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» TECHNIK Um den maximalen Wirkungsgrad der Motoren zu erreichen, müssen die Luftspalte zwischen den Hairpins und dem Stator auf - gefüllt werden. Dieser vermeintlich einfache Imprägniervorgang stellte die Prozess - techniker vor einige Herausforderungen. Bild: Grob Steckspulen aus Kupfer-Flachdraht, Hairpins genannt, neben einem mit dieser Technologie gefertigten Stator. Bild: Grob Hairpins abisoliert werden, damit sie – nach dem Einsetzen des ganzen Spulenpakets in den Stator kontaktiert werden können. Was zunächst nach überschaubarem Schwierigkeitsgrad klingen mag, relativiert sich schnell, wenn man die Anforderungen an die einzelnen Arbeitsschritte kennt: • Die Hairpins dürfen nach dem Biegen nicht unkontrolliert zurückfedern, weil das die Prozesssicherheit beim Zusammensetzen der Spulenpakete und vor allem das Einführen des Pakets in den Stator beeinträchtigen würde. • Vor allem bei modernen 800-V-Antrieben, bei denen die Isolierschicht dicker ist, schafft es die verfügbare Lasertechnik nicht, die Spulenenden schnell und zuverlässig genug abzuisolieren. Um die geforderte Taktzeit und Qualität einhalten zu können, entwickelte Grob ein spezielles Verfahren mit extrem schnell rotierenden Fräsern. • Auch das Kontaktieren der Hairpins ist technisch anspruchsvoller als es zunächst scheint. Die Enden der Kupferspulen mit hoher Laserleistung aufzuschmelzen, bringt zwar kurze Taktzeiten, nicht aber das geforderte qualitative Ergebnis. „Um hochwertige Antriebe mit definierter Leistung, hohem Wirkungsgrad und langer Lebensdauer zu erhalten, müssen die Kontaktstellen eine saubere Kuppelform haben“, erklärt Wankmiller. Aber diese Kuppelform bildet sich nur dann aus, wenn das richtige Verhältnis zwischen Energieeintrag und Bahngeschwindigkeit justiert ist. Dieser Spagat zwischen Qualität und Taktzeit gelingt nur, wenn entscheidende Parameter in der Prozessführung bekannt sind und präzise eingehalten werden. Relativ simpel klingt zunächst auch das Vergießen der Luftspalte zwischen Spulenpaket und Stator mit einer Isolationsmasse. Doch dieser Prozessschritt erfordert nicht nur Temperaturen zwischen 100 und 200 °C, sondern auch eine permanente, gleichförmige Bewegung der Statoren. „Das war mit den verfügbaren Lösungen nicht umzusetzen“, sagt Wankmiller. Bild: Grob Ihr Technologie- und Anwendungszentrum für Elektromobilität bauten die Mindelheimer zunächst auf, um selbst zu lernen. Bereits nach kurzer Zeit nutzten aber vor allem Kunden die Möglichkeiten, um bestehende Motoren schnell zu optimieren und neue Konzepte zu erproben. Bild: Grob Grob hat Produktionsanlagen für den kompletten Elektroantriebsstrang im Portfolio. Jüngste Entwicklung: die Batteriezellassemblierung. 50 Industrieanzeiger » 10 | 2022
Bild: Autorin Christian Grob, Vorsitzender des Aufsichtsrats, und German Wankmiller, Vorsitzender der Geschäftsführung der Grob-Werke (v.l.) sind stolz auf das Know-how und die Markt - position, die sich das Unternehmen in kurzer Zeit erarbeitet hat. Zumal die Anbieter nicht auf die Anforderungen der Automobilbranche – etwa hinsichtlich weltweitem Service oder Firmenspezifikationen – eingestellt waren. „Deshalb blieb uns auch hier nur, eine eigene Lösung zu entwickeln.“ Der Lohn dieser Arbeit: Technologische Unabhängigkeit, eine hohe Fertigungstiefe – und daraus resultierend, in Zeiten gestörter Lieferketten, mehr Planungssicherheit – sowie vor allem ein entscheidender Wissensvorsprung. Um das Know-how aufzubauen und die Prozesse zu optimieren, haben die Mindelheimer ein Techno- logie- und Anwendungszentrum für die Fertigung von Elektromotoren eingerichtet. Sehr schnell zeigte sich jedoch, dass auch die Kunden in einem Lernprozess steckten und für jede Unterstützung dankbar waren. „Die Flexibilität unserer Systeme erlaubte es uns, in kurzer Zeit Prototypen unterschiedlichster Motorkonzepte herzustellen, zu testen und detailliert deren Vor- und Nachteile zu bewerten“, berichtet Wankmiller und ergänzt: „Eine solche Entwicklungsbegleitung konnten unsere Marktbegleiter – vor allem jene aus Asien – nicht bieten.“ „Werden im nächsten Jahr nochmal um 15 Prozent zulegen“ Bild: Grob German Wankmiller, Vorsitzender der Geschäftsführung der Grob-Werke Wie haben sich Umsatz und AE bei Grob im letzten Jahr entwickelt? Seit September 21 erlebten wir eine fulminante Entwicklung. Wir profitierten von einer Markterholung und von der zweiten Welle der Elektro - mobilität. Auch das Geschäft auf der Zerspanungsseite hat wieder zugelegt. Hauptaktivitäten waren hier die Neuentwicklungen bei den Universalmaschinen mit Automation und unsere neue F-Baureihe für Rahmenstrukturbauteile, mit der wir das Auslaufen von Zylinderkopf- und Motorblock- Projekten weitgehend kompensieren konnten. In Summe stieg der Umsatz im letzten Geschäftsjahr um 15 Prozent. Im nächsten Jahr erwarten wir nochmal ein Plus von 15 Prozent. Was bedeutet das für Produktion, Montage und Inbetriebnahme? Wir stellen eine starke Verlagerung zur Software, zu zusätzlichen Themen in der Simulation und der Inbetriebnahme fest. In der Steuerungstechnik gibt es mit der IT, der Information Technology, und der OT, der Operation Technology, zwei Begriffe, die immer bedeutender werden. Früher hat die OT mit Maschinen, Automation, Prozessen und Steuerungen etwa zwei Drittel des Geschäfts ausgemacht. Heute hat sich das klar Richtung IT verschoben. Die Konsequenz: Wir brauchen viel mehr Softwarekonstrukteure für Simulationen und virtuelle Inbetriebnahme. Ein Ende dieser Entwicklung ist nicht abzusehen. Wie hat es Grob in fünf Jahren bei den Fertigungssysteme für die Elektromobilität vom Einsteiger zum Technologieführer geschafft? Es war brutal anstrengend und nur mit einer guten Moral zu schaffen. Es kostete viel Energie, Durchhaltevermögen und auch viel Geld. Wie bezogen Sie bei dieser rasanten Entwicklung die Mitarbeiter ein? Das war zuerst mühsam, doch mit jedem Monat wo sie sehen konnten, dass unsere neuen Produkte erfolgreich sind, stieg auch ihre Begeisterung. Es entstand ein neuer Spirit, der aber auch vorgelebt werden muss. Industrieanzeiger » 10 | 2022 51
