Suchen

Energieeffizienz Fügeprozesse im TCO-Check

Redakteur: M.A. Bernhard Richter

Das Prinzip der Total Cost of Ownership (TCO) ist industrieübergreifend ein ausschlaggebender Faktor bei Entscheidungen für eine neue Anschaffung.

Firmen zum Thema

Hohe Schnittstellenvielfalt am Mess- und Bewertungsmodul: Alle gängigen Schnittstellen sind vorhanden, was Flexibilität bei ändernden Anforderungen gewährleistet.
Hohe Schnittstellenvielfalt am Mess- und Bewertungsmodul: Alle gängigen Schnittstellen sind vorhanden, was Flexibilität bei ändernden Anforderungen gewährleistet.
(Bild: Kistler)

Es reicht lange nicht mehr aus, nur Anschaffungskosten in Betracht zu ziehen, will man langfristig wettbewerbsfähig produzieren. Hierzu dient die Betrachtung der TCO: für eine volle Kostenübersicht werden alle direkten und indirekten Kosten, die vor, während und nach der Beschaffung einer Anlage oder eines Produktes anfallen, einbezogen. Neben den Anschaffungskosten gehören dazu beispielsweise Kosten, die für Wartung und Energieverbrauch anfallen. Das jährliche Energieeinsparpotential der deutschen Industrie beträgt zum Beispiel geschätzte 10 Milliarden Euro.

Werden die TCO in den Kaufentscheid einbezogen, lassen sich die kostengünstigsten und renta-belsten Lösungen identifizieren; so auch für die industrielle Fertigung bei Füge- und Einpressaufga-ben. Im Hinblick auf deren Energiebilanz, Wartungskosten sowie Kosten für Produktausschuss, können die elektromechanischen Fügesysteme auf lange Sicht um ein Vielfaches wirtschaftlicher als klassische hydraulische und pneumatische Technologien sein.

Bildergalerie

Energiekosten senken

Im Mai 2012 veröffentlichte die Universität Kassel eine Studie, die hydraulische, pneumatische und elektromechanische Verfahren in ihrer Energieeffizienz vergleicht. Die Ergebnisse untermauern vor Allem die Sparpotenziale elektromechanischer Fügesysteme. Bei klassischen Hydraulikanwendun-gen ist ein 4,4 mal höherer Energieeinsatz nötig als bei der Elektromechanik, während die Pneuma-tik sogar einen zehnfachen Einsatz erfordert. Bei einer elektromechanischen Lösung ist eine Er-sparnis von 77 Prozent gegenüber hydraulischen Systemen, im Vergleich zu pneumatischen An-wendungen sogar bis zu 90 Prozent möglich.

Der Grund dafür liegt darin, dass elektromechanische Systeme im Vergleich zu pneumatischen oder konventionellem hydraulischen Verfahren einen höheren Wirkungsgrad aufweisen. Bei pneu-matischen Verfahren liegt ohne Optimierung der Gesamtwirkungsgrad eines Druckluftsystems unter 10 Prozent und ist somit nicht energieeffizient. Elektromechanische Systeme bieten in vielen An-wendungsbereichen eine wirtschaftlich sinnvolle sowie aus energietechnischen Gesichtspunkten zu empfehlende Alternative.

Kostenvorteil im Betrieb

Der Wartungs- und Instandhaltungsaufwand bei elektromechanischen Fügesystemen ist minimal. Das führt zu einer erhöhten Produktionszeit, also einer höheren Produktivität der Anlage. Der Öl-wechsel und die Entsorgung des Hydrauliköls – wie beispielsweise bei hydraulischen Systemen – entfallen bei elektromechanischen. Weiterhin besteht nicht das Risiko möglicher Leckagen wie bei pneumatischen Vorgängen, die bei Druckluftanwendungen hohe Zusatzkosten verursachen können. Ein Leck von nur einem Millimeter kann einen Hersteller 1‘000 Euro pro Jahr kosten. Die Kosten für Öl und Druckluft können bei elektromechanischen Fügesystemen gespart werden. Die geringen Wartungs- und Folgekosten führen zu einer raschen Amortisation, je nach Anwendungsfall von weniger als zwei Jahren.

Erhöhte Produktionseffizienz

Dank des Servoverstärkers lässt sich der Prozess sehr genau regeln – exaktes Positionieren, kon-stante und genaue Geschwindigkeiten und exakt definierbare Einpresskräfte machen den Prozess messbar und reproduzierbar. Dies erhöht ebenfalls die Sicherheit und kann die Ausschussquote deutlich verringern. Die elektromechanischen Systeme ermöglichen die Visualisierung und Auswer-tung von Produktionsprozessen und dienen der konsequenten, prozessintegrierten Qualitätssiche-rung. Damit werden Fehler frühzeitig erkannt und entsprechende Produktteile frühzeitig aussortiert. Die Fehlteile werden nicht weiterverarbeitet. Übergreifend erhöhen elektromechanische Systeme so die Produktionseffizienz.

Zusätzliche Investitionskosten vermeiden

Hersteller sind immer stärker auf Fügesysteme angewiesen, die in der Lage sind, unterschiedliche Fügeschritte auf ein und derselben Anlage durchzuführen. Elektromechanische Anwendungen wei-sen auch hier erhebliche Vorteile auf: sie lassen sich schnell einrichten und flexibel an unterschied-liche Messbereiche anpassen. Somit können verschiedene Bauteile auf einer Maschine produziert werden. Das reduziert die Anzahl benötigter Montagemaschinen und spart Investitionskosten für weitere Maschinen.

Fit für die Zukunft

Damit Hersteller die oben genannten Einsparpotenziale voll ausschöpfen können, bieten elektro-mechanische NC-Fügesysteme von Kistler abgestimmte Systeme mit integrierter Kraftsensorik und eine leistungsfähige Kraft-Weg Auswertung zur lückenlosen Überwachung und Dokumentation aller Messwerte. Die nutzerfreundliche Visualisierung sowie intuitive Bedienung erlauben es dem Her-steller Fehlteile frühzeitig zu erkennen und so die Produktion zu optimieren. Das maXYmos NC bewertet und dokumentiert XY-Verläufe von Füge- und Einpressvorgängen in Verbindung mit den NC-Fügemodulen und dem dazugehörigen Servoverstärker IndraDrive. Auch lassen sich durch den hohen Steuerungsgrad mit Hilfe der Prozessüberwachung optimale Zykluszeiten herleiten und höchste Wiederholbarkeit der Prozesse erzielen. Die exakte Positionierbarkeit sorgt für konstant präzise Ergebnisse.

Elektromechanische Systeme bilden in Punkto Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit heute den neuesten Standard. Besonders in der Automobil- und Zulieferindustrie werden NC-Fügesysteme von Kistler genutzt, um die Verbauung von Fehlteilen zu minimieren und so eine 100-prozentige Qualitätssicherung zu garantieren – und so die Gesamtkosten in der Serienproduktion zu senken. Wo noch vor 20 Jahren hydraulische, pneumohydraulische oder pneumatische Fügemodule und Antriebszylinder das Rennen machten, punktet heute unter den Gesichtspunkten der Total Cost of Ownership die Elektromechanischen Fügesysteme von Kistler als nachhaltige und damit zukunftssichere Investition. (br)

(ID:43944215)