Sechs Sekunden für mehr Produktivität

Die Bearbeitung von Aluminiumgussbauteilen wie Ölpumpen erfordert sorgfältige Planung und Präzisionswerkzeuge. Aufgrund der Metall-auf-Metall-Dichtfläche, die durch den Zusammenbau von Ölpumpengehäuse und -abdeckung entsteht, werden extrem hohe Oberflächengüten verlangt. Renault hat kürzlich die „Variable Flow Oil Pump“ eingeführt, das erste Mitglied einer neuen Pumpengeneration, die den Öldurchfluss entsprechend der Motordrehzahl regelt. So werden der Wirkungsgrad des Motors durch die Senkung des Eigenverbrauchs verbessert und die CO2-Emissionen verringert. „Unser Geschäftsziel ist es, eine konstant hohe Qualität und die Produktivität eines jeden einzelnen Bauteils zu erhöhen“, sagt Paulo Vale, Werkzeugtechniker im Renault-Werk in Cacia, Portugal. Bei der Ölpumpe wurde dies durch Mitsubishis neuem sechsschneidigen FMAX-Planfräser mit enger Zahnteilung ermöglicht, der speziell für diese Anwendung entwickelt wurde.

300 000 Ölpumpen im Jahr

6 s pro Zyklus – in einem Zyklus werden zwei Ölpumpen bearbeitet – mögen nicht viel erscheinen, aber multipliziert mit 300 000 Bauteilen ergibt sich eine bedeutende jährliche Ersparnis.
Bild: Mitsubishi Materials

Renault Cacia wurde 1981 für die Produktion von Getrieben gegründet und hat seinen Betrieb schrittweise auf andere Motorbauteile ausgeweitet. In der Allianz zwischen Renault und Nissan im Jahr 1999 profitierte die Gruppe Renault durch die Investition in neue Produktionslinien von den erwarteten Synergien. Heute betreibt Renault in Cacia zwei große Produktionsstätten für Ölpumpen und Getriebe. Mit einer jährlichen Produktion von 300 000 Ölpumpen ist Cacia unter den anderen Renault-Standorten auf der Iberischen Halbinsel, Valladolid und Sevilla, einer der größten Produktionsstandorte.

Von Renault werden extrem hohe Oberflächengüten gefordert.
Bild: Mitsubishi Materials

„Durch die strategische Partnerschaft mit Nissan konnten wir Produktionsprozesse optimieren, indem wir japanische Prozessmanagement-Methoden wie Kanban, Just-in-Time-Delivery und Kaizen übernommen haben“, sagt João Santos, Technical Manager bei Renault Cacia. „Unser Ziel besteht darin, unsere Produktionskapazität ständig zu erhöhen und unsere Gewinne durch die Verkürzung der Zykluszeiten zu maximieren. Bei der Umsetzung dieses Ziels vertrauen wir auf das japanische Technologie-Know-how von Mitsubishi Materials“, so Santos weiter.

Im Profil

Renault Cacia

Renault Cacia ist einer der 36 Industriestandorte von Renault und produziert seit September 1981 mechanische Bauteile und Baugruppen für die Motorindustrie. Die Anlage befindet sich in Aveiro, Portugal. Auf einer Gesamtgrundfläche von 300 000 m2 beträgt der bebaute Bereich 70 000 m2 und besteht hauptsächlich aus zwei Gebäuden, eines für die Getriebeherstellung, das andere für mechanische Motorbauteile. Im Werk sind mehr als 1000 Beschäftigte tätig. Die gesamte Produktion wird zu verschiedenen Fahrzeugmontage- und Maschinenbauwerken innerhalb der Renault-Nissan-Allianz transportiert.

Lange Standzeit

Renault führte die neue Ölpumpen-Produktionslinie Anfang 2015 ein und verwendete dreiachsige, horizontale Grob-BZ40C-Bearbeitungszentren mit einem Planfräser mit vier Schneiden bei einem Durchmesser von 40 mm von einem anderen Lieferanten. „Die Produktion lief einige Monate in unserem Standard-system in 5 Schichten, 7 Tage pro Woche, rund um die Uhr. Obwohl die Qualität der bearbeiteten Teile den erforderlichen Spezifikationen entsprach, hatten wir immer den Gedanken im Hinterkopf, die Zykluszeit und die Werkzeugstandzeit zu verbessern. Die Werkzeugstandzeit mit dem vierschneidigen Werkzeugtyp lag bei 8000 Stück, bevor die annehmbare Grenze beim WSP-Verschleiß erreicht

Hohe Rundlaufgenauigkeit: Vermessen des FMAX-Planfräsers.
Bild: Mitsubishi Materials

war.

Mit dem sechsschneidigen FMAX erreichen wir problemlos 12 000 Stück, bevor ein Werkzeugwechsel erforderlich ist. Besonders wichtig ist, dass wir mit dieser neuen Lösung 6 s pro Zyklus sparen, was insgesamt eine Zeitersparnis von 15 Prozent bedeutet. 6 s pro Zyklus – in einem Zyklus werden zwei Ölpumpen bearbeitet – mögen nicht viel erscheinen, aber multipliziert mit 300 000 Bauteilen ergibt sich eine bedeutende jährliche Ersparnis. Diese Einsparung ergab sich hauptsächlich aus der Steigerung der Gesamtvorschubgeschwindigkeit von 9 000 V f(mm/min) auf 13 000 Vf (mm/min), bei einer Schnitttiefe (ap ) von 1 mm und einer gleichzeitig hervorragenden Oberflächengüte bis zu einer maximalen Toleranz von 1,6 Ra“, so Vale.

Lösungen finden (von links nach rechts): Vicent Alcover Gimeno, MMC; João Santos, Renault; Javier Mahía Cures, MMC; und Paulo Vale, Renault; bei der Leistungsbewertung des FMAX-Werkzeugs.
Bild: Mitsubishi Materials

Ein weiterer Vorteil ist die Benutzerfreundlichkeit bei der Einstellung des Werkzeugs. Aufgrund der steigenden Nachfrage hat Renault Cacia die Kapazität der Ölpumpenproduktionslinie verdoppelt, was die Notwendigkeit einer extrem genauen und effizienten Methode zur Voreinstellung der Werkzeughöhe auf eine hochpräzise Toleranz erhöht. „Durch die FMAX-Schrauben für die grobe und feine Anpassung wurde die Einstellung einfacher und wesentlich genauer. Die axiale Höhentoleranz jedes Zahns muss innerhalb von 4 µm liegen, aber wir erreichen problemlos eine Rundlaufgenauigkeit von nur 1 oder 2 µm. Zusätzlich zu den auf der Hand liegenden Vorteilen besserer Produktionsergebnisse, die durch diese Genauigkeit möglich werden, sparen wir durch die einfache Einstellung auch enorm viel Zeit. Wir arbeiten derzeit bereits mit sieben Maschinen, und in Zukunft kommen ja möglicherweise noch drei dazu“, sagt Vale.

Als nächsten Schritt testet Renault Cacia den FMAX an anderen Bauteilen, während Mitsubishi Materials eine CBN- WSP-Lösung entwickelt, um den Anwendungsbereich des Werkzeugs zu erweitern.

Hohe Qualität

Vicent Alcover Gimeno, Key Account Manager, und Javier Mahía Cures, Anwendungstechniker von Mitsubishi Materials Spain, haben Renault beraten und das Projekt von Anfang an überwacht. „Wir haben das Werk in Cacia regelmäßig besucht, um die Leistung des FMAX sicherzustellen, indem wir die Qualität der Oberflächengüte überwacht und die Bearbeitungsparameter optimiert haben“, so Cures. „Die Tests verliefen trotz der großen Werkzeugauskraglänge reibungslos und es wurde schnell deutlich, dass der FMAX die optimale

„Die axiale Höhentoleranz jedes Zahns muss innerhalb von 4 µm liegen, aber wir erreichen problemlos eine Rundlaufgenauigkeit von nur 1 oder 2 µm. Zusätzlich zu den auf der Hand liegenden Vorteilen besserer Produktionsergebnisse, die durch diese Genauigkeit möglich werden, sparen wir durch die einfache Einstellung auch enorm viel Zeit.“
Paulo Vale, Werkzeugtechniker im Renault-Werk in Cacia
Bild: Mitsubishi Materials

Lösung für diese Anwendung ist“, beschreibt Cures.

Für Mitsubishi Materials ist die Entwicklung spezieller Werkzeuge gemeinsam mit dem Kunden ein Schlüsselelement des Geschäfts. Man braucht engagierte Mitarbeiter und Höchstleistungen von den Werkzeugen, um die spezifischen Erfordernisse abzudecken. In diesem Fall wurde in Cacia schnell klar, dass das Design des FMAX, mit radial montierten, diamantgesinterten MD2030-WSP, mehr Zähne ermöglichte: sechs im Vergleich zu den vier tangential montierten WSP des Konkurrenten, sogar auf einem derart kleinen Durchmesser. So konnte sichergestellt werden, dass der Kunde mit dem Ergebnis vollständig zufrieden sein würde. „Die F&E-Abteilung von Mitsubishi befand sich bereits in der Weiterentwicklung des FMAX, und dieses Projekt wird die Aufnahme des Durchmesser-40-mm-Typs ins Standard-Portfolio in Zukunft beschleunigen.

Durch die Entwicklung dieser kundenspezifischen Lösungen lässt sich das Standardproduktangebot von Mitsubishi erweitern und kann so weitere Verbesserungen für Renault und andere Kunden auf der ganzen Welt bieten. Gehäuse und WSP des FMAX werden in Japan produziert, aber wir haben unsere Lieferkette und Lagerbestände sorgfältig geplant, um für alle Eventualitäten gerüstet zu sein“, erklärt Gimeno.

Konstant hohe Qualität und Produktivität: Bei der Ölpumpe wurde dies durch Mitsubishis neuen sechsschneidigen FMAX-Planfräser mit enger Zahnteilung ermöglicht, der speziell für diese Anwendung entwickelt wurde.
Bild: Mitsubishi Materials

Großes Innovationspotenzial

Die reibungslose Umsetzung und Funktionalität des Fräsers in Kombination mit der intensiven persönlichen Betreuung änderte die Sichtweise Renaults auf Mitsubishi Materials. „In der Vergangenheit haben wir Mitsubishi als guten WSP-Lieferanten betrachtet. Nach der positiven Erfahrung mit dem FMAX-Planfräser haben wir gemerkt, dass Mitsubishi großes Innovationspotenzial hat, weil das Unternehmen auch eine breite Palette an Werkzeugen für verschiedene Werkstoffe und Anwendungen anbietet. Wir freuen uns darauf, diese bei anderen Bauteilen zu nutzen“, so Santos abschließend.