21.11.2022|Grede Casting Integrity LLC

Vollautomatisch, prozesssicher und präzise

Die Grede Holdings LLC hat ihre Ursprünge in einer Gießerei, die 1920 in Wauwatosa, Wisconsin, gegründet wurde. Heute gehört das Unternehmen mit 3.000 Angestellten an zehn Standorten in Nordamerika zu den führenden Experten im Bereich Metallguss.

Fertigungslinie mit 18 NHX 5500 und 10 Robotern. Ein Roboter bedient jeweils 2 NHX 5500. Der zehnte Roboter übernimmt die Zuführung der Rohteile und übergibt die Fertigteile in eine separate Wasch und Vermessungszelle.

Als direkter Zulieferer der Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie fertigt Grede sicherheitsrelevante Komponenten, beispielsweise für den Antriebsstrang oder das Fahrwerk. Dafür stehen dem Team über 40 Bearbeitungszentren und Drehmaschinen von DMG MORI zur Verfügung. Im Werk in Menomonee Falls, Wisconsin, hat der Werkzeugmaschinenhersteller 2019 die Produktion von Achsschenkeln nachhaltig optimiert. Das Ergebnis beeindruckt: In einer vollautomatisierten Fertigungslinie mit 18 NHX 5500 entstehen pro Jahr über 650.000 Achsschenkel.

Mike Latwesen, Werksleiter (links), Chris Pegelow , Engineering Manager (Mitte), Dan Woyak, Projektmanager (rechts) bei Grede in Menomonee Falls

„Dank der Kombination aus Bearbeitungsgeschwindigkeit, Stabilität und Genauigkeit ist die NHX 5500 die ideale Maschine für vollautomatisierte Prozesse. Die gesamte Anlage aus 18 Maschinen fertigt zuverlässig und prozesssicher mit einer Genauigkeit von ± 0,01 mm.“

Ganzheitliche Fertigung, vom Metallguss bis zum einbaufertigen Bauteil

„Als Komplettdienstleister decken wir die gesamte Prozesskette von der Konstruktion über den Metallguss bis hin zur finalen Bearbeitung und Qualitätskontrolle ab“, erklärt Mike Latwesen, Werksleiter bei Grede in Menomonee Falls. Dabei gehe es vorrangig um sicherheitsrelevante Komponenten für Kunden aus anspruchsvollen Branchen. „Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen wir hochwertige Produkte fertigen und diese termingerecht liefern.“ Dass Grede seit Jahrzehnten zu den führenden Anbietern in der Branche gehört, ist einer kontinuierlichen Prozessoptimierung zu verdanken. Vor allem in der Zerspanung – sie hat bis zu 50 Prozent Anteil an der Wertschöpfungskette – gebe es viel Einsparpotenzial, so Mike Latwesen mit Blick auf den Maschinenpark: „Die Bearbeitungszentren sind heute vielseitiger, schneller und präziser.“ Seit 1980 nutzt Grede Werkzeugmaschinen von DMG MORI, sodass er die Entwicklung sehr gut kennt.

Dem Team von Grede stehen 40 Bearbeitungszentren und Drehmaschinen von DMG MORI zur Verfügung.

Zuführung der Rohteile; Ablage und Wendestation; Abführung der Fertigteile

Turnkey-Projekt für die Komplettbearbeitung von 650.000 Achsschenkeln pro Jahr

Bis zu 650.000 Achsschenkel werden auf dem Fertigungssystem, bestehend aus 18 NHX 5500, automatisch bearbeitet.

Zu den jüngeren Installationen bei Grede zählt eine Fertigungslinie für Achsschenkel, die 2019 in Menomonee Falls installiert wurde. „In DMG MORI haben wir für dieses Turnkey-Projekt einen Partner gefunden, der zum einen führende Fertigungstechnologien anbietet. Zum anderen haben die dortigen Experten die nötige Kompetenz, um so ein umfangreiches Projekt in der geplanten Zeit umzusetzen“, so Mike Latwesen. Angesichts der Auftragslage sei die Kapazitätserweiterung bereits fest eingeplant gewesen. Sechs Monate hat das Projekt bis zur Inbetriebnahme gedauert. Seitdem fertigt die Anlage in einem vollautomatisierten und hochflexiblen Prozess pro Jahr über 650.000 Achsschenkel für Pkw – pro Bearbeitung ein komplettes Set für ein Fahrzeug.

18 NHX 5500 für die prozesssichere Komplettbearbeitung

Die Fertigungslinie in Menomonee Falls besteht aus 18 NHX 5500, die insgesamt vier Fräsoperationen durchführen. Zehn Roboter be- und entladen diese Maschinen mit schweren Achsschenkelkomponenten. Das vermeidet die ergonomische Belastung für die Bediener und gewährleistet gleichzeitig, dass die Maschinen immer mit Rohteilen versorgt werden. Der Bediener lädt die Rohteile an einer Stelle ein, während das intelligente Teilefördersystem sie zu allen 18 Maschinen transportiert. Die DMG MORI-Messenger- Monitoring-Software ermöglicht auch die Statusüberwachung der Maschinen, wodurch die Bediener Störungen beispielsweise beim Werkzeugwechsel rechtzeitig beheben können. „Nachdem die Achsschenkel die Fertigungslinie durchlaufen haben, folgt lediglich die abschließende Qualitätskontrolle“, ergänzt Mike Latwesen. Der vollautomatische Prozess erfordere natürlich absolute Prozesssicherheit – ein Grund für die Anschaffung der Horizontalbearbeitungszentren: „Durch den perfekten Spänefall ist die NHX 5500 eine ideale Werkzeugmaschine für derartig automatisierte Prozesse.“ Die integrierte Werkzeugbruchkontrolle und das Hochdruckkühlsystem seien ebenfalls entscheidend für den zuverlässigen Betrieb der Fertigungslinie. Ebenso die powerMASTERSpindel, auf die DMG MORI nicht ohne Grund 36 Monate Gewährleistung ohne Stundenbegrenzung gibt.

Die prozesssichere Horizontalbearbeitung war laut Mike Latwesen nur eins von mehreren Argumenten für die NHX 5500: „Die Kombination aus Bearbeitungsgeschwindigkeit, Stabilität und Genauigkeit hat die Entscheidung leicht gemacht.“ Die gesamte Anlage fertige zuverlässig mit einer Genauigkeit von ± 0,01 mm. Ein weiterer Pluspunkt war die geringe Stellfläche in Relation zum großen Arbeitsraum. „Er bietet ausreichend Platz für die erforderlichen Spannvorrichtungen.“

Darüber hinaus habe CELOS eine Rolle gespielt, fügt Mike Latwesen an: „Wir nutzen die intuitive Steuerungsoberfläche bereits seit 2014 an den damals installierten NLX 2500, sodass unser Team im Fall der NHX 5500 eine gewohnte Bedienung vorfand.“

Turnkey-Projekt perfekt umgesetzt

Dank der Leitrechnersteuerung LPS 4 lässt sich das ganze Fertigungssystem zentral steuern und überwachen.

Mit der Turnkey-Lösung hat DMG MORI alle Anforderungen an Produktivität und Bearbeitungsqualität seitens Grede erfüllt, und auch auf die gesamte Projektumsetzung blickt Mike Latwesen positiv zurück: „In einem Projekt dieser Größe gibt es immer wieder Hürden, die es zu überwinden gilt. Das hat DMG MORI jederzeit professionell und termingerecht gemeistert.“