Elektronik als Motor

Staub und elektrostatische Entladung würden in dem Raum Ärger machen. Die in ableitfähige Schutzkittel gekleideten Spezialisten verarbeiten Komponenten mit filigranen Strukturen: Kantenlängen kleiner als 1 mm und Pin-Abstände von 0,35 mm zwingen die Mitarbeiter von Nord Electronic Drivesystems in Aurich zu äußerster Sorgfalt. In den SMD-Bestückungsautomaten der Tochterfirma von Getriebebau Nord entstehen die elektronischen Zentralorgane, die Frequenzumrichter und Servocontroller steuern sollen.

Rund 18 000 dieser oberflächenmontierbaren Filigranteile verarbeitet ein solcher Automat in der Stunde. Dabei werden Lose von 50 bis 250 Leiterkarten einer Type bearbeitet. Nach anschließender Reflow-Lötung unter Stickstoff-Atmosphäre sind die Karten dann reif für die Durchsteckmontage. Dort, im THT-Bereich (Through Hole Technlogogy), werden sie mit großen bedrahteten Bauelementen bestückt, bevor in der Montagelinie das Endprodukt entsteht.

Organisationsprinzipien wie Kanban und One Piece Flow, also die Fließfertigung, bei der die Komponenten auf einem Werkstückträger komplettiert werden, „stärken die Eigenverantwortung und machen die Arbeitsabläufe für die Mitarbeiter transparenter“, erläutert Gerhard Harms stolz seinen modernen Produktionsstandort. Der Fertigungsleiter im Auricher Werk der Getriebebau Nord-Gruppe mit Stammsitz in Bargteheide bei Hamburg konnte selbst Einfluss darauf nehmen, als es im Jahr 2005 darum ging, „auf der grünen Wiese eine optimale Elektronikfertigung zu installieren“. Schließlich sind „für die Lebensdauer von Frequenzumrichtern neben deren Konstruktion auch sehr stabile Prozesse in der Fertigung erforderlich“, weiß Harms. Seiner Meinung nach sollten die Geräte zehn, wenn nicht gar 15 Jahre im Schaltschrank ihren Dienst verrichten, ohne auffällig zu werden.

Monatlich verlassen rund 5000 Umrichter das Auricher Werk, das für einen Jahresausstoß von 100 000 Geräte ausgelegt ist. Gefertigt werden sie auf einer 3000 m² großen Fläche in einem optimierten, kreisrunden Materialfluss. Dieser sei so geplant, dass er bei einer Erweiterung nicht zum Zickzackkurs verkomme, nennt Harms ein wichtiges Detail des Investments in Aurich, das den Eigentümern der Nord-Gruppe über 7 Mio. Euro wert war.

Gemessen am Umsatz nimmt die Elektronik bei dem Getriebemotorenhersteller zwar erst rund 10 % ein. „Der Anteil ist aber deutlich steigerungsfähig“, zielt Frank Wiedemann, Geschäftsführer der Nord-Tochter, auf den Ausbau in Aurich ab. Chancen sieht er neben dem Energie sparen vor allem durch den Trend, dass viele Industriezweige derzeit ihre Prozesse automatisieren würden. Hierbei kommt dem norddeutschen Antriebstechniker dank hoher Fertigungstiefe zugute, alles aus einer Hand zu liefern und Getriebe, Motor und die Elektronik aufeinander abstimmen zu können. Dabei wird aus einem Komponenten-Baukasten heraus eine gewisse Branchenabdeckung verfolgt.

Derweil „fragen immer mehr Kunden mehr als nur die Komponente nach“, sieht Frank Wiedemann den Trend zur Dienstleistung, um Prozesse zu automatisieren. Auch wenn dieses Ziel für die Nord-Gruppe „strategisch längerfristig angelegt“ sei, ist die Programmerweiterung im Auricher Werk laut Wiedemann bereits vollzogen. So sei derzeit ein Steuerungssystem in der Entwicklung, das die Leistungselektronik mit Servoregler und Frequenzumrichter ergänzen soll. Mit der Möglichkeit einer SPS auf der Hutschiene im Schaltschrank oder einer Visualisierung komme Nord dem Wunsch vieler Kunden nach, ein Gesamtsystem aus einer Hand liefern zu können.

Auch im Bereich der Servocontroller drängt Getriebebau Nord in Richtung Gesamtlösung. Die Reglerreihe soll laut Wiedemann deutlich ausgebaut werden. Für das heute eher komponentenorientierte Einzelgerät wird ein Konzept aufgelegt, „das klassisch auch in ein Mehrachssystem mündet“. Dieser konsequente Schritt in Richtung Automatisierung erfolge deutlich abgegrenzt vom Frequenzumrichter. „Schließlich wollen wir uns intern keine Konkurrenz machen“, begründet der Nord-Geschäftsführer das Konzept. So könne etwa ein Kompaktgerät zusammen mit einem Achsmodul einen effizienten und wirtschaftlichen Zweiachsregler bilden. Auch der Energiespargedanke spielt hinein: Kombiniert mit einem aktiven Netzmodul lasse sich etwa Energie zurückspeisen, nennt Wiedemann ein weiteres Plus.

Dietmar Kieser dietmar.kieser@konradin.de

Konsequent in Richtung Automatisierung

Das Werk der Nord Electronic Drivessystems in Aurich hat in der aktuellen Ausbaustufe eine Kapazität von rund 100 000 Umrichter pro Jahr. Ein Teil der gängigen Typen werden für das Lager in Bargteheide produziert, von dort werden sie an die weltweiten Standorte geliefert. Viele Produktvarianten gehen auch direkt von Aurich an die Kunden.

Nord produziert Umrichter in den Leistungsbereichen von 0,25 kW bis 160 kW. In der Regel werden drei bis vier Baureihen parallel gefertigt.

Für die Baureihe SK 5xxE ist die Markteinführungsphase bereits abgeschlossen, heißt es. Länger im Markt ist der SK 700E. Die Vector-CT- und MC-Reihe laufen gerade aus, sie werden bei den Kunden durch den SK 700E oder SK 5xxE ersetzt. Für den Bereich der dezentralen Umrichter steht der Typ SK 300E. Hinzu kommt die neue Baureihe SK 2xxE, die in diesem Jahr erstmalig zum Einsatz kommt. Der dezentrale Frequenzumrichter-Bereich steigt laut Hersteller stetig. Nord strebt für die nahe Zukunft an, den Umsatz hier zu verdoppeln.

Die Frequenzumrichter der Reihe SK 5xxE und SK 700E bieten jetzt eine Funkion zur Energieeinsparung beim Betrieb von Asynchronmotoren speziell im Teillastbereich. Dieser Motor benötigt zur Abgabe seines vollen Drehmoments eine dazu passende Magnetisierung. Umrichter passen die Magnetisierung automatisch an die Last an und reduzieren damit den Motorstrom und die Verluste im Motor. Insbesondere bei kleinen Teillasten im Bereich von 10 bis 15 % lassen sich mit dieser Funktion bis zu 30 % Energie einsparen.