Stromschienenhalter an Laufschiene – additiv neu gedacht

Kegelmann

Kegelmann Technik aus Rodgau-Jügesheim mit einem Beispiel für den Einsatz von additiver Fertigung in der automobilen Endmontage.

Hier ein Beispiel von Kegelmann Technik  für den Einsatz von additiver Fertigung für die automobile Endmontage.

In der automobilen Endmontage wird entlang von Förderanlagen eine Stromversorgung benötigt, um die Fahrzeugbatterie während der Produktion aufzuladen. Die Batterieladeeinheiten werden an einer Hängebahn mit dem Fahrzeug in Bandgeschwindigkeit mitgeführt, von der Ladeeinheit führen Ladekabel mit Ladezangen zur Fahrzeugbatterie. Die Stromversorgung wird mittels kunststoffummantelten Kupferschienen entlang der Laufschiene realisiert. Diese Stromschienen werden mit einer Haltevorrichtung seitlich an der Lauf- und Tragschiene befestigt. Die Montage des herkömmlich in Metall und Kunststoff konstruierten Stromschienenhalters mit Sechskantschraube war enorm zeitraubend, logistisch aufwendig und teuer – jedenfalls im Vergleich zu dem jetzigen einstückigen Kunststoff-Formteil, dessen Befestigung durch Einclippen an die Hängebahn erfolgt.
Es wurden dadurch Vorteile in Höhe von 60% - in der Summe über 50.000 € p.a  - für das Unternehmen realisiert.

Funktionsintegration und Leichtbau
Die Haltefunktion wurde als Clip realisiert, der in das Profil einhakt und eine werkzeuglose Montage erlaubt. Dadurch entfielen die drei Metallteile Haltebügel und Gewindeschraube mit Mutter. Aus vier Teilen eines zu machen reduziert nicht nur die Komplexität des Bauteils selbst, sondern auch alle damit zusammenhängenden Vorgänge. Die Montagezeit verringert sich durch Einclippen statt Schrauben, Volumen und Gewicht und damit die Kosten für Logistik, Lagerhaltung und Transport verringern sich durch den Leichtbau mit Kunststoff statt Metall.

Vorteil der kostenlosen Komplexität
Auch die Cliphalterungen der Stromschienen wurden additiv neu gedacht und als ein komplettes Bauteil so konstruiert, dass sie beidseitig als Clip funktionieren und so eine dichtere Packung der Stromschienen zulassen. Als Spritzgussteil ist das technisch so nicht möglich. Trotz höherer Bauteilkomplexität steigen bei additiver Fertigung nicht die Herstellungskosten: Komplexität gibt es gratis, die wirtschaftlichen Vorteile kommen voll und ganz dem Produktpreis zugute.

Chancen der Individualisierung
Dazu ist es erforderlich, den Nutzen für den Kunden und die Nutzung eines Bauteils mit allen Rahmenbedingungen vollständig bis zum Ende zu durchdenken und diese Erkenntnisse in schnellen iterativen Schritten in das Bauteil zu konstruieren.
Die Fahrzeugelektrik befindet sich aufgrund von immer mehr Verbrauchern und aufgrund der E-Mobilität in einer umfassenden Transformation. Seitens der Automobilhersteller besteht also die dringende Anforderung, auch hier Antworten zur Batterieladung während der Produktion zu geben, so z.B. bei der Umstellung der Bordnetze von 12 V auf 48 V und der erforderlichen Anpassung der Schleifleitungen.
Die bei herkömmlichen Fertigungsmethoden für jede Produktvariante unterschiedlicher Stromschienenabmessungen anfallenden Werkzeugkosten sind wirtschaftlich nicht darstellbar, dazu kämen erhebliche Lagerhaltungskosten.
Mit der additiven Fertigung im SLS Lasersinterverfahren lässt sich nun eine beliebige Variierung der Anzahl der Stromschienen, der Abstände zwischen den Stromschienen als auch deren Durchmesser realisieren. Eine Lagerhaltung ist nicht notwendig, die Produktion erfolgt „on demand“, dann, wenn der Bedarf entsteht. Der Aufwand für ein Variantenmanagement geht gegen Null.
Additives Denken hat binnen eines halben Jahres einen komfortablen breiten Bestückungsspielraum des neuen Stromschienenhalters bei extrem kleiner Lagerhaltung geschaffen. Und Spielräume und Freiheitsgrade bei Gewicht und Kosten, bei Funktionsintegration und Zusammenbau bedeuten heutzutage klare Wettbewerbsvorteile.
Mit der Kreativität des additiven Denkens kommt man zu echten Innovationen, zu Dingen und Geschäftsmodellen, die mit herkömmlichen Methoden einfach nicht möglich wären.

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