21 miljoen schroeven verzonken
SCHULZ wielboutsystemen voor de automobielindustrie
De meeste automobilisten houden zich hoogstens twee keer per jaar bezig met de bouten die onze wielen onder de auto houden. Wij van het SCHULZ-team in de mechanisering voor de automobielindustrie zijn daar dagelijks mee bezig en pakken allerlei vraagstukken rondom wielbouten op.
Ons doel is om klantspecifieke automatiseringsoplossingen te bieden. Ons nieuwste project, gebouwd bij een gerenommeerde autofabrikant in Bremen, schroeft vijf miljoen wielbouten per jaar vast. Daarbij bewaakt de installatie nauwkeurig parameters zoals draaihoek en aanhaalmoment, zodat we de elektronische kwaliteitsborging van de wielmontage kunnen documenteren. We houden ons al decennialang bezig met het monteren van wielen aan voertuigen. De eerste installaties waren nog met Interbus-S vernetwerkt; tegenwoordig geven intelligente sensoren feedback via IO-Link en legt PROFINET alle sensorinformatie vast. Maar ook wij zijn verder ontwikkeld: waar we vroeger als partner verantwoordelijk waren voor de besturingstechniek, leveren we vandaag de dag turnkey installaties voor het volledige proces.
Daarbij profiteren we van de expertise van de verschillende afdelingen binnen de SCHULZ Group. We hebben eigen constructeurs, ook op het gebied van mechanica, en werken in-house met systemen zoals Siemens NX en CATIA. Onze eigen kraanbouwafdeling monteert niet alleen kraansystemen, maar kan ook complexe railsystemen ontwerpen, produceren en wereldwijd monteren. De installatie die begin 2025 is gemonteerd, is de vierde uit een serie plafondgehangen wielboutsystemen: een volledige nieuwe constructie uit eigen huis. Het grote voordeel van deze bouwwijze is dat de vloer — en daarmee het loopgebied — volledig vrij blijft van installatietechniek. De medewerker kan zich dus vrij bewegen, schoonmaken is probleemloos en bij onderhoud hoeven medewerkers niet over een machinebed te lopen.
Tegelijk vraagt de plafondgeleide installatie om meer constructiewerk: er werken namelijk heel andere krachten op het systeem in. Voor de schroeftrommel – het hart van de installatie – is dit inmiddels de vierde iteratie en hebben we een breed geaccepteerd volwassenheidsniveau bereikt. De trommel is modulair opgebouwd, wat bij onderhoud het voordeel van snelle reparaties biedt. Zo is het wisselen van een schroefaandrijving met slechts een paar handelingen mogelijk – een duidelijk pluspunt voor een soepele bedrijfsvoering, omdat storings- en stilstandtijden daardoor aanzienlijk worden verminderd. Ook voor ons is dat voordelig, omdat we met het moduleconcept met weinig moeite op klanteisen kunnen inspelen. Niet elk voertuig heeft vijf wielbouten, om maar één voorbeeld te noemen uit de mogelijke aanpassingen.
Met de schroeftrommel – ook wel schroefmanipulator genoemd – start het volledig automatische schroefproces. Hij is ergonomisch, in hoogte verstelbaar en beweegt tijdens het schroeven synchroon mee met de carrosserie.
In deze installatie hebben we voor het eerst een plafondgeleide wielaanzetwagen gerealiseerd. Die neemt complete wielen over van de aanvoerende transporttechniek en ondersteunt de medewerker bij het aanzetten van het wiel. Dankzij pneumatische ondersteuning in alle drie assen kan het wiel met minimale kracht op de wielnaaf worden geplaatst en kunnen de wielbouten handmatig worden voorgemonteerd. Na het aanzetten van het wiel en de vrijgave door de medewerker rijdt de wielaanzetwagen volledig automatisch terug naar de overnamepositie, vergrendelt daar en is klaar om het volgende wiel op te nemen. In die tijd zet de medewerker de schroeftrommel op het voorgemonteerde wiel en start het automatische schroefproces. Ook dit wordt pneumatisch ondersteund en loopt bandsynchroon mee met de carrosserie.
Ook hier rijdt de besturing na afloop van de volledig elektrische schroefcyclus weer terug, zodat de medewerker verder nergens naar om hoeft te kijken. Dat bij een foutieve verbinding meldingen worden gegenereerd en zowel op het grote 43-inch display als op de smartphone van medewerkers worden weergegeven, spreekt in het tijdperk van Industrie 4.0 voor zich. De opbouw van de installatie tijdens de shutdown rond de jaarwisseling verliep ook daarom soepel, omdat we de montagecellen eerst volledig hebben voorgebouwd en op onze locatie in Bremen in testbedrijf hebben gecontroleerd. Dat hield ook in dat we de rijdende carrosserie op een geleide dummy-transportlijn naast de installatie hebben laten meelopen.
Onze projectleider Tim Wiegers beschrijft de voordelen: “Zo’n testopstelling geeft ons de mogelijkheid om onder absoluut realistische omstandigheden een voorinbedrijfstelling uit te voeren. Dankzij de samenwerking met onze opdrachtgever werkte dat hier ook uitstekend, want er werd een echte carrosserie ter beschikking gesteld.” Ook de besturingssoftware is vooraf door digitale simulatie en inbedrijfstelling gegaan. Daardoor werd enerzijds de inspanning bij de voorinbedrijfstelling geminimaliseerd en hielp het ons anderzijds bij onderwerpen die we in onze hal niet konden nabootsen. Zo weten we zeker: uiteindelijk gaat er een installatie op reis die grondig is getest — ongeacht op welk continent en in welke productieomgeving ze later wordt geplaatst. Kwaliteit “Made by SCHULZ” wordt meegeleverd.
Na de testrun volgde de ombouw in de echte productieomgeving — in een gebied met de hoogste takt. Na kleine complicaties bij de demontage van de oude installatie konden we met de kennis uit de testopstelling de tijd weer inhalen. De productiestart in het nieuwe jaar kon volgens planning plaatsvinden. Daarmee komen we bij de installaties die we momenteel realiseren uit op een jaarlijkse schroefprestatie van circa 21 miljoen wielbouten. Onze dank gaat uit naar het hele team en alle betrokkenen die deze prestatie mogelijk hebben gemaakt.
Onze wielboutinstallatie is het resultaat van decennialange ervaring, teamwork en technologische precisie — van de eerste testrun tot en met de turnkey oplevering. Wie bij ons schroeft, schroeft met systeem.
Robert Straub, afdelingshoofd Automotive Automation, SCHULZ Systemtechnik
