Autonome Serienfertigung für die e-mobilität

Nach ihrer Gründung vor 85 Jahren hat sich die PWS Presswerk Struthütten GmbH aus Neunkirchen schnell zu einem Full Service Supplier in den Bereichen Umformtechnik, Fügetechnik und Schneidetechnik entwickelt.

Als Partner sowohl in der Entwicklung als auch in der Serienfertigung beliefert das Unternehmen mit seinen 200 Fachkräften Kunden aus anspruchsvollen Industrien – darunter Automotive, Nutzfahrzeuge und Heiztechnik. Mit einem Auftrag über die Fertigung von Bodenteilen für die Batterie von Hybridfahrzeugen ist PWS 2022 auch in die Zerspanung eingestiegen. Die hochautomatisierte Präzisionsfertigung dieser Bauteile erfolgt auf insgesamt vier NHX 8000, die DMG MORI über ein MATRIS System verbunden hat. Die produktive Automation umfasst das Handling der Platten vom Rohteil über die Fertigung, das Waschen, die Qualitätsprüfung und Entgraten bis hin zur finalen, eindeutigen Kennzeichnung der Bauteile.

Es war von Anfang an klar, dass wir eine vollautomatisierte Fertigung benötigen, um die Serienproduktion prozesssicher gewährleisten zu können. Mit DMG MORI haben wir genau dafür den richtigen Partner gefunden.

Daniel Jud, geschäftsführender Gesellschafter PWS

Präzision aus Tradition in der 4. Generation

Über die Jahrzehnte hat sich das Leistungsspektrum von PWS kontinuierlich weiterentwickelt. „Vor allem über die Werkstoffe haben wir unsere Produktpalette stetig erweitert“, erklärt Daniel Jud, der das Unternehmen als geschäftsführender Gesellschafter bereits in vierter Generation leitet. Begonnen hat sein Urgroßvater mit der Verarbeitung von Schwarzstahl, später folgte Edelstahl. „Heute gewinnen Aluminium und Titan zunehmend an Bedeutung.“ Der Trend zum Leichtbau werde beispielsweise durch die Elektrofahrzeugindustrie vorangetrieben.

In der Prototypenfertigung unterstützt PWS seine Kunden schon in frühen Entwicklungsphasen. Das Team steht damit immer wieder vor neuen Herausforderungen, innovative Bauteile in höchster Qualität und – mit Blick auf die Serienfertigung – wirtschaftlich zu fertigen. Daniel Jud sieht sein Team und die Produktion dafür gut aufgestellt: „Dabei profitieren wir zum einen vom langjährigen Know-How unserer Fachkräfte, zum anderen von leistungsstarker Fertigungstechnologie.“

Der moderne Maschinenpark sei zudem attraktiv für junge Nachwuchskräfte und Auszubildende. „Wir können uns glücklich schätzen, dass uns immer wieder Initiativbewerbungen erreichen, mit denen wir unseren Personalbedarf sichern können.“

DMG MORI: Flexible Fertigungslösung mit Standardmaschinen

Jede NHX 8000 verfügt über einen Palettenwechsler mit je einer Vorrichtung pro Palette, die jeweils beidseitig mit einer Platte bestückt werden. In einem Bearbeitungsprozess werden somit gleich zwei Bodenplatten gefertigt.

Eins dieser neuen Produkte hat dazu geführt, dass PWS sein technologisches Leistungsportfolio um eine innovative Zerspanung erweitert. „Für einen großen Automobilhersteller haben wir den Prototypen eines Bodenteils für die Batterie gebaut und schließlich auch den Auftrag erhalten, die Serie zu fertigen“, erinnert sich Steffen Metz, Leitung Einkauf und Materialwirtschaft bei PWS. „Dafür haben wir eine geeignete Fertigungslösung gesucht.“ Unser Kerngeschäft Stanzen war für die Anforderung technisch nicht möglich, die Bearbeitung in einer Portalmaschine war uns zu unflexibel. „In DMG MORI haben wir einen Partner gefunden, der die Bauteile auf Standardmaschinen prozesssicher in der geforderten Qualität bearbeiten kann, wie Probebearbeitungen in Wernau bewiesen haben. Und natürlich auch jetzt im Serienbetrieb.“ Damit fiel die Wahl schnell auf eine Bearbeitung mit der NHX 8000. Ihr Arbeitsraum bietet ausreichend Platz für die 652 × 980 mm großen Bauteile und bei Be-darf lässt sich das Horizontal-Bearbeitungszentrum in Zukunft leicht für andere Aufträge verwenden.

Die Serienproduktion der Bodenteile um-fasst bis zu 6.000 Teile pro Woche. Um diese Kapazitäten bedienen zu können, hat PWS vier NHX 8000 angeschafft. Jede Maschine verfügt über einen Palettenwechsler mit je einer Vorrichtung pro Palette, die jeweils beidseitig mit einem Bodenteil bestückt werden. In einem Bearbeitungsprozess werden somit gleich zwei Bodenteile gefertigt. Der entscheidende Grund für DMG MORI als Partner in diesem Projekt war zudem die Automationskompetenz des Werkzeugmaschinenherstellers. Steffen Metz dazu: „Es war von Anfang an klar, dass wir eine vollautomatisierte Fertigung benötigen, um die Serienproduktion prozesssicher gewährleisten zu können.“ Mit dem MATRIS System hat DMG MORI eine individuelle Lösung konzipiert und zusätzlich den gesamten Fertigungsprozess als Turnkey geliefert. Und das aus einer Hand.

Vom Rohteil zum einbaufertigen Bodenteil inklusive digitaler Dokumentation

Die NHX 8000 bei PWS sind als Sonderoption mit #40 speedMASTER Spindeln ausgestattet.

PWS bringt die Rohteile über einen selbstentwickelten Sonderladungsträger mit Platz für über 100 Platten in die Anlage ein. Im Zentrum des MATRIS-Systems übernehmen zwei Roboter das Handling der Werkstücke. Die Bauteile werden ausgerichtet und automatisch auf beiden Seiten in der Vorrichtung eingespannt. Die zwei bereits bearbeiteten Bauteile werden entnommen und an die weiteren Stationen gegeben. „Die fertigen Teile durchlaufen eine Reinigung über eine Abblaseinrichtung, eine Kameraprüfung, die die Bohrungen kontrolliert und eine Entgratmaschine. Danach wird jede Platte per Laser mit einem QR-Code versehen und gescannt. „Damit erfassen wir alle Fertigungsdaten digital, um die lückenlose Nachverfolgbarkeit garantieren zu können“, so Steffen Metz. „Der reibungslose Prozess liefert einbaufertige Bodenplatten.“ Zur weiteren Qualitätssicherung wurde das MATRIS-System nachträglich noch um eine Waschanlage und eine Ebenheitskontrolle ergänzt.

Kontinuierliche Produktion während Wartunsgsarbeiten

Die Prozesssicherheit ist für PWS entscheidend, weil jeder Maschinenstillstand gravierende Folgen mit sich bringt. Daniel Jud verweist auf vertraglich vereinbarte Liefermengen und -fristen: „Deshalb wurde das Fertigungssystem so konzipiert, dass es auch beim Stillstand einer Maschine entkoppelt weiterarbeiten kann.“ Dies sei beispielsweise bei Wartungen der Fall.

Entgegenkommende Projektarbeit

Die aufwendige Konzeption bis hin zur Serienproduktion auf der komplexen Automationslösung hat DMG MORI in rund 18 Monaten absolviert. Eine der NHX 8000 wurde sogar vorab geliefert, damit PWS bereits erste Bodenteile fertigen und den Prozess testen konnte. „Damit konnten wir bereits vor der finalen Abnahme in Japan wichtige Erkenntnisse sammeln und in den Bau des Systems einfließen lassen“, so Steffen Metz über den entgegenkommenden Schritt seitens DMG MORI.

Mit dem Einstieg in die qualitätsorientierte Zerspanung anspruchsvoller Bauteile hat PWS über den Tellerrand hinausgeblickt und einen Weg beschritten, von dem sich Daniel Jud viel erhofft: „Mit der Erfahrung, die wir in den vergangenen zwei Jahren in einem für uns neuen Technologiebereich gesammelt haben, sehen wir uns bestens gewappnet für künftige Aufträge und weitere Investitionen in innovative Fertigungslösungen.“