Tar presshärdning till en ny nivå

sep 5, 2022 | Plåt, Pressar

Tillsammans med GEDIA har AP&T skapat världens förmodligen mest avancerade produktionslinje för tillverkning av presshärdade delar till bilindustrin. Det är en framgångshistoria som visar att ett målmedvetet samarbete byggt på ömsesidigt förtroende faktiskt kan leda hur långt som helst.

AP&T:s senaste produktionslösning för presshärdning skapar helt nya möjligheter att tillgodose biltillverkarnas behov av lättare, säkrare och flexiblare konstruktioner på ett kostnads- och energieffektivt sätt. Här ingår bland annat AP&T:s unika servohydrauliska press med upp till 70 procent lägre energiförbrukning än konventionella hydraulpressar och TemperBox^® som gör det möjligt att kombinera mjuka och hårda zoner i en och samma färdiga detalj. Den första kommersiella produktionslinjen som innehåller de båda innovationerna togs i drift hos GEDIA i Tyskland hösten 2019. Motsvarande utrustning har också senare installerats vid företagets anläggningar i Spanien och USA. Att det är just GEDIA som tillsammans med AP&T nu går i bräschen för framtidens presshärdning är ingen tillfällighet. Det är ett resultat av ett djupgående samarbete mellan de båda företagen som varat i ett decennium.

GEDIA, med huvudkontor i Attendorn i Tyskland, har producerat pressade plåtdetaljer för fordonsindustrin sedan mitten av 1950-talet. 2005 började företaget på allvar intressera sig för presshärdningsteknikens möjligheter att tillverka strukturdelar som kombinerar hög styrka med låg vikt. Egenskaper som gjort det möjligt för biltillverkarna att förbättra kollisionssäkerheten och samtidigt minska energiförbrukning och klimatpåverkande utsläpp. För att sondera marknaden kontaktade man AP&T, som tidigt tagit en ledande roll i utvecklingen av produktionslinjer för just presshärdning.

De båda företagen hade därefter sporadisk kontakt under ett antal år utan att det utmynnade i några direkta affärer. Inte förrän 2012, då GEDIA bjöd in till diskussion.

Order på tre kompletta linjer

– Vår uppfattning var att GEDIA var intresserade av att eventuellt investera i en första presshärdningslinje. När mötet var över hade vi en order på tre kompletta linjer, vilket förstås var en väldigt positiv överraskning, berättar AP&T:s Michael Hunger, Director and Head of sales and Marketing Europe och Key Account Manager för GEDIA.

De tre linjerna togs i drift mellan 2014 och 2016. En av dem i Attendorn och två i GEDIA:s produktionsanläggning i Nowa Sol, Polen.

– Det var ett tekniskt utmanande projekt som resulterade i nyttiga erfarenheter och en vilja att fortsätta att utveckla och prova ny teknik för presshärdning tillsammans, säger Michael Hunger.

Burkhard Vogt, GEDIA:s Group Director of Engineering, är av samma uppfattning.

– Det var ett spännande projekt. Vi löste utmaningarna tillsammans och lyckades nå ett väldigt bra slutresultat. Samtidigt utvecklade och fördjupade vi vårt samarbete, kom varandra närmare och etablerade nya viktiga kontakter inom olika delar av företagen, säger han.

Industrialisering av TemperBox^®för partiell presshärdning

2014 sökte GEDIA en partner som kunde hjälpa till att kommersialisera och industrialisera en ny innovation för partiell presshärdning, TemperBox^®, som då fanns som prototyp, och vände sig även den här gången till AP&T.

– Jag kontaktade AP&T:s Sales Manager, Kent Eriksson, som jag lärt känna under arbetet med presshärdningslinjerna. Jag ville undersöka hur vi skulle kunna utveckla TemperBox^®-teknologin tillsammans, säger Burkhard Vogt.

För att ta steget till kommersiell produkt behövde tekniken prövas under industriliknande förhållanden. Efter inledande prov hos AP&T i Ulricehamn fick man i uppdrag att bygga en så kallad try-out-linje med TemperBox^®för testverksamhet och småskalig tillverkning i Attendorn. Den visade väldigt lovande resultat.

När så GEDIA fick en order på partiellt presshärdade delar till en av Tysklands större biltillverkare behövdes en ny linje för serietillverkning i industriell skala. Det blev starten på ett högintressant projekt som skulle flytta gränserna för presshärdningstekniken.

– Den framgångsrika process- och produktutvecklingen gjorde att vi bestämde oss för att ta fram en linje för masstillverkning med TemperBox^® som en integrerad del av utrustningen. En förutsättning var att produktionen skulle kunna ske utan att cykeltiderna förlängdes, säger Burkhard Vogt.

Ansvarig för inköpet av den nya linjen, och därmed också för den detaljerade kravspecifikationen, var Stehpan Gante, GEDIA:s Group Director Maschinen- und Gebäudemanagement.

– Förutom att kunna producera ett stort antal detaljer per timma behövde vi installera linjen på en begränsad yta i våra befintliga lokaler. Utrustningen skulle också vara driftsäker och enkel att underhålla. Dessutom var det väldigt viktigt att få en energieffektiv lösning med låg elförbrukning per producerad enhet, säger han.

– Planeringsarbetet för den nya linjen drog igång i augusti 2018, med målet att ha den i drift 1 januari 2020, berättar Jörgen Theander, som ansvarade för projektet från AP&T:s sida.

Två nya innovationer i samma linje

Tekniskt var den stora utmaningen att förena två nya innovationer – AP&T:s servohydrauliska press och TemperBox^® – i en och samma linje för en process som inte tidigare tillämpats kommersiellt. Organisatoriskt var utmaningen att bilda ett dedikerat projektteam med exakt rätt kompetenser och inte minst, rätt inställning, för uppdraget. Erfarenhet från fordonsindustrin var ett viktigt kriterium vid rekryteringen, liksom utpräglad samarbetsvilja och lyhördhet.

– Det var oerhört viktigt att alla – både i vårt projektteam och inom R&D – verkligen förstod vilka förväntningar som ställdes på linjen både från vår kund och deras kunder. Målet var ju att i industriell skala kunna tillverka produkter med skräddarsydda, repeterbara egenskaper med korta cykeltider, hög tillgänglighet och optimerad energiförbrukning. Det var dit vi skulle nå, säger Jörgen Theander.

För att effektivisera arbetet formade även GEDIA ett projektteam med motsvarande kompetenser under ledning av Björn Müller, som både varit med vid installationen av linjerna i Nowa Sol och ansvarat för arbetet med try-out-linjen i Attendorn.

– Jag hade redan positiva erfarenheter av att samarbeta med AP&T, och de bekräftades när vi nu gick in i ett nytt projekt tillsammans. Under resans gång i utvecklade vi en nära och förtroendefull relation, som gjorde att vi kunde lösa våra uppgifter på ett väldigt smidigt sätt. Inga frågor lämnades åt slumpen, säger Björn Müller.

Jörgen Theander poängterar också betydelsen av det nära samarbetet.

– Under projektet arbetade vi tätt tillsammans och förde en kontinuerlig dialog, ofta på plats hos GEDIA i Tyskland. Det gjorde det enklare att fånga upp frågor och möta utmaningar på ett effektivt sätt. I praktiken fungerade vi som ett enda sammansvetsat team, med samma mål för ögonen, säger han.

Arbetet tog avstamp i dokumentationen av både de befintliga produktionslinjerna och try-out linjen som installerats i Attendorn. Vilka beprövade konstruktionslösningar kunde användas i den nya linjen, vad behövde förbättras och vad skulle ersättas av ny teknik? Med analysen som grund specificerades behoven och jobbet med att förverkliga den nya linjen kunde börja på allvar. Hösten 2019 installerades och driftsattes den i produktionsanläggningen i Attendorn.

– Eftersom det var den första kommersiella presshärdningslinjen i sitt slag var det viktigt att fortsätta att vara på plats under en längre tidsperiod för att kontrollera funktionen, trimma in utrustningen och ha möjlighet att direkt åtgärda eventuella problem som kunde uppstå, säger Jörgen Theander.

Redan innan installationen av linje nummer ett var slutförd fick AP&T order på en identisk linje till GEDIA:s spanska produktionsanläggning utanför Barcelona.

– Det gjorde att vi kunde dra nytta av erfarenheterna från den första linjens intrimningsperiod i arbetet med den andra redan från start. Bara 17 månader senare kunde vi tillsammans med GEDIA:s tyska organisation leverera en optimerad lösning till den spanska anläggningen.

I januari 2020 beställde GEDIA en tredje produktionslinje av samma slag. Den här gången till sin fabrik i Dalton, Georgia, USA, för installation hösten 2021.

Allt handlar om människor

– Tillsammans med GEDIA har vi utvecklat världens förmodligen mest avancerade produktionslinjer för kommersiell tillverkning av presshärdade delar till bilindustrin. Genom vårt samarbete har vi inte bara överbryggat tekniska utmaningar och fått nya värdefulla kunskaper utan också uppfyllt de högt ställda förväntningarna, säger Jörgen Theander.

– Genom ett professionellt, förtroendefullt och framtidsinriktat samarbete har vi gemensamt utvecklat och industrialiserat en ny teknologi, med affärsstrategiskt fokus. Men i grunden handlar allt om människor. De måste vara dedikerade uppgiften, fungera tillsammans, förstå och lita på varandra. Det är kännetecknade för vår relation med AP&T och en viktig nyckel till det framgångsrika arbetet med TemperBox^®, säger Burkhard Vogt.

Så hur blev slutresultatet jämfört med de tidigare presshärdningslinjerna från AP&T?

Först och främst är de nya linjerna avsevärt energieffektivare. Mycket tack vare den servohydrauliska pressen som i sig drar upp till 70 procent mindre energi än konventionella hydraulpressar. Den senaste generationen flerfacksugnar (MLF) är också ett viktigt bidrag, med ca 40 procent lägre energianvändning än tidigare generationer.

Samtidigt ger de nya linjerna möjlighet att korta cykeltiderna för tillverkning av vissa produkter med upp till 20 procent, vilket skapar kapacitet för ökad produktion.

Ökad tillgänglighet och minskat underhållsbehov har också stått i fokus för konstruktionsarbetet. Här har bland annat de nya flerfacksugnarna inneburit flera utmaningar, som de båda teamen löst tillsammans. Nu fortsätter det kontinuerliga samarbetet med målet att öka antalet produktionstimmar per år betydligt.

– Dessutom har vi utvecklat vår metod för att verifiera ugnarnas processrepeterbarhet enligt CQI9, så att det arbetet går betydligt snabbare än tidigare. Det bidrar också till att skapa utrymme för mer värdefull produktionstid, säger Jörgen Theander.

För Stephan Gante har den ursprungliga kravspecifikationen nu omsatts i praktisk verklighet tre gånger om. Hur ser han på resultatet?

– Vi har idag en användarvänlig, yteffektiv lösning med både hög processäkerhet och mycket god energieffektivitet. Vid sidan av TemperBox^® spelar AP&T:s servohydrauliska press, som har betydligt lägre kylbehov och energiförbrukning per slag än konventionella hydraulpressar, en central roll för slutresultatet. Vi är väldigt nöjda, säger han.

Björn Müller är också nöjd. Han berättar om imponerade besökare som gör stora ögon när de får se någon av de nya, högautomatiserade linjerna. Samtidigt lyfter han fram att utvecklingsresan tillsammans med AP&T fortsätter.

– Varje fas i det här projektet har gett oss nya erfarenheter och insikter som vi tagit med in i nästa fas. Det är ett kontinuerligt förbättringsarbete, som fortfarande pågår, säger han.

Men det allra viktigaste resultatet är kanske de erfarenheter som själva samarbetsformen gett. Eller som Jörgen Theander uttrycker det:

– Vi brukar ju säga att vi agerar som One Responsible Partner® i många av våra kundsamarbeten. Men i det här samarbetet har det varit två ansvarsfulla partners, som med ett tydligt gemensamt mål, en öppen och nyfiken inställning och ett starkt engagemang tillsammans skapat en lösning i världsklass.

Fakta

I Gedias kompletta produktionslinjer för tillverkning av partiellt presshärdade delar ingår bland annat: