Bessere Bremsscheiben
durch flexible Maschinen

Mit Pick-Up-Drehmaschinen verfügt EMAG über Produktionslösungen, die im Zusammenspiel mit dem Automationskonzept Trackmotion für Leistungssprünge in der Bremsscheibenbearbeitung sorgen. Dazu kommt, dass EMAG-Maschinen jahrzehntelang im Einsatz sind. Die Anwender profitieren von der robusten Lösung mit niedrigen Stillstandzeiten. Und das heißt auch: Die Stückkosten sind niedrig.

Die rasante technologische Entwicklung im Automobilbau macht vor der Bremsscheibe nicht halt, einem der wichtigsten sicherheitsrelevanten Bauteile im Pkw. So hat sich beispielsweise die Qualität der Gussrohlinge in den vergangenen Jahren stark verbessert. Außerdem kommen verstärkt Verbundbremsscheiben zum Einsatz, die zum Beispiel aus einem Grauguss-Reibring und einem Stahl- beziehungsweise Aluminiumtopf bestehen und so das Fahrzeuggewicht verringern. In der Folge verändert sich auch der Bearbeitungsprozess: Insbesondere Anwender im Ersatzteilmarkt verlangen nach sehr flexiblen Bearbeitungsmaschinen, die sich ohne lange Stillstandzeiten für neue Werkstücke umrüsten lassen. Gleichzeitig steigen bei den Automobilherstellern die Stückzahlen in der Bremsscheibenproduktion aufgrund von Plattformstrategien. Hier stehen vor allem die Stückkosten („Costs per Piece“) in einer großvolumigen Produktion im Zentrum.

Wie bringt man als Maschinenbauer die unterschiedlichen Anforderungen zusammen? „Indem man über ein extrem flexibles Maschinen- und Automationskonzept verfügt“, antwortet Martin Abendschein, Technical Application Manager für den Bereich Bremsscheibe bei EMAG, „im Mittelpunkt stehen bei uns die VSC- und VL-Maschinenbaureihen mit vertikaler Pick-Up-Spindel. Ihre modular aufgebaute Technologie lässt sich passgenau für jede Anforderung konfigurieren und zudem sehr einfach in einer Produktionslinie kombinieren. Am Ende verfügen Anwender über eine hochflexible Gesamtlösung, die sie in kürzester Zeit für neue Werkstücke umrüsten können, was die Stillstandzeiten enorm senkt. Das ist gerade bei Bremsscheiben ein entscheidender Faktor, da sich die eigentlichen Bearbeitungszeiten aufgrund der physikalischen Grenzen der Spannmittel trotz höherem Leistungspotenzial der Schneidstoffe kaum noch wesentlich verbessern lassen.“

Trackmotion garantiert maximale Flexibilität

Wie die hochflexiblen Produktionslösungen von EMAG genau funktionieren, verdeutlicht zunächst der Blick auf die Struktur der Linie: Die Bearbeitung von innenbelüfteten Vorderachs-Bremsscheiben erfolgt in der Regel in vier Aufspannungen – also mit vier Spindeln bzw. Maschinen. Die Verkettung dieser Maschinen erfolgt wiederum durch das EMAG-eigene Trackmotion-System. Bei diesem Automationssystem bewegt sich eine Greifer-Einheit linear auf einer Schiene („Track“). Sie transportiert das Werkstück von der Rohteilezuführung über die einzelnen Maschinen/Prozessschritte bis zur Fertigteilabführung.

Ein großer Vorteil ist dabei, dass Anwender das Gesamtsystem jederzeit verändern können. So ist es zum Beispiel möglich, eine Maschine aus dem Prozess „wegzuschalten“, wenn für das Werkstück nicht alle Operationsschritte benötigt werden oder um die Prozessreihenfolge der jeweiligen Maschine zu verändern. Dies kann etwa bei verschiedenen Bremsscheiben-Typen aufgrund der geänderten Spannreihenfolge notwendig sein. Dadurch wird das zeitintensive Umrüsten auf verschiedene Spannmittel minimiert. Auf der anderen Seite kann EMAG in eine solche Kette mehrere Maschinen integrieren, die parallel die gleiche Operation ausführen. Das Trackmotion-System verteilt in diesem Fall die Werkstücke auf die jeweils freie Maschine. Bei Rüstarbeiten an einer Maschine steht die Fertigungslinie deshalb niemals komplett still.

Alleinstellungsmerkmal bei der Fertigbearbeitung

Weitere Vorteile zeigen sich dann beim Blick auf die einzelnen VL- und VSC-Maschinen, die übrigens auch in unterschiedlichen Baugrößen kombinierbar sind, wenn verschiedene Komponenten wie Grauguss-Reibring und Aluminiumtopf in einer Fertigungslinie bearbeitet werden. Für kurze Taktzeiten sorgen die schnelle Beladung per Pick-Up-Arbeitsspindel in Verbindung mit hohen Linearvorschüben und kürzesten Revolverschwenkzeiten. Ebenso verfügen alle Baureihen über besonders schwingungsdämpfende Maschinenbetten aus Mineralit.

Die Feinbearbeitung der Reibringflächen erfolgt grundsätzlich durch eine parallele Bearbeitung beider Flächen mit einem sogenannten Abhebestahlhalter. Um Schwingungen am Werkzeug und damit einhergehend Einbußen in der Werkstückqualität zu minimieren, muss dieser möglichst stabil in den Prozess integriert werden. „Wir verfügen über eine Besonderheit“, betont Martin Abendschein, „neben der klassischen Anordnung des Abhebestahlhalters auf dem Werkzeugrevolver bietet EMAG die Alternative, diesen zusätzlich auf einer speziellen Konsole im Arbeitsraum zu platzieren. Das führt zu einer perfekten Dämpfung und somit hohen Oberflächengüten und minimierten Dickenabweichungen.“

Darüber hinaus steht an jeder VL-Maschine von EMAG standardmäßig eine SPC-Station zur statistischen Prozesskontrolle zur Verfügung. Mit dieser kann der Bediener die Bauteilqualität direkt an der Maschine überprüfen. Währenddessen läuft die Fertigungslinie selbstverständlich weiter. Insgesamt bieten die Dreh-Spezialisten von EMAG zahlreiche Ausstattungsoptionen und variable Detaillösungen. Zusätzlich lassen sich viele begleitende Prozesse wie Markieren, Wuchten oder Messen einfach in das Linien-Design integrieren. Für die Automation stehen neben dem TrackMotion-System weitere Konzepte mit Umsetz-/ Wendeeinheiten oder Linienportalen zur Auswahl.

Intelligente 4.0-Lösungen

Nicht zuletzt spielt das Stichwort „Industrie 4.0“ bei EMAG eine wichtige Rolle – zum Beispiel mit Blick auf die Wartung. So kann mit der Software „EMAG Fingerprint“ sehr frühzeitig und ohne großen Aufwand der Verschleiß der Achsantriebe bestimmt und notwendige Wartungsarbeiten im Vorfeld eingeplant oder mit „Lifetool-Analytics“ der Zustand der angetriebenen Werkzeugeinheiten per App auf dem Smartphone überprüft werden.

Flexibel, schnell, präzise und dabei hochproduktiv – auf Basis dieser Kriterien hat sich EMAG in den letzten Jahrzehnten eine sehr gute Marktposition im Bereich der Bremsscheiben-Bearbeitung gesichert, wie Abendschein abschließend erklärt. „Dazu kommt, dass diese Maschinen extrem robust und mitunter jahrzehntelang im Einsatz sind. Das ist ein entscheidender Pluspunkt, den die Kunden kennen und schätzen. Außerdem verfügen wir über ein weltweites Service-Netzwerk und sind somit im Bedarfsfall mit eigenen Mitarbeitern schnell vor Ort. Diese Vorteile wollen wir auch in den nächsten Jahren gezielt in den Markt einbringen.“