Profit durch ideenreichen Werkzeugpartner

Györ ist mit 130.000 Einwohnern die sechstgrößte Stadt Ungarns. Ihre geografische Lage im Dreiländereck Ungarn, Slowakei und Österreich ist einer der Standortvorteile und veranlasste die Firmenzentrale von Audi 1993, auf einer Grundfläche von 100.000 Quadratmetern in Györ mit der Motorenproduktion zu starten. 1998 kam die Montage des Audi TT Coupé hinzu, später folgten Montageaufträge für weitere Modelle.

Im Jahr 2008 wurden über 1,9 Millionen Motoren von mehr als 5.500 Mitarbeitern am Standort produziert und ca. 60.000 Audi TT Coupé, TT Roadster und A3 Cabriolet montiert. Györ ist das zentrale Motorenwerk des Volkswagen Konzerns und gilt mittlerweile als der größte Motorenhersteller der Welt. Györ beliefert nämlich über Audi hinaus auch andere Unternehmen des Konzerns wie VW, Skoda, Seat und Lamborghini.

Kennametal ist seit Beginn der V6/V8-Kurbelwellenfertigung im Jahr 2003 in Györ ein wichtiger Partner in der Werkzeugversorgung. Derzeit werden sieben verschiedene Arten von Kurbelwellen gefertigt, in der Zukunft sind es neun Typen. Diese Entwicklung ist bedingt durch die neue Generation der TDI-Motoren. Daraus ergab sich eine Gesamtkapazität von 300.000 V6/V8-Kurbelwellen im Jahr 2008, die die vorhandenen Kapazitätsmöglichkeiten im Werk schon an ihre Grenzen brachten. In 2009 wurden, trotz der herausfordernden Wirtschaftlage, etwa 280.000 Stück V6/V8-Kurbelwellen produziert.

Die ersten drei Bearbeitungsschritte sind die größte Herausforderung

Den weichen Teil des Zerspanungsprozesses bei der Kurbelwellenbearbeitung kann man grob gefasst in 9 Arbeitsschritte unterteilen:

1. Basisflächenbearbeitung

2. Hauptlager Vorfräsen – Innenfräsen

3. Hublager Vorfräsen – Innenfräsen

4. Wangenfräsen

5. Drehen der Enden

6. Hauptlager Fertigfräsen – Außenfräsen

7. Hublager Fertigfräsen – Außenfräsen

8. Entgraten

9. Ölkanalbohren

Dabei stellen die ersten drei Bearbeitungsschritte die größte Herausforderung dar. Hier beweist ein aktuelles Beispiel der partnerschaftlichen Zusammenarbeit mit Kennametal, wie durch gemeinsame Prozessoptimierung eine Erhöhung der Standzeit um 160 Prozent erzielt wurde.

Die Basisflächenbearbeitung der Kurbelwelle erfolgt durch Schruppen der geschmiedeten Rohteile. Die spezielle Herausforderung besteht darin, die Schmiedehaut, d.h. zirka zwei Kilogramm Späne, in Zirkularbewegung durch einen Innenfräser abzutragen. Bisher kamen dabei Werkzeuge des Maschinenherstellers zum Einsatz.

Von 250 auf 400 Teile mit neuen PVD-Platten

Nach einem gemeinsamen Test mit Gábor Szücs, verantwortlicher Verkaufsleiter bei Kennametal in Ungarn, und einem weiteren Pilotprojekt wurden die bisherigen Wendeplatten im Sommer 2008 durch die neue Sorte TN 6515 ersetzt. Konnten bisher 250 Teile gefertigt werden, ohne dass die Werkzeuge gewechselt werden müssen, sind es bei Einsatz der neuen PVD-Platten nun 400 Teile. Zoltán Szathmári, verantwortlich für die Fertigungsplanung & Werkzeugtechnologie in der Kurbelwellenfertigung bei Audi, beschreibt die Umstellung wie folgt, „Die Suche nach den neuen Platten war keine leichte Aufgabe. Allein 64 Platten sind in einem derartigen Schruppwerkzeug eingesetzt. Parameter wie Standzeit und Werkzeugwechsel sind somit für uns kritische Erfolgsgrößen.“

„Die neue Platte hat uns sogar doppelt genützt““, fügt Csaba Németh, Produktsegment V6 FSI Kurbelwelle Mechanische Fertigung, hinzu. „Beim Fertigfräsen der Pleuellager haben wir sie auch getestet und erreichten hierbei gleich eine Vervierfachung der Standzeit und 100% höhere Vorschubwerte“.

Da bei diesem Arbeitsgang generell ein sehr hoher Verbrauch an Wendeschneidplatten besteht, brachte die Umsetzung einer gemeinsamen Idee von Herrn Szathmári und Rudolf Ehrmann, Manager Advanced Planning Kennametal, weitere Pluspunkte. Die Wendeplatten haben an den Ecken verschiedene Kennzeichnungen (0-3 Kalotten). So soll sichergestellt werden, dass alle verschiedenen Schneidkanten nacheinander genutzt werden und keine Platte mit ungenutzter Schneide ins Recycling geht. Allein hierdurch ergibt sich eine Kosteneinsparung von ca. 20 Prozent pro Jahr.

2.000 Hauptlager statt bisher 1.000 mit einem Plattensatz

Ein drittes Beispiel für die Prozessverbesserung durch den Werkzeuglieferanten ergab sich beim Fertigfräsen der Hauptlager. Dieser Arbeitsschritt erfolgt auf der GFM-Anlage, bei welcher bislang Monoblock Werkzeuge zum Einsatz kamen. Laut Zoltán Szathmári „war der Prozess jedoch sehr instabil und der Plattensitz häufig beschädigt. Die Reparaturen waren nicht einfach. Grund genug für uns, das Gespräch mit verschiedenen Werkzeuglieferanten zu führen, um Verbesserung zu erreichen. Kennametal bot am Ende auch hier die wirtschaftlichste Lösung.“

Gábor Szücs und Rudolf Ehrmann fügen hinzu, „es war uns wichtig, eine KMT-Segmentlösung anzubieten, wodurch eine optimale Schneidenanordnung realisiert werden konnte. Die dadurch stark verbesserte Späneabfuhr reduziert Werkzeugschäden auf ein Minimum. Ein Werkzeugwechsel dauert auf der Maschine zirka 30 Minuten, dies ist wertvolle Zeit die nicht für die Produktion zur Verfügung steht.“ Mit Einsatz neuer Wendeplatten der Sorte TN 6525 wurde auch hier eine Verdopplung der Standzeit von (1.000 auf 2.000 Stück) erzielt. Diese Sorte zeichnet sich durch hohe Verschleißfestigkeit bei trotzdem großer Zähigkeit und somit Bruchfestigkeit aus.

Zeit halbiert, Teile verdoppelt

Aber nicht nur beim Thema Fräsen unterstützt Kennametal die Kollegen von Audi in Ungarn, sondern bietet auch zahlreiche Sonderlösungen im Bereich Vollhartmetallbohren. So wurde mit dem Bohrer KenTIP die Einstellzeit halbiert und die Standzeit beim Wuchten verdoppelt. Gleichzeitig wurden die Kollegen von Audi im Thema „Nachschleifen“ durch Kennametal geschult und können dies jetzt selbst im Werk durchführen.

Schnell und kompetent

Auch bei den sogenannten „Erleichterungsbohrungen“ zur Gewichtseinsparung bei V8-Wellen beim 4,2 Liter Motor kommen Vollhartmetallbohrer seit drei Jahren zum Einsatz. Bei diesem kostenintensiven und aufwendigen Prozess kommt es darauf an, dass keine Veränderungen im Gefüge entstehen. Durch neue Tendenzen in der Automobilindustrie, insbesondere der Anspruch an weniger CO2 Ausstoß, werden solche Lösungen in Zukunft noch stärker gefragt sein, da die neue Generation der Motoren weitere Gewichtseinsparungen verlangt. Hier gilt es weiterhin partnerschaftlich zusammenzuarbeiten, denn wichtig ist, dass die „Serie gut durchläuft“, so Zoltán Szathmári. „Bislang hatte Kennametal immer schnelle kompetente Hilfe bei den Problemen. Auch wenn es mal „brannte“ haben die Kollegen großes geleistet.“W

www.kennametal.com