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DAS GLOBALE MAGAZIN FÜR DIE MITARBEITENDEN VON GF

Das Bild zeigt eine Zusammenstellung verschiedener KarosserieBauteile von GF Casting Solutions für unterschiedliche Hersteller.

© Nik Hunger
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Die Zukunft ist gross

Fahrzeugkarosserien wurden bisher aus vielen Einzelteilen montiert. In Zukunft besteht eine Karosserie aus weniger und grösseren Leichtbau-Strukturteilen. Das reduziert Gewicht und steigert die Effizienz in der Produktion – auch bei GF Casting Solutions.

Kaum eine Branche verändert sich derzeit so stark wie die Automobilindustrie. Das betrifft vor allem die Fahrzeugelektronik. Volkswagen beispielsweise kommt derzeit noch mit 10 bis 100 Millionen Codezeilen in der Software seiner Autos aus. Bald dürften es jedoch schon 200 bis 300 Millionen Codezeilen sein, rechnet das Unternehmen laut Medienberichten.

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Frank Gensty

Position: Chief Technology Officer
Division: GF Casting Solutions
Standort: Schaffhausen (Schweiz)
Bei GF seit: 2020

Welchen Nutzen hat Big Casting?

Während IT-Systeme und Elektronik immer vielschichtiger werden, verringert Big Casting bei der FahrzeugKarosserie die Komplexität auf der Kundenseite. Statt vieler Einzelteile aus Blech oder Extrusion produzieren Druckgussmaschinen beispielsweise einen partiellen Vorderwagen oder eine Heckstruktur auf einmal. Weniger Einzelteile und Arbeitsschritte haben viele Vorteile: Sinkende Fehleranfälligkeit und weniger Verschnitt sparen Geld und Energie. Die grösseren Bauteile sind passgenau und spezialisiert auf das jeweilige Fahrzeugmodell und auf Kundenwünsche zugeschnitten.

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Diese Druckgussanlage kann ebenfalls Big Casting. Sie befindet sich im GF Werk in Altenmarkt (Österreich).

GF Casting Solutions arbeitet in verschiedenen Entwicklungsprojekten daran, mehrere Einzelbauteile zu einem grossen Bauteil zu integrieren. Damit wird automatisch auch die Quantität der erforderlichen Einzelwerkzeuge und die Komplexität der Verbindungstechnik wie Schweissen reduziert. „Wir haben ein grosses Druckgusswerkzeug und dort wird das Bauteil mit nur einem Schuss hergestellt. Wir setzen Big Casting gemäss unserer Strategie 2025 konsequent um. Wo immer möglich entwickeln wir die Bauteile so, dass sie mit grossen Druckgussmaschinen mit 4’400 Tonnen hergestellt werden können“, sagt Frank Gensty, Chief Technology Officer (CTO) bei GF Casting Solutions. Fügeprozesse zum Verbinden von Teilen und Montageschritte beim Kunden werden dadurch erheblich optimiert.

Produktionszeit halbiert

Ein weiterer Vorteil von Big Casting ist die Zeiteinsparung: „Wenn die Fahrzeughersteller einen kompletten Vorder- oder Heckwagen montieren, können sie die Produktionszeit eines Fahrzeugs stark reduzieren“, sagt Frank. Ein typisches Mittelklasse-Fahrzeug wird dadurch statt in 25 Stunden in nur 10 Stunden produziert. Die Produktion grösserer Teile und deren Einbau verlangen auch entsprechende Anpassungen der Anlagentechnik auf der Kundenseite. Viele Kunden haben laut Frank bereits eine maximale Obergrenze für die zu verwendenden Druckgussmaschinen getroffen, um eine bestmögliche Effizienz der bereits vorhanden Analgentechnik zu erreichen. Gleichermassen bedeutet dies auch Anpassungen auf der Logistikseite, wenn es beispielsweise um den Transport und die Lagerung der grösseren Teile geht. Auch die Maschinen, die die Big Castings herstellen, werden natürlich grösser und schwerer. Dieses wiederum hat direkten Einfluss auf die Infrastruktur eines Werks. 

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Mittlerweile ist es möglich, durch den Verbau grosser Teile Montageschritte einzusparen.

Nachhaltigkeit ist der Antrieb

Für mehr Nachhaltigkeit entwickelt GF Casting Solutions den sogenannten CO2-Calculator, um genaue Angaben über die Nachhaltigkeit der Produktion machen zu können. Frank erklärt: „Jeder Kunde von uns wird eine explizite Aussage über den CO2-Fussabdruck des bei GF produzierten Gussteils erhalten. Der Vorteil ist, dass wir damit auch Bauteile in der Entwicklungsphase entsprechend vorsimulieren können.“ Obwohl der Trend Big Casting in der Fahrzeugbranche noch recht neu ist, gestaltet GF ihn bereits aktiv mit. „Wir sind mitten in der Umsetzung und entwickeln für unsere Kunden die jeweils ideale Lösung aus Leichtbau, Funktionsintegration, Performance, Wirtschaftlichkeit und ökologischen Aspekten“, so Frank. Nach Aussage des CTO setzen in Europa drei grosse Fahrzeughersteller auf Big Casting. „Es gibt einige Unternehmen, die ihre Strategie noch nicht final kommuniziert haben. Ausserdem werden traditionelle Fahrzeughersteller die technische Grenze einer 4’400-Tonnen-Maschine maximal ausnutzen“, analysiert Frank die aktuelle Situation in dem wachsenden Markt.

Klein, kompakt, leistungsstark

Lithium-Ionen-­Batterien haben im Vergleich zu anderen Technologien die höchste Energie­dichte: Sie können pro Kilogramm Batterie am meisten Energie speichern. Das macht sie zum Spitzenreiter für den Einsatz im E-Auto.

Damit die Produktion so lokal wie möglich erfolgen kann, betreibt GF je drei Druckguss-Standorte in Europa und Asien. Seit Kurzem kooperiert GF auch mit der auf Leichtbau-Gussteile spezialisierten Giessereigruppe Bocar Group mit Hauptsitz in Mexiko, um auch den US-Markt bedienen zu können. „Wir hören niemals auf, besser zu werden. Wachstum durch Innovation ist Teil unserer DNA bei GF“, ist Frank Gensty überzeugt.

Das steckt hinter Big Casting

Der Begriff Big Casting beschreibt die Herstellung besonders grosser Strukturgussteile für die Fahrzeugkarosserie.

In Europa setzen derzeit vor allem drei grosse Fahrzeughersteller auf Big Casting. Es handelt sich um Volvo, Tesla und Ford Europe. Andere Hersteller sind noch unentschlossen, beobachten den Trend jedoch genau.

 
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Dieses Autoteil wurde im BigCasting-Verfahren produziert: Es ist der Rahmen einer Heckklappe.

Besonderer Guss für E-Autos

Elektroautos benötigen im Bereich Antrieb andere Komponenten als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, im Guss sind das beispielsweise Batteriegehäuse oder Elektromotorgehäuse. Leichte Strukturbauteile (Front End Carrier oder Rear Side Member) aus Magnesium und Aluminium machen das ganze Auto leichter.

Autos bestehen mehr und mehr aus SoftwareKomponenten. Ein Volkswagen kommt derzeit noch mit 10 bis 100 Millionen Codezeilen in der Software aus. Bald dürften es jedoch schon 200 bis 300 Millionen Codezeilen sein.

 

Die Anwendung von Big Casting bedeutet für die Autohersteller jetzt schon eine erhebliche Zeitersparnis bei der Produktion. Dies könnte sich künftig noch steigern. Ein typisches MittelklasseFahrzeug lässt sich auf diese Weise statt in 25 Stunden in nur 10 Stunden bauen.

 

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