Konstruieren im Schichtbetrieb

Dieser Beitrag wurde aus Unterlagen von Fritzmeier erstellt von Dr.-Ing. Ralf Beck, Redakteur der KEM

Die Fritzmeier-Unternehmensgruppe, mit Hauptsitz in Großhelfendorf bei München und derzeit acht Produktionsstandorten in Deutschland, Belgien, Frankreich, Österreich, Rumänien und Tschechien, ist Weltmarktführer für Kabinen von Baumaschinen und Flurförderfahrzeugen. Der Hersteller produziert pro Jahr etwa 75 000 Komplettkabinen sowie Kunststoffsysteme für OEM-Kunden. Dazu kommt die Entwicklung und Fertigung von Verkleidungsteilen und Systembaugruppen wie beispielsweise Schiebefenster und Interieurteile.

Im rumänischen Sibiu (Hermannstadt) schlägt das Herz des Kabinendesigns: „Das Werk in Sibiu hat sich in den vergangenen Jahren zu einem leistungsstarken Profitcenter entwickelt. Innovationen wie beispielsweise die aus Aluminium geschweißten Baggerlader-Heckfenster, die Aluminiumkabinentür im moderne Ganzglasdesign mit integrierten flach schließenden oder innenliegenden Aktivscharnieren, die wir an der Bauma-Kabine 2013 vorgestellt haben, sind alle hier entwickelt worden“, so Georg Fritzmeier, Inhaber der Unternehmensgruppe. „Viele unserer größten und langjährigen Kunden verlassen sich in der Entwicklung von Kabinenbauteilen auf die Erfahrung und die Manpower unserer Engineering- Spezialisten hier in Sibiu.“ Dazu zählen u. a. John Deere, Caterpillar, Still, Liebherr, Linde, Terex, Nacco, JCB, AGCO, Bobcat, Crown, Dynapac und Kramer Allrad.

Die Gründung des Werks in Sibiu erfolgte im August 2002 als Entwicklungscenter mit drei Ingenieuren. 2006 waren hier bereits 27 Engineering-Spezialisten beschäftigt. „Zu einer Zeit, in der westeuropäische Unternehmen wegen der billigen Arbeitskräfte Teile ihrer Produktion nach Rumänien verlegten, haben wir konsequent in die Ausbildung von Ingenieuren investiert“, so Fritzmeier-Geschäftsführer Uwe Rastel, der dieses Werk aufgebaut hat. Parallel zum Engineering-Center startete 2006 die Produktion von Leichtbaukomponenten wie Türen, Scheibensysteme und Baugruppen als für die Unternehmensgruppe neue Technologie. Heute beschäftigt das Werk Sibiu 144 Mitarbeiter, davon 53 in der Engineering-Abteilung.

Die Engineering-Aktivitäten umfassen folgende Kompetenzbereiche: Design der kompletten Kabinen, Finite-Elemente-Berechnung (FE) im frühem Designstadium, die Kabelbauentwicklung in 2D und 3D, Ergonomieüberprüfung und das gesamte Design der Schweiß- und Prüfvorrichtungen für die Prototyp- und Serienproduktion sowie die technische Produktdokumentation.

Das mechanische Engineering erfolgt mit den CAD-Programmen Pro/Engineer (Creo) und Catia. „Die Herausforderung besteht darin, die Kabinen exakt nach dem Kundenlastenheft zu entwickeln und das vereinbarte Industriedesign mit produzierbaren Komponenten zu erreichen, erklärt Entwicklungsleiter Marian Ilas. Das elektrische Engineering umfasst das Design für den kompletten Kabelbaum der Kabinen. Die Funktionslogik wird in Zusammenarbeit mit dem Kunden abgestimmt und anschließend als 3D-Modell in die Kabine modelliert sowie die 2D-Produktionszeichnungen abgeleitet. Hier kommt das CAD-Programm Routed Systems Designer von PTC zum Einsatz.

Beim Thema Sicherheit und Komfort für den Fahrzeuglenker gehen die Kabinenspezialisten über die gesetzlich vorgeschriebenen Normen und Standards hinaus. Ein Beispiel ist die rechnerische Überprüfung von Sicherheitsstandards von Fahrerschutzdächern und Kabinen. Die Überprüfung erfolgt am 3D-Modell mithilfe der Finite-Elemente-Berechnung. Dabei wird die Struktur des Modells am Computer vernetzt; das heißt in winzige Dreiecke zerlegt, an deren Ecken die Kraftverläufe über die Belastung gerechnet werden.

Dazu gehören ROPS- (Roll-Over Protective Structures), TOPS- (Tip-Over Protection Structure) sowie FOPS-Berechnungen (Falling-Object Protective Structures) und -Simulationen. Wenn beispielswiese die Deformierungen durch die virtuellen Crashtests zu groß sind und der Fahrer-Sicherheitsbereich beeinträchtigt wird, muss die Kabinenstruktur in der Konstruktion verstärkt und diese Änderung erneut FE-validiert werden. Nach der FE-Simulation erfolgen die vorgeschriebenen Praxistests an den Kabinen, die von entsprechend zertifizierten, unabhängigen Prüfstellen durchgeführt werden.

Um neben der Sicherheit, maximalen Fahrerkomfort zu ermöglichen, kommt Ramsis zum Einsatz: Ein 3D-Menschmodell in Form einer Computersoftware, die ergonomische Analysen der 3D-Kabinenmodelle hinsichtlich Sicht zum Arbeitsgerät, Instrumente und Personen im Arbeitsbereich der Maschine sowie optimale Erreichbarkeit der Bedienungselemente für den Bediener oder sein bequemes Sitzen und Einsteigen in die Kabine, ermöglicht.

Das Mitarbeiterteam arbeitet derzeit an der Umsetzung einer neuen Vision: die FCloud, eine flexible, standortübergreifende Engineering-Plattform für alle Kabinenwerke der Fritzmeier-Gruppe und die Partner des Unternehmens. Ziel ist der Aufbau eines Datennetzwerkes, mit einheitlichen Abläufen und Systemen, in das alle Geschäftspartner vom Lieferanten über die Joint-Ventures bis zu den Kunden eingebunden sind. Die FCloud soll die Effizienz im Engineering nochmals erheblich verbesseren. Der gemeinsame Zugang auf CAD-Daten, Datenbanken und Lizenzen bei einheitlicher Domäne ermöglicht u. a., dass Mitarbeiter an jedem Standort am gleichen Projekt gleichzeitig arbeiten können und die Daten online in allen Werken mit dem letzten Änderungsstand verfügbar sind. Der Engineering-Arbeitstag beginnt in Indien und endet in der zweiten Schicht in Sibiu, wenn die indischen Mitarbeiter bereits wieder auf dem Weg zur Arbeit sind. I

Fritzmeier

Uwe Rastel, Geschäftsführer Fritzmeier Cabs Group GmbH

Tel.: 08095 6-285

Detaillierte Informationen zu den Kabinen in dieser Broschüre