Von der Werkzeugkonstruktion bis zur robotisierten Serienproduktion

Ein Meilenstein für Mitter: die Umsetzung des Ford-Explorer-Projekts für elektrische Fensterheber

Das FORD-CX470-Projekt stellt das bislang umfangreichste und komplexeste Automobilprojekt in der Geschichte von Mitter dar. Während der mehr als anderthalbjährigen Vorbereitungs- und Produktionsphase mussten wir nicht nur zahlreiche technische Herausforderungen meistern, sondern auch neue Technologien, Maschinen und Kompetenzen in das Unternehmen integrieren. Das Projekt wurde zu einem echten Meilenstein: Im Rahmen dessen entstand unser bisher größtes Werkzeug, die Serienproduktion erforderte erhebliche Investitionen und – nicht zuletzt – war dies unsere erste großangelegte robotisierte Fertigung.

Ausgangslage: hohe Erwartungen, großes Risiko

Schon zu Beginn war klar, dass es sich nicht um eine gewöhnliche Aufgabe handeln würde. Die Kundenanforderungen waren äußerst streng, und die Toleranzgrenzen ließen sich oft nur schwer einhalten. Bereits in der Prototypenphase waren zahlreiche Abstimmungen erforderlich; gemeinsam mit dem Kunden arbeiteten wir an der Feinabstimmung der kritischen Maße und der Messmethoden.

Die Komplexität und der Umfang des Projekts zeigen sich auch daran, dass wir bei zwei der drei Werkzeuge externe Konstrukteure einbezogen haben und in mehreren Teilprozessen während der Serienwerkzeugfertigung mit Subunternehmern zusammenarbeiteten, um die Termine halten zu können – ohne dabei die Versorgung unserer übrigen Kunden zu beeinträchtigen.

Dies erforderte eine flexible, zugleich jedoch äußerst intensive Teamarbeit.

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Unsere Ingenieure bezeichneten diese Werkzeuge als echte „Musterfälle“, die sämtliche denkbaren Herausforderungen in sich vereinten.

Für die Serienproduktion wurden drei Werkzeuge für drei unterschiedliche Produkte gefertigt:

  • zwei 2-fach-Werkzeuge für die größeren Bauteile,

  • ein 4-fach-Werkzeug für das kleinere, jedoch äußerst komplexe Bauteil – das schließlich mit einem Gewicht von 4.800 kg einem der größten Werkzeuge in der Geschichte von Mitter wurde.

Alle drei Werkzeuge arbeiten mit einem ventilgeregelten Heißkanalsystem, da ein langglasfaserverstärktes PP verarbeitet wird. Bereits zu Beginn des Projekts bestätigten Spritzgießsimulationen, dass eine optimale Füllung und eine akzeptable Qualität der Bindenähte ausschließlich durch eine kaskadierte Anspritzung erreicht werden kann.

 

Die Werkzeuge waren nach Einschätzung unserer Ingenieure echte „technische Musterfälle“:

  • mechanische Schieber,

  • hydraulisch betätigte Kernzüge,

  • Einsatztaschen für Formeinsätze,

  • sowie ein komplexes, stark segmentiertes Kühlsystem.

Das Kühlsystem des 4-fach-Werkzeugs ist derart komplex, hogy aufgrund der zahlreichen Kühlleitungen vor jedem Werkzeugwechsel das gesamte Kühlsystem demontiert werden muss – bereits ez is egy önálló munkafolyamat. Aufgrund seiner Abmessungen passt das Werkzeug gerade noch zwischen die Säulen unserer neuen Demag 650.

Investitionen: neue Maschine, neuer Kran, neue Kompetenzen

Für die Umsetzung des Projekts waren erhebliche Investitionen erforderlich.

  • Wir beschafften eine elektrische Demag 650 Spritzgießmaschine mit einer speziellen Schnecke, die das langglasfaserverstärkte Material mit minimaler Faserschädigung verarbeiten kann.
  • Für die Handhabung der großen Werkzeuge errichteten wir eine neue Kranbahn und nahmen einen neuen Kran in Betrieb.
  • Zudem installierten wir einen Sepro-Roboter sowie mehrere Temperiergeräte, um eine präzise Temperaturregelung sicherzustellen.

Dieses Projekt war unser erster umfangreich robotisierter Fertigungsprozess und brachte neues Know-how sowie eine neue Denkweise in unseren Produktionsalltag.

demag650

Serienproduktion: vom ersten Liefertermin bis zum stabilen Betrieb

Die erste tatsächliche Serienlieferung erfolgte im Mai 2024.

Beim Produktionsstart verlief selbstverständlich nicht alles reibungslos:

  • Die Feinabstimmung der Roboter erforderte Zeit, wodurch die Ausschussquote anfangs höher war als erwartet.

  • Für die drei Produkte mussten insgesamt 902 Messpunkte verwaltet werden – eine enorme Aufgabe.

  • Die Ausgestaltung der Messvorrichtungen und die Präzisierung der Messprogramme erfolgten in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden – mit wöchentlichen Online-Meetings und monatlichen persönlichen Abstimmungen.

Hinsichtlich der Zykluszeit erzielten wir über alle drei Produkte hinweg eine durchschnittliche Verbesserung von 10 % gegenüber den Anfangswerten. Wichtig ist jedoch hervorzuheben, dass diese Optimierung nicht aus einer Überschreitung technologischer Grenzen resultierte, sondern daraus, dass die anfangs sehr konservativen Sicherheitsparameter des Roboters zu einer höheren Start-Zykluszeit führten als ursprünglich kalkuliert. Sobald wir die Robotersteuerung auf Basis der realen Produktionserfahrungen feinjustiert hatten, erreichten wir die im Angebot zugesagten Zykluszeiten.

Nach Überwindung der anfänglichen Herausforderungen stabilisierte sich die Serienproduktion schrittweise – und läuft heute reibungslos und planbar.

Erkenntnisse und Erfahrungen

Das CX470-Projekt brachte eine Vielzahl interner Weiterentwicklungen mit sich:

  • die Anschaffung einer fabrikneuen elektrischen Spritzgießmaschine sowie eine Erweiterung der Infrastruktur,

  • die Einführung einer komplexen robotisierten Fertigung,

  • eine Stärkung unserer Engineering- und Qualitätskompetenzen,

  • wertvolle Erfahrungen in der Zusammenarbeit mit externen Fachpartnern.

Für die Teammitglieder war dies nicht nur eine fachliche, sondern auch eine menschliche Herausforderung.

Wie einer unserer Kollegen es ausdrückte: „Es war zugleich eine große Herausforderung und eine inspirierende Aufgabe.“ Ein anderer ergänzte: „Wir hatten noch nie so viele Kundentermine in einem einzigen Projekt.“

Vom Meilenstein zum nächsten Entwicklungssprung

Als Ergebnis all dieser Schritte ist das Projekt erfolgreich in die Serienproduktionsphase übergegangen und läuft bis heute stabil und in hoher Qualität. Neben der Kundenzufriedenheit trug das Projekt wesentlich zur internen Weiterentwicklung von Mitter bei: Wir haben Wissen und Kompetenzen aufgebaut, die auch in zukünftigen Großprojekten von großem Nutzen sein werden.

Das CX470-Projekt war ein Meilenstein für Mitter: Es hat bestätigt, dass wir in der Lage sind, selbst die komplexesten Aufgaben der Automobilindustrie erfolgreich zu bewältigen. Das dabei erworbene Know-how und die gesammelten Erfahrungen bilden eine solide Grundlage dafür, dass wir künftig noch selbstbewusster komplexe Projekte übernehmen können.