21 Millionen Schrauben versenkt
SCHULZ Radschraubsysteme für die Automobilindustrie
Die meisten Autofahrer beschäftigen sich höchstens zweimal im Jahr mit den Schrauben, die unsere Räder am Auto halten. Wir vom SCHULZ Team in der Mechanisierung für die Automobilindustrie beschäftigen uns täglich mit verschiedenen Aufgaben rund um die Radschrauben. Ziel ist für uns, kundenspezifische Automatisierungslösungen zu bieten. Unser neuestes Projekt, aufgebaut bei einem namhaften Automobilhersteller in Bremen, verschraubt pro Jahr fünf Millionen Radschrauben. Dabei überwacht die Anlage präzise Parameter wie Drehwinkel und Anzugsdrehmoment, so dass wir eine elektronische Qualitätssicherung der Rädermontage dokumentieren können.
Mit der Montage von Rädern an den Fahrzeugen beschäftigen wir uns schon seit Jahrzehnten. Die ersten Anlagen waren noch mit Interbus-S vernetzt, heute melden intelligente Sensoren über IOlink zurück und profiNet erfasst die gesamte Sensorik. Aber auch wir haben uns in dem Bereich weiterentwickelt: Während wir früher als Partner für die Steuerungstechnik zuständig waren, liefern wir heute schlüsselfertige Anlagen für den Gesamtprozess. Hierbei kommt uns die Fachkompetenz der verschiedenen Abteilungen innerhalb der SCHULZ Gruppe zugute. Wir verfügen über eigene Konstrukteursmitarbeitende, auch im Bereich der Mechanik, und bespielen Systeme wie Siemens NX und CATIA inhouse. Unsere eigene Kranbauabteilung montiert nicht nur Krananlagen, sondern ist in der Lage, komplexe Schienensysteme auszulegen, zu fertigen und weltweit zu montieren.
Die zum Jahresbeginn 2025 montierte Anlage ist die vierte einer Serie von deckenabgehängten Radschraubsystemen, einer kompletten Neukonstruktion aus unserem Hause. Der große Vorteil dieser Bauweise besteht darin, dass der Boden und somit der Laufbereich frei von jeglicher Anlagentechnik ist. Der oder die Werktätige kann sich also frei bewegen, die Reinigung ist problemlos möglich und bei Instandhaltungsarbeiten müssen Mitarbeitende nicht über ein Maschinenbett laufen. Allerdings hat die deckengeführte Anlage einen erhöhten Konstruktionsaufwand, es sind dabei ganz andere Kräfte, die auf das System wirken. Für die Schraubtrommel, also das Herzstück der Anlage, ist es mittlerweile die vierte Iteration und wir haben einen auf breiter Ebene akzeptierten Stand erreicht. Die Trommel ist modular aufgebaut, was für die Instandhaltung den Vorteil schneller Reparaturen ermöglicht. So ist das Wechseln eines Schraubantriebs mit nur wenigen Handgriffen möglich – ein echter Vorteil für den reibungslosen Betrieb der Anlage, denn Störzeiten und Produktionsausfälle werden dadurch erheblich reduziert. Aber auch für uns ist es von Vorteil, da wir durch das Modulkonzept mit geringem Aufwand auf Kundenanforderungen reagieren können. Nicht jedes Fahrzeug hat fünf Radbolzen, um nur ein Beispiel aus der Palette der möglichen Modifikationen zu nennen.
Mit der Schraubtrommel – auch Schraubmanipulator genannt – beginnt der vollautomatische Schraubprozess. Sie ist ergonomisch, höhenverstellbar und bewegt sich beim Schrauben mit der Karosse im Gleichklang.
In dieser Anlage haben wir erstmalig einen deckengeführten Radansetzwagen umgesetzt. Dieser übernimmt die Kompletträder von der zuführenden Fördertechnik und unterstützt den Werker beim Ansetzen des Rades. Durch pneumatische Unterstützung in alle drei Achsen kann er das Rad mit geringstmöglichem Kraftaufwand auf die Radnabe setzen und manuell die Radschrauben vormontieren. Nach dem Ansetzen des Rades und einer Werkerfreigabe fährt der Radansetzwagen vollautomatisch auf die Übernahmeposition zurück, verriegelt dort und ist bereit, das nächste Rad aufzunehmen. In dieser Zeit setzt die Mitarbeiterin oder der Mitarbeiter die Schraubtrommel an das vormontierte Rad und startet den automatischen Schraubprozess. Auch dieser wird pneumatisch unterstützt und fährt bandsynchron mit der Karosse mit. Auch hier fährt die Steuerung der Anlage nach Abschluss des vollelektrischen Schraubvorgangs wieder zurück, so dass die oder der Werktätige sich um nichts weiter kümmern muss. Dass bei einer fehlerhaften Verschraubung Meldungen generiert werden und sowohl auf dem großen 43“-Display als auch auf dem Smartphone der Mitarbeitenden angezeigt werden, versteht sich im Zeitalter von Industrie 4.0 von selbst.
Der Aufbau der Anlage innerhalb des Jahreswechsel-Shutdowns war auch deshalb reibungslos möglich, weil wir die Montagezellen zunächst in einem kompletten Voraufbau an unserem Standort in Bremen im Testbetrieb geprüft haben. Das beinhaltete auch, dass wir die fahrende Karosse auf einer geführten Dummy-Fördertechnik neben der Anlage herlaufen ließen. Unser Projektleiter Tim Wiegers beschreibt die Vorteile: „Ein solcher Testaufbau gibt uns die Möglichkeit, unter absolut realitätsnahen Bedingungen eine Vorinbetriebnahme durchzuführen. Dank des Teamworks mit unserem Auftraggeber funktionierte das hier auch ganz hervorragend, denn hierfür wurde uns eine reale Karosse zur Verfügung gestellt.“
Auch die Steuerungssoftware ist im Vorfeld durch die digitale Simulation und Inbetriebnahme gelaufen. Dadurch wurde einerseits der Aufwand bei der Vorinbetriebnahme minimiert und hat uns andererseits bei Themen geholfen, die wir in unserer Halle nicht abbilden konnten. So können wir immer sicher sein: Am Ende geht eine auf Herz und Nieren geprüfte Anlage auf die Reise, egal auf welchem Kontinent und in welcher Produktion sie später installiert wird – Qualität „Made by SCHULZ“ wird mitgeliefert.
Nach dem Testlauf erfolgte der Umbau in der realen Produktionsumgebung – in einem Bereich mit der höchsten Taktrate. Nach kleineren Komplikationen in der Demontage der alten Anlage konnten wir durch unser gewonnenes Know-how aus dem Testaufbau die Zeit wieder aufholen. Der Produktionsanlauf im neuen Jahr konnte termingerecht starten. Damit kommen wir bei den von uns aktuell umgesetzten Anlagen auf eine Jahreschraubleistung von zirka 21 Millionen Radschrauben. Unser Dank geht an das ganze Team sowie alle Beteiligten, die diese Leistung ermöglicht haben.
„Unsere Radschraubanlage ist das Ergebnis aus jahrzehntelanger Erfahrung, Teamleistung und technologischer Präzision – vom ersten Testlauf bis zur schlüsselfertigen Übergabe. Wer bei uns verschraubt, verschraubt mit System.“
Robert Straub, Abteilungsleiter Automotive Automation, SCHULZ Systemtechnik
