1. Projektüberblick
Ein europäischer OEM für industrielle Automatisierung plante die Serienfertigung einer neuen Schaltschrankfamilie mit integrierten Kühlkanälen und komplexen Rohrbaugruppen. Die bisherigen Lieferanten konnten die geforderte Kombination aus präziser Rohrbearbeitung, kurzen Lieferzeiten und koordinierter Fertigung nur eingeschränkt erfüllen. Zudem erforderte die Zusammenarbeit mehrerer Anbieter für Blechgehäuse, Rohrbaugruppen und Schweißarbeiten einen hohen Abstimmungsaufwand.
TPS Elektronik wurde mit der Umsetzung einer integrierten Fertigungslösung beauftragt – von der Designunterstützung bis zur fertig montierten Baugruppe.
Durch die Zusammenführung der Metallbearbeitung innerhalb eines Fertigungsprozesses konnten Schnittstellen zwischen verschiedenen Lieferanten reduziert werden. Diese Fallstudie zeigt, wie Systemintegratoren und Schaltschrankbauer von einer integrierten Blech- und Rohrbearbeitung profitieren können.
Weitere Informationen finden Sie in unserem Leitfaden zur kundenspezifischen Blechfertigung.
2. Herausforderung: Komplexe Rohrgeometrien und Qualitätsabweichungen
Für die neue Schaltschrankgeneration waren unter anderem folgende Anforderungen zu erfüllen:
- Edelstahlrohre mit engen Biegeradien für integrierte Kühlkanäle
- Komplexe dreidimensionale Rohrgeometrien mit hohen Anforderungen an Präzision und Wiederholgenauigkeit
- Geschweißte Baugruppen mit hohen optischen und konstruktiven Anforderungen
- Blechgehäuse mit Aussparungen, Gewindeeinsätzen und Pulverbeschichtung, die mit den Rohrbaugruppen präzise zusammenpassen mussten
Der Kunde arbeitete zunächst mit mehreren Lieferanten – jeweils für Blechfertigung, Rohrbiegen und Schweißarbeiten. Dies führte unter anderem zu:
- unterschiedlichen Biegewinkeln und Rückfederung zwischen den Fertigungschargen
- längeren Lieferzeiten aufgrund eines erhöhten Abstimmungsaufwands
- Nacharbeit durch Passungsabweichungen zwischen Gehäusen und Rohrbaugruppen
- einer dezentralen Qualitätsdokumentation ohne zentralen Ansprechpartner
Dadurch verlängerten sich die Projektlaufzeiten und der Koordinationsaufwand nahm zu. Gesucht wurde deshalb ein Fertigungspartner, der Blech- und Rohrbearbeitung sowie Schweißtechnik innerhalb eines gemeinsamen Qualitätsmanagements anbieten konnte.
3. Lösung: Integrierte Blech- und Rohrbearbeitung
TPS Elektronik entwickelte einen integrierten Fertigungsansatz, der sämtliche Prozessschritte der Blech- und Rohrbearbeitung miteinander verbindet.
3.1 CNC-Rohrbiegen und Rohrformen
Zum Einsatz kamen moderne CNC-Rohrbiegemaschinen zur Bearbeitung von Edelstahl- und Aluminiumrohren mit Durchmessern von 10 mm bis 80 mm.
Der Fertigungsprozess umfasste:
- Simulation der Biegeabläufe zur Unterstützung der Werkzeugauslegung
- Dornbiegen zur Reduzierung von Ovalität und Faltenbildung
- In-Prozess-Messungen mittels Lasermesstechnik
Dadurch konnten präzise und reproduzierbare Biegeergebnisse erzielt werden, die den Anforderungen des Projekts entsprachen.
3.2 Blechfertigung und Schweißtechnik
Parallel wurden die Blechgehäuse mittels Laserschneiden, CNC-Abkanten und automatisierter Schweißverfahren gefertigt.
Je nach Werkstoff und Verbindung kamen unterschiedliche Schweißverfahren zum Einsatz:
- WIG-Schweißen für Edelstahl-Rohr-Platte-Verbindungen mit hohen optischen Anforderungen
- MIG-Schweißen für tragende Rahmenkonstruktionen
- Roboterschweißen für wiederkehrende Baugruppen
Weitere Informationen finden Sie in unseren Beiträgen MIG-Schweißen und MIG vs. WIG.
3.3 DFM und Qualitätsintegration
Bereits während der Entwicklungsphase unterstützte TPS den Kunden mit Design-for-Manufacturing-(DFM)-Feedback. Ziel war es, Biegeradien für Standardwerkzeuge zu optimieren und den Fertigungsprozess zu vereinfachen.
Zusätzlich wurde eine Erstmusterprüfung (FAI) durchgeführt, bei der sowohl Blech- als auch Rohrkomponenten gemeinsam geprüft wurden, um die Kompatibilität der Baugruppen vor Beginn der Serienfertigung zu verifizieren.
Erfahren Sie, wie integrierte Blechverarbeitung & Rohrbiegen Ihre Lieferkette vereinfachen →
4. Projektergebnisse
Durch die Bündelung von Blechbearbeitung, Rohrbiegen und Schweißtechnik bei TPS Elektronik konnte der Kunde nach eigenen Angaben mehrere Verbesserungen erzielen:
- verkürzte Projektlaufzeiten gegenüber dem bisherigen Mehrlieferantenmodell
- reduzierter Nacharbeitsaufwand durch eine bessere Abstimmung zwischen den Baugruppen
- geringerer logistischer Aufwand durch die Fertigung aus einer Hand
- zusammengeführte Qualitätsdokumentation mit Werkstoffzeugnissen, Schweißprüfberichten und Erstmusterprüfung (FAI)
Nach Angaben des Kunden trug das DFM-Feedback dazu bei, die Werkzeugauslegung zu vereinfachen und die Fertigung effizienter zu gestalten. Aufgrund des Projektverlaufs wurde die Zusammenarbeit auf weitere Produktlinien ausgeweitet.
Für Systemintegratoren und Schaltschrankbauer zeigt diese Fallstudie, wie eine integrierte Blech- und Rohrbearbeitung die Zusammenarbeit mit mehreren Lieferanten vereinfachen kann.
5. FAQ: Blechverarbeitung & Rohrbiegen für Systemintegratoren
Welche Rohrbiegemaschinen setzt TPS ein?
TPS verwendet CNC-Rohrbiegemaschinen mit Dornbiegetechnik für Stahl, Edelstahl und Aluminium. Je nach Anwendung kommen Rotary-Draw-Bieger oder Rollenbiegeverfahren zum Einsatz.
Wie stellt TPS sicher, dass Rohr- und Blechkomponenten zusammenpassen?
TPS kombiniert DFM-Reviews mit einer Erstmusterprüfung (FAI). Rohrbaugruppen und Blechteile werden gemeinsam geprüft, um die Passgenauigkeit vor der Serienfertigung zu verifizieren.
Kann TPS sowohl Prototypen als auch Serien fertigen?
Ja. TPS unterstützt Projekte vom Prototypen bis zur Serienfertigung und bietet dabei DFM-Unterstützung sowie eine durchgängige Qualitätsdokumentation.
Welche Qualitätsstandards gelten?
Das Werk ist nach ISO 9001 zertifiziert. Darüber hinaus werden – je nach Projektanforderung – Industriestandards wie ISO 2768 berücksichtigt. Bei Bedarf können Anforderungen aus den Bereichen Medizintechnik (ISO 13485), Automobilindustrie (IATF 16949) sowie Schweißanforderungen nach ISO 3834 oder kundenspezifische Vorgaben unterstützt werden.