Das Rennen beginnt vor dem Rennen

Ralph Schiffler

Für Porsche war 2015 eine perfekte Saison in der FIA World Endurance Championship (WEC): Gesamtsieg bei den 24 Stunden in Le Mans, Gewinn der Hersteller-Weltmeisterschaft beim vorletzten Lauf in Shanghai – und in Bahrain auch noch der bis zur letzten Runde hart umkämpfte Fahrertitel.

Erst ein Jahr zuvor war Porsche, angezogen vom neuen Effizienzreglement, in die Topklasse des Langstreckensports zurückgekehrt. Im Entwicklungszentrum in Weissach entstand das technologisch anspruchsvollste Fahrzeug des gesamten Starterfeldes. Während der Rennstall zu großen Teilen mit Zulieferern kooperiert, hat die Technologiepartnerschaft mit DMG Mori auch die internen Fertigungsmöglichkeiten nachhaltig beeinflusst. Um Komponenten für die Rennfahrzeuge flexibler und schneller herzustellen, hat Porsche Motorsport eine eigene, hochmoderne Teilefertigung als neue Kernkompetenz aufgebaut. Ein Drehzentrum des Typs CTX beta 800 und ein 5-achsiges Bearbeitungszentrum DMU 65 Monoblock – beide mit Celos – bilden die maschinelle Basis. Komplettiert wird der Fertigungsprozess durch den Einsatz der DMG-Mori-Prozesskette – Konstruieren und Programmieren mit Siemens NX CAD/CAM und anschließend eine 1:1-Simulation des NC-Programms in der Virtual Machine des deutsch-japanischen Werkzeugmaschinenherstellers.

„Kurze Reaktionszeiten und Flexibilität sind im Motorsportumfeld entscheidende Erfolgsfaktoren“, erklärt Frank Jahn. Er ist bei Porsche Motorsport verantwortlich für die Komponentenfertigung. Deshalb habe man parallel zu den zahlreichen Kooperationen mit erstklassigen Lieferanten auch eine eigene Fertigung aufgebaut. Die Herausforderung bei diesem Projekt sei enorm gewesen: „Wir mussten hier sowohl technologisch investieren als auch personell.“

Der Aufbau einer eigenen Teilefertigung ist natürlich auch eine unmittelbare Folge der Kooperation mit DMG Mori. Als exklusiver Premium- und Technologiepartner des Porsche Teams liefert der Werkzeugmaschinenhersteller umfassendes Know-how im Bereich der CNC-Technik. Da die Bearbeitungszentren und Drehmaschinen bereits seit vielen Jahren in anspruchsvollen Branchen wie dem Automobilbau, der Luft- und Raumfahrttechnik, sowie – nicht zuletzt – auch im Motorsport Anwendung finden, kennt der Maschinenbauer die hohen Anforderungen sehr genau. In der Regel geht es um extrem aufwändige Bauteile, die binnen kürzester Zeit und in höchster Qualität verfügbar sein müssen.

Mit der CTX beta 800 und der DMU 65 Monoblock ist Porsche Motorsport bestens gerüstet, um die anfallenden Fertigungsaufgaben schnell und zuverlässig zu lösen. „Die Kombination aus dem vielseiteigen Drehzentrum – es ist unter anderem mit einer Y-Achse und einem Ölnebelabscheider ausgestattet – und dem 5-Achsen-Bearbeitungszentrum gibt uns in der Produktion absolute Freiheiten“, unterstreicht der Betreiber. Die Arbeitsräume seien ausreichend groß für die jeweiligen Komponenten und die Performance der beiden Maschinen überzeuge sowohl im Bereich der Geschwindigkeit als auch auf Qualitätsebene.

Ein Highlight der Komponentenfertigung ist die DMG-Mori-Prozesskette. Sie umfasst Konstruieren und Programmieren mit Siemens NX CAD/CAM und eine anschließende 1:1-Simulation des NC-Programms in der Virtual Machine. „Für jede noch so komplexe Bearbeitung steht in NX CAM die notwendige Programmierstrategie zur Verfügung. Und mit der virtuellen Maschine überprüfen wir die Machbarkeit und stellen die Kollisionsfreiheit zu 100 Prozent sicher“, begründet Frank Jahn die Investition in die Softwarelösung. Er sieht eine Analogie zum 24-Stunden-Rennen von Le Mans, wo Porsche zuletzt einen beeindruckenden Doppelsieg gefeiert hat: „Auch in der Fertigung müssen wir oftmals binnen 24 Stunden Top-Resultate in Form von hochwertigen Komponenten liefern.“ Deshalb müsse man die komplexen Bauteile im ersten Versuch fehlerfrei bearbeiten.

Dittmar Lienert – er ist zum Team gestoßen, als die Komponentenfertigung aufgebaut wurde, und zuständig für die Programmierung und Bearbeitung der Bauteile – nennt den Vorteil der Simulationssoftware: „Die Virtual Machine hat für uns denselben Stellenwert wie der Rennsimulator für die Piloten. Sie ermöglicht eine 1:1-Simulation der realen Bearbeitung am PC – inklusive Maschinenkinematik und realer Steuerung.“ Die Einarbeitung in die leistungsfähige und dadurch auch umfangreiche Software habe er als unkompliziert empfunden: „Wir sind deutlich schneller dort angekommen, wo wir hin wollten.“

Das anspruchsvolle Anwendungsspektrum der Entwicklungsabteilung umfasst unter anderem Fahrwerksteile und Kurbelwellengehäuse, aber auch Einsatzequipment, das im Renngeschehen großen Anteil am Erfolg hat. Änderungen an den zahlreichen Komponenten erfolgen immer kurzfristig zwischen den einzelnen Rennen. „Die Programmierung in NX CAM und die gleichzeitige Simulation der Programme in der Virtual Machine spart enorm Zeit, weil Fehler in meiner Programmierarbeit oder gar mögliche Kollisionen sofort angezeigt werden“, erklärt Dittmar Lienert. Damit entfalle auch das zeitraubende Einfahren der Programme an der Maschine.

Im Rahmen der komplexen Teilefertigung erweist sich auch die Celos-Benutzeroberfläche auf beiden Maschinen als wesentliche Unterstützung. Frank Jahn bezieht sich hier auf den Arbeitsplan: „Anhand von Fotos hinterlegen wir in Celos Bauteile sowie Spannmittel und verwalten Schnittdaten und Werkzeuge.“ Dies erleichtere zudem die erforderliche lückenlose Dokumentation in der Fertigung. Das Fazit ist eindeutig: „Durch die Prozesskette unseres Technologiepartners und Celos programmieren, simulieren und fertigen wir beliebig komplexe Teile für unsere Rennautos – und dies unglaublich schnell und fehlerfrei. Dadurch tragen wir zu dem Vorsprung bei, den unsere Teams in Le Mans und an anderen Orten auf die Rennstrecke bringen.“

Fachjournalist in Köln