Durchgängige Automation führt Regie im Motorenbau

Wolfgang Klingauf ist Fachjournalist in Augsburg

Die Grob-Werke Burkhart Grob e. K. mit Stammsitz in Mindelheim sind ein traditionsreiches Familienunternehmen, das zurzeit großes Medieninteresse erregt. Grund dafür ist der von Grob Aerospace entwickelte neunsitzige Business-Jet G180, der komplett aus Faserverbund-Werkstoffen gebaut wird. Der eigentliche Schwerpunkt des Unternehmens liegt aber auf dem Bau von Werkzeugmaschinen und Anlagen für die Automobilindustrie. An den Standorten Mindelheim, Bluffton/USA und São Paulo/Brasilien sind in diesem Unternehmensbereich rund 3000 Personen beschäftigt.

Auch wenn die Erfolge im Werkzeugmaschinen- und Systemgeschäft beachtlich sind – immerhin wuchs das Unternehmen während der letzten zehn Jahre nahezu kontinuierlich – fanden sie geringeres Medien-Echo. Vermutlich liegt das daran, dass Grob-Maschinen der Öffentlichkeit eher verborgen bleiben. Doch sie kommen weltweit bei den führenden Automobilherstellern zum Einsatz, die darauf in erster Linie Motorkomponenten produzieren.

Einer der jüngsten Aufträge ging in das Reich der Mitte, zu General Motors nach Shanghai. Die zweiteilige Anlage fertigt Zylinderköpfe und -blöcke. Alle 76 s „fallen“ je ein einbaufertiger Block und Kopf vom Band. Da Grob hier als Systemlieferant fungiert, liegt die gesamte Verantwortung für die Anlage bis hin zum Fräswerkzeug in der Hand der Mindelheimer. Peter Steger, Leiter der Abteilung Elektro-Konstruktion, macht den Umfang deutlich: „Die Gesamtanlage enthält 58 Bearbeitungszentren, sieben Sonderstationen und zusätzlich zehn Montagestationen. Dazu kommen noch ergänzende Maschinen und Komponenten wie zum Beispiel Anlagen zur Teilereinigung. Der Aufwand, bis alle Maschinen richtig konfiguriert und verkettet sind, ist enorm. Dabei kommt der Antriebs- und Steuerungstechnik besondere Aufmerksamkeit zu.“

Kernbestandteil der gelieferten Systeme sind die eigenen Bearbeitungszentren. Da Grob ausschließlich Systemlösungen verkauft, ist Modularität auch bei den Maschinen Pflicht. Dementsprechend heißt die neueste Generation von Bearbeitungszentren kurz G-Modul. Jedes Bearbeitungsmodul der G-Reihe, die es in den Größen 200,300, 500 und 700 gibt, ist mit einem oder zwei Spindelschlitteneinheiten sowie einer, zwei oder vier Spindeln ausgestattet, die horizontal angeordnet sind. Ein Kreuzschlitten übernimmt die X-Z-Bewegung, und eine Werkstückbrücke verfährt zwischen den beiden Gantry-Ständern in Y-Richtung. Optional stehen auch A-, B- oder A/B-Achsen im Tisch zur Verfügung. Der modulare Aufbau von Bearbeitungszentren und deren Verkettung sorgt für höchste Flexibilität auf Maschinen- wie auch auf Prozessseite. Dabei sind alle Bearbeitungszentren autarke Module, die sich in unterschiedlichen Ausbaustufen konfigurieren lassen.

Bei der nach China gelieferten Anlage stammt das komplette Antriebs- und Steuerungspaket von GE Fanuc Automation CNC Deutschland GmbH, Neuhausen. Jedes Bearbeitungszentrum wird von einer CNC 160i gesteuert, an die Peter Steger höchste Anforderungen stellt: „Die Maschinensteuerung muss die ganze Bandbreite der NC-Technik beherrschen, wie sie heute üblich ist. Das heißt, wir setzen sie für einfache NC-Anwendungen wie Bohren und Gewinden ein, aber ebenso für Bearbeitungen, bei denen bis zu elf Achsen im Einsatz sind. Auch mehrkanalige Anwendungen müssen beherrscht werden.“ Für Abteilungsleiter Steger ist das kein Problem, weil GE Fanuc als Systemanbieter Motoren, Verstärker, Steuerungen, Bedien- und Anzeigefelder bis runter zu Kleinteilen alles aus einer Hand anbietet. Das garantiert auch ein weitgehend reibungsloses Zusammenspiel.“ Volker Hartmann, Leiter der Abteilung Elektro-Montage, bestätigt dies: „ Neben der Qualität und Zuverlässigkeit sind Kompatibilität und Kontinuität auf der Softwareseite für uns sehr wichtig.“

Bei derart großen Anlagen schreibt in der Regel der Automobilhersteller vor, welche Steuerungstechnik der Systemlieferant einsetzen soll. Infrage kommen hierfür ohnehin nur Anbieter, die weltweit agieren und ein breites Sortiment anbieten können. Mit Servoantrieben und CNC-Steuerungen allein ist es nicht getan. Für die gesamte Anlagensteuerung, die Verkettung der Maschinen, den Montagebereich sowie die Teilereinigung kommen SPS-Steuerungen zum Einsatz, wie zum Beispiel in der SGM-Anlage die neue RX3i von GE Fanuc. Volker Hartmann hebt hervor: „Die Teilverkettungen an der Maschine übernimmt noch die CNC 160i. Die langen Verkettungsstücke, die Aufzüge, Drehtische und Montagestationen werden über die SPS-Steuerung RX3i gesteuert.“

Da das Einrichten der Anlage und vor allem der Bedienerschnittstellen eine diffizile Angelegenheit ist, arbeitet der Mindelheimer Maschinenbauer mit seinem Steuerungslieferanten eng zusammen. Volker Hartmann ist mit der Betreuung zufrieden: „Ein GE Fanuc-Mitarbeiter begleitet das Projekt bei uns im Hause von Anfang an. Vor Ort in China wird dann die Anlage von Fanuc betreut. Bei technischen Problemen ist kurzfristig ein Spezialist vor Ort, der diese im Zusammenspiel mit Fanuc, Japan bereinigt.“ Gerade im globalen Geschäft, bei Produktionsanlagen in Asien und den USA sind das überzeugende Argumente.

Mit CNC und Antrieben den komplexen Motorenbau beherrschen

Als Kernbestandteil enthält das Produktionssystem für General Motors in Shanghai die von Grob entwickelten und gebauten Bearbeitungszentren. Aufgrund ihrer modularen Bauweise heißen sie kurz G-Module. Im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen haben die Modul-Typen 200, 300, 500 und 700 folgende Vorteile:

Da alle Motoren, Verstärker, Steuerungen, Bedien- und Anzeigefelder von GE Fanuc stammen, ist ein weitgehend reibungsloses Zusammenspiel gewährleistet.