gmbh. Die dargestellten Ansätze zur unabhängigen Modellierung kniffliger Oberflächenthemen trafen bei den anwesenden Anwendern auf reges Interesse. Mit der German Cold Forging Group (GCFG) ist im Herbst (2012) ein Workshop geplant, in dem pragmatische Vorgehensweisen zur Verbesserung der Simulationsergebnisse vorgestellt werden.

HANDLUNGSSPIELRÄUME ERÖFFNEN, ÄNDERUNGEN ERMÖGLICHEN UND MITARBEITER MITNEHMEN

Lösungen entstehen im Unternehmen, weil das Prozesswissen und zentrale Fragestellungen auf Praktiker mit unmittelbarer Prozessähe verteilt sind. Blinde Flecken und das Tagesgeschäft machen das Zusammenführen dieser Wissensfragmente in der Praxis schwer. In der VDI-Z 4/2012 veröffentlicht die CIC erstmals ihr erprobtes Vorgehen, das Fachleuten ein Handwerkszeug an die Hand gibt, das zur Erstellung von Modellen dient, mit denen die zentralen Fragestellungen geklärt und auch kreative Lösungen systematisch erarbeitet werden können.