Großbauteile erfreuen sich steigender Stückzahlen insbesondere im Bereich Windenergie. Die Übertragung der erprobten Methoden und Konzepte zur Serienfertigung von kleinen auf große Bauteile ist nicht problemlos möglich.
Die Produktion von Großbauteilen wandelt sich aufgrund steigenden Stückzahlen, insbesondere im Bereich Windenergie, von einer Werkstätten- zu einer Serienfertigung. Allerdings ist die Übertragung der erprobten Methoden und Konzepte zur Serienfertigung von kleinen auf große Bauteile nicht immer problemlos möglich. Die sich hieraus ergebenden besonderen Herausforderungen bei der Serienfertigung von Großbauteilen werden im Bericht hergeleitet und anhand aktueller Beispiele aus der Industrie wird aufgezeigt wie den veränderten Anforderungen wirtschaftlich begegnet werden kann.
Zu Beginn muss dazu die Frage beantwortet werden, was sind Großbauteile und wie können diese definiert werden.
Für Bauteile, die in großen Stückzahlen hergestellt werden, etwa Komponenten für automobile Anwendungen, ist eine Serienfertigung mit allen bekannten Merkmalen wie einem hohen Automatisierungsgrad und sicheren Prozessen Stand der Technik. Erfahrungsberichte aus der Industrie zeigen aber, dass diese Merkmale nicht direkt auf große Bauteile übertragbar sind. Die Betrachtung des Themas wird beispielhaft anhand des Antriebsstrangs einer Windkraftanlage vorgenommen.
Der Bericht beschreibt die Eigenschaften von Großbauteilen und deren Unterschiede zu kleinen Bauteilen. Es werden die Herausforderungen bei der Serienproduktion von Großbauteilen vorgestellt und anhand industriell applizierter Lösungen Möglichkeiten für eine wirtschaftliche Produktion aufgezeigt. Im Detail werden die Produktionsmerkmale aufgeteilt in die Bereiche Prozess, Maschine und Automatisierung. Die Charakteristika einer Serienfertigung aus diesen Bereichen werden jeweils betrachtet.
Für den Bereich Prozess ist dies die Diskussion der Einsatzmöglichkeit hybrider Produktionssysteme, etwa die Vereinigung von Dreh- und Bohroperationen auf einer Maschine oder die Substitution von hauptzeitintensiven Prozessen mit undefinierter Schneide durch Prozesse mit definierter Schneide.
Dies überschneidet sich hinsichtlich der Prozessintegration in Teilen mit der Betrachtung der Produktionsmaschine selbst. Aus der Forderung einer hohen Produktivität leiten sich die Anforderungen für Maschinen ab, die auch für die Serienfertigung von Großbauteilen geeignet sind. Dazu werden die größten Verlustzeiten betrachtet und Konzepte vorgestellt wie diese reduziert werden können. Diese Konzepte umfassen zum Beispiel intelligente Rüstkonzepte für Werkstücke und Werkzeuge.
Ein weiterer Aspekt der Prozesskettenbetrachtung ist, angelehnt an die Erkenntnisse aus der Automobilindustrie, die Betrachtung des möglichen und sinnvollen Automatisierungsgrades bei der Produktion von Großbauteilen. Hierfür werden Beispiele aus der industriellen Praxis analysiert.
Der Bericht gibt somit letztendlich einen Überblick der machbaren und sinnvollen Neuerungen für die Produktion von Großbauteilen unter Berücksichtigung des Wandels zu einer Serienfertigung. Lb/hw
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