Verbesserung der Produktionseffizienz des Herstellers von Automobilbauteilen nach dem Austausch der mechanischen Stanzpresse

Fallhintergrund

Dieser Fall richtet sich gegen einen Tier-2-Hersteller von Metallstanzteilen für die Automobilindustrie mit Sitz in Südchina. Das Werk produziert hauptsächlich Verstärkungshalterungen für Automobilchassis und Karosseriestrukturteile und verarbeitet Materialien wie 1,5–3,0 mm HSLA-Stahl mit hoher Festigkeit und Aluminium-Magnesium-Legierungsbleche. Vor dem Wiederaufbau setzte die Werkstatt drei Sätze traditioneller 160-Tonnen-Stanzpressen mit Schwungradantrieb für das Folgestanzen ein. Zu den Hauptproblemen gehörten die instabile Maßhaltigkeit hochfester Stahlteile, ein hoher Ausschussanteil, häufiger Werkzeugverschleiß und ein hoher Gesamtenergieverbrauch. Im ersten Quartal 2025 ersetzte das Unternehmen zwei alte mechanische Stanzpressen durch zwei Sätze 160-Tonnen-Servostanzpressen mit Direktantrieb und behielt eine ursprüngliche mechanische Presse für einfache Teile mit geringem Bedarf für Vergleichstests. Kontinuierliche Produktionsdaten wurden 12 aufeinanderfolgende Monate nach der Inbetriebnahme verfolgt.

Ursprüngliche mechanische Stanzpressen verwendeten eine feste Sinuswellen-Bewegungskurve. Beim Stanzen von hochfestem Stahl verursachte die unmittelbare Aufprallkraft Abplatzungen der Matrize, eine Abweichung der Rückfederung des Teils und eine Übertoleranz des Grats. Die Bediener konnten dies nur durch wiederholtes Anpassen des Werkzeugspiels kompensieren, was zu einer instabilen Qualität und häufigen Stillständen für die Werkzeugwartung führte.

Nach der Umstellung auf Servostanzpressen programmierten die Ingenieure eine individuelle Stößelkurve: schnelle Annäherung vor dem Kontakt mit dem Blechmaterial, stabiles Pressen bei niedriger Geschwindigkeit am unteren Totpunkt mit steuerbarer Haltezeit, schneller Rückhub. Dieser Modus reduziert die Aufprallvibration der Matrizensätze, optimiert den Materialumformstatus und unterdrückt Rückfederungsfehler. Gleichzeitig gewährleistet die Positionsrückmeldung in Echtzeit eine stabile Stanzgenauigkeit für einen langen Dauerbetrieb.

Abschluss

In diesem realen Fertigungsfall bieten servogetriebene Stanzpressen offensichtlich umfassende Vorteile für Hersteller, die hochfeste Metallbleche mit hohen Qualitätsanforderungen verarbeiten. Bei der Geräteaufrüstung handelt es sich jedoch nicht einfach um einen „Eins-zu-eins-Austausch“. Eine sinnvolle Kombination von alter und neuer Ausrüstung, Werkzeuganpassung und Personalschulung sind entscheidende Faktoren für die Realisierung erwarteter wirtschaftlicher Vorteile.