Wie sich Grob auf die Elektromobilität ausgerichtet hat

Die Grob Werke haben die neuen Herausforderungen der E-Mobilität gut gemeistert. Nach eigenen Angaben des Werkzeugmaschinenherstellers sind neue Technologien für Elektroantriebe und Batteriespeichersysteme für die Gesamtstrategie des Unternehmens schon heute von entscheidender Bedeutung.

Die Umsatzentwicklung in diesem Bereich hat sich laut dem Familienunternehmen in den vergangenen vier Jahren rasant entwickelt: von einem Anteil von unter fünf Prozent im Jahr 2017 bis zu einem Anteil von 33 Prozent im letzten und einem prognostizierten Umsatz von über 40 Prozent im aktuellen Geschäftsjahr.

Christian Müller, Geschäftsführer Vertrieb bei Grob, bringt die Erfolgsstrategie so auf den Punkt: „Wir beherrschen schon heute den kompletten Prozess und die Technik.“ Laut Müller hilft dem Unternehmen hier auch seine internationale Ausrichtung. Obwohl die Märkte unterschiedlich schnell reagierten, habe man sich weltweit auf die neuen Technologien eingestellt.

Spezielles Entwicklungsteam für Elektromobilität bringt Vorsprung

Dabei kommt ebenso zum Tragen, dass sich die Mindelheimer schon früh dem sich verändernden Marktumfeld gestellt haben. Vor dem Hintergrund des Paradigmenwechsels im Antriebsstrang gründete Grob bereits vor sieben Jahren ein Forschungs- und Entwicklungsteam, das sich ausnahmslos mit dem Thema „Elektromobilität“ auseinandersetzt.

„Im engen Austausch mit namhaften Vertretern der Automobilindustrie wurde schnell klar, dass es einen hohen Bedarf an Produktionsanlagen zur Massenproduktion gibt, mit Fokus auf die zwei wesentlichen Komponenten Elektromotor und Batterie“, berichtet Müller. Dabei hat man die Kompetenz rund um den batterieelektrischen Antrieb kontinuierlich ausgebaut.

In den Entwicklungs- und Konstruktionsabteilungen für die E-Mobilität sind in Mindelheim heute mehr als 400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigt. Darüber hinaus umfasst die Business-Unit Neue Technologien E-Mobilität am Hauptstandort rund 2.000 Beschäftigte.

Die E-Mobilität erfordere mit ihrer Technik auch eine neue Arbeitsweise und damit andere Ansätze, betont Müller. „Alle Marktbegleiter müssen sich neu aufstellen. Projekte werden derzeit nur im engen Kontakt mit der Automobilindustrie aufgesetzt und erarbeitet.“ Innerhalb des Projektteams beider Parteien sind laut Müller viele Abstimmungsrunden notwendig. Kundenanfragen würden in einem internen Vertriebstermin abgestimmt und je nach Technologie zugeteilt. Anschließend arbeitet ein spezielles Projektteam – bestehend aus Projektierung, Innovationsmanagement und Vertrieb – die bestmögliche Alternative für den Kunden aus.

Ganzheitlich auf die E-Mobilität eingestellt

„Jetzt, nach einer mehrjährigen Aufbau- und Entwicklungsphase, ist dieser neue Geschäftsbereich weit entwickelt“, berichtet Müller. Nach seiner Beobachtung ist Grob damit weltweit einer der wenigen Maschinenbauer, der sich ganzheitlich auf das Thema Elektromobilität eingestellt hat. Das breite Spektrum an technischen Lösungen für Statoren, Rotoren, E-Maschinen bis hin zur kompletten E-Achse bietet nach Einschätzung des Vertriebschefs die besten Antworten auf die individuellen Kundenanforderungen – und das nicht nur am Standort Mindelheim.

So ging zum Beispiel im Frühjahr 2020 im chinesischen Werk in Dalian das Technische Anwendungszentrum für E-Mobilität nach Mindelheimer Vorbild in Betrieb.

Beim Schritt in die elektromobile Zukunft kommt Grob zugute, dass man zu denjenigen Werkzeugmaschinenherstellern zählt, die sowohl Zerspanungs- als auch Montageanlagen produzieren. So ist man heute in der Lage, Maschinen und Anlagen für Elektromotoren, Batteriemodule sowie Brennstoffzellen anzubieten.

Herstellung von Elektromotoren benötigt völlig neu gedachte Maschinen

Die Herstellung von Elektromotoren ist, technologisch betrachtet, eine große Herausforderung. So ist die Zerspanung von Aluminium- und Stahlbauteilen aufgrund der benötigten komplexen NC-Programme und aufwendigen Spannvorrichtungen sowie Bearbeitungsprozesse sehr anspruchsvoll. In der E-Mobilität gilt es, dünne, runde oder filigran-rechteckige Drähte zu formen. „Damit haben wir es mit einer komplett anderen Welt der Kinematik für Maschinen, der Software und des gesamten Ablaufs zu tun. Also in Summe ein großer Schritt in eine komplett andere Produktionswelt“, sagte der Vorsitzende der Geschäftsführung, German Wankmiller, bereits im Rahmen der Messe EMO 2019.

Ein Kernprozess zur Herstellung eines Elektromotors ist das Einbringen der Kupferdrähte in die Nuten des Stators, für das verschiedene Verfahren zur Verfügung stehen. Die Mindelheimer gingen bei dieser Challenge zweigleisig vor: Für die Runddraht-Technologien erwarb man 2017 mit DMG meccanica – heute Grob Italy S.r.I. – einen renommierten Maschinen- und Anlagenbauer für Elektromotoren mit besonderem Know-how in der Wickel- und Einzugstechnologie. Im Bereich der Rechteckdraht Technologien begann Grob bereits 2015 mit der Hairpin und Wellenwicklung und entwickelt diese Technologie bis heute kontinuierlich weiter.

Das neue Maschinenportfolio von Grob umfasst heute den gesamten Herstellungsprozess eines Elektromotors von verschiedenen Wickel- und Formungsverfahren der Drähte über die Montage bis hin zur kompletten Montage des E-Antriebs.

Beispielprojekt: Die Statorfertigung bei VW

Ein Großserienprojekt im Bereich Stator/Hairpin von Grob fand bei VW statt. Für den Ende 2019 gestarteten Modularen Elektro-Antriebs-Baukasten (MEB), eine eigens für das E-Auto geschaffene Technologie-Plattform, lieferte Grob eine Rotor- und eine Stator-Linie sowie eine Linie für den Zusammenbau der Komponenten. Die Rotor-Linie zeichnet sich durch einen hohen Automatisierungsgrad mit Roboterzellen aus. Zugekauft wurden die Wucht- und Magnetisier-Stationen und die Technik zur Erwärmung.

Eine noch größere Herausforderung war jedoch die Stator-Linie. Die zwölf Biegemaschinen sind vollumfänglich mit NC-Biegestationen ausgestattet, das Abisolieren der Kupferdrahtenden übernimmt ein Laser. Das Fügen der Hairpins in die Statorblechpakete erfolgt in einem Arbeitshub, wobei der Prozessschritt Hairpin-Schweißen komplett von den Mindelheimern entwickelt und geliefert wurde.

Die Anstrengung hat sich gelohnt, denn Grob profitierte nicht nur von einem großen Know-how-Gewinn für Folgeprojekte, sondern wurde 2019 auch mit dem VW-Group-Award ausgezeichnet, damals als einziges Unternehmen in der für Volkswagen so wichtigen Kategorie „Elektromobilität“.

Mit den wachsenden Anforderungen im elektromobilen Antriebsstrang gewinnt auch die zuverlässige Montage von Batteriesystemen zunehmend an Bedeutung. Vor etwa vier Jahren begannen die Mindelheimer hierfür hochflexible und komplexe Maschinen und Anlagen zu konzipieren und produzieren. „Der Bedarf für solche Maschinenanlagen steigt weiter überproportional an“, berichtet Müller.

Ein rasantes Wachstum erwartet man auch einen Schritt tiefer in der Wertschöpfungskette, beim Assemblieren von Batteriezellen. Vor etwa zwei Jahren fiel der Startschuss zum Entwurf von Konzepten und Maschinen für deren Produktion. Ein eigenes eingerichtetes Applikationslabor dient hier speziell der Prozessentwicklung neuer und skalierbarer Fertigungsverfahren.

Quelle: Grob-Werke GmbH & Co. KG