- Zum Verschrauben der Zylinderköpfe an seinen Vier- und Sechs-Zylinder-Motoren, setzt Deutz zwei 26-fach-Schrauber ein. Sie müssen nicht mehr – wie die zuvor verwendeten 8-fach-Schrauber – mehrmals aufgesetzt werden. Zudem wird das komplexe Anzugprogramm vollautomatisch in einem Rutsch abgearbeitet.
Zylinderköpfe am Motor automatisch verschraubt
Zwei Baureihen werden in der Motorenfertigung im Werk Porz der Kölner Deutz AG in verschiedenen Varianten in einer Fertigungslinie montiert. „Dabei stellte sich insbesondere die Zylinderkopfverschraubung in der Vergangenheit häufiger als Taktzeit-Nadelöhr heraus", berichtet Wolfgang Siebertz, Leiter Montage, Prüffeld und Farbgebung. Denn die Zylinderkopfschrauben müssen in einer definierten Reihenfolge in mehreren Stufen angezogen werden, um Verspannungen zu vermeiden.
Zwei Mehrfachschrauber von Atlas Copco Tools – jeder bestückt mit 26 QST-Schraubspindeln – übernehmen nun die Zylinderkopfverschraubung. Zunächst werden (etwa bei der Baureihe 2012) alle Schrauben auf 30 Nm vorangezogen, anschließend von innen nach außen auf 80 Nm Fügemoment verschraubt, bevor der Endanzug alle Schrauben nochmals um einen Drehwinkel von 90° anzieht. Der Clou: Je nach Baureihe muss nur eine der beiden 26-fach-Einheiten ein einziges Mal aufsetzen. „Von außen sieht das wie ein homogener Ablauf aus, der vor allem sehr schnell erfolgt", sagt Siebertz. Zudem lassen sich nun die 6-Zylinder-Motoren in genau der gleichen Zeit verschrauben wie die 4-Zylinder-Motoren.
Für Atlas Copco Tools war die größte Herausforderung die enge Anordnung der 26 Spindeln – vorgegeben durch die Platzierung der Zylinderkopfschrauben. Von Vorteil war hier die kompakte Bauweise der QST-Spindeln. Von Nutzen war auch der Power Macs 4000. Dieser Schraubcontroller hält die Montagezeiten so minimal wie möglich.
Den Gesamtablauf an der Station einschließlich des Materialflusses steuert eine Siemens-S7-SPS. Die einzelnen Verschraubungsdaten der Power-Macs-Controller werden gesammelt und zu jedem Motor in einer Dokumentation hinterlegt. „Das gilt insbesondere für Schraubklasse eins, neben dem Zylinderkopf auch für Pleuel und Schwungrad", fährt Siebertz fort. „Hier müssen wir absolut sicher sein, dass die vorgegebenen Drehmomente und Drehwinkel eingehalten werden." Tauchen bei Deutz Probleme auf, gibt es eine Prozedur, um einen Motor gezielt ein zweites Mal durch die Station zu schicken.
SAB-Keßler aus Düsseldorf lieferte die Mechanik rund um die Schraubspindeln und war zugleich Generalunternehmer. Da die Mehrfachschrauber nur einmal aufgesetzt werden müssen, konnte deutlich Bauraum gespart werden. „Den frei gewordenen Platz nutzen wir für fünf bis sechs weitere manuelle Arbeitsstationen", erläutert Siebertz. Je mehr Arbeitsplätze für die manuellen Tätigkeiten beim Motorenbau zur Verfügung ständen, desto eher könne man die Taktzeit bei den vielen verschiedenen Varianten glätten.
Atlas Copco Tools Central Europe GmbH www.atlascopco.de
