Digitalisierung Trumpf setzt auf Elektromobilität und Industrie 4.0

Redakteur: Andreas Leu

Die Firma Trumpf freut sich auf den Boom bei der Elektromobilität. Denn eines scheint sicher: Sie hat die Fertigungsverfahren, um Batterie, Hochleistungselektronik und elektrischen Antrieb in Serie zu bearbeiten.

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Fertigung von Elektromotoren — Laser-Technik von Trumpf beim Schweissen von Hairpins.
Fertigung von Elektromotoren — Laser-Technik von Trumpf beim Schweissen von Hairpins.
(Bild: Trumpf)

Das Hochtechnologie-Unternehmen Trumpf sieht in den Megatrends Industrie 4.0 und der Elektromobilität grosse Chancen für sich und die deutsche Industrie. «Der Maschinen- und Anlagenbau in Deutschland kann von der Vernetzung der Industrie und der Elektromobilität profitieren», sagte Mathias Kammüller, Chief Digital Officer bei Trumpf, anlässlich der Hausmesse Intech. «Die vernetzte Fertigung als nächste Technologiestufe der Produktion und die Mobilität der Zukunft werden bei uns Arbeitsplätze in Entwicklung, Produktion und Applikation mindestens sichern, teilweise sogar neu schaffen.» Digital vernetzte Laser machten es ferner überhaupt erst möglich, dass in der Übergangsphase vom Verbrenner zum reinen Elektroauto beide Varianten «auf Knopfdruck» vom selben Band rollen können.

Steigende Nachfrage nach Fertigungsverfahren für die Elektromobilität

Bei Trumpf macht sich eine stark steigende Nachfrage nach Fertigungstechnologien für die Elektromobilität bemerkbar. Schon heute entfällt bei Trumpf jeder zehnte Euro bei den Automobilumsätzen auf die Batteriefertigung — Tendenz steigend. Trumpf hat weltweit bereits mehr als 500 Laser verkauft, die in der Batterieproduktion zum Einsatz kommen. «Wir haben die richtigen Fertigungsverfahren, um die zentralen Komponenten für die Mobilität der Zukunft wirtschaftlich herzustellen: Batterie, Hochleistungselektronik und elektrischer Antrieb kann nur der Laser in Serie», sagte Christian Schmitz, Chief Executive Officer Laser Technology bei Trumpf. Um Elektromobilität millionenfach und gleichzeitig bezahlbar herzustellen, sind robuste Fertigungsverfahren notwendig, die sich schnell von den heute niedrigen Produktionsvolumina auf die Massenproduktion skalieren lassen.

Laser-Technologie für die effiziente Massenfertigung von Elektromotoren

Auf der Messe demonstrierte Trumpf Laser-Verfahren, die in rund einer Minute alle Schweissungen eines Elektromotors durchführen können. «Mit unserem Schweissverfahren für die sogenannten Hairpins sorgen wir dafür, dass sich Elektromotoren schnell, sicher und kostengünstig herstellen lassen. Das aufwendige und zeitintensive Wickeln von Spulen mit dicken Kupferdrähten für starke E-Motoren entfällt. Die Massenfertigung wird somit massgeblich erleichtert», sagte Schmitz. Beim sogenannten Hairpin-Verfahren schiesst eine Druckluftpistole einen rechteckigen Kupferdraht, einer Haarnadel ähnlich, in eine Nut am Rand des Motors. Anschliessend werden die Drähte ineinander verdreht und per Laser geschweisst.

Digitalisierung für sichere Batteriefertigung

Auch in der Batterieproduktion für Elektrofahrzeuge ist Trumpf-Technologie eingesetzt: Die Batterien bestehen aus mehreren Schichten hauchdünner Kupfer- und Alufolien, die mit dem Laser zugeschnitten werden. Anschliessend wird flüssiges Elektrolyt eingefüllt und die Batterie mit einem Deckel verschweisst — diese Schweissungen müssen absolut dicht sein. Denn wenn die Batterie im Betrieb kaputtgeht, besteht Brand- und Verletzungsgefahr. Von der Batteriezelle über das Batteriemodul bis zum Batteriepack übernimmt der Laser sämtliche Schweissvorgänge. Die Laser-Anlagen besitzen Sensorsysteme und sind über eine Software mit Cloud-Lösungen verbunden. Die Sensoren liefern Werte für die Qualitätssicherung und die Dokumentation, steuern aber auch das Schweissverfahren. «Die Batteriehersteller stehen vor dem Problem, dass sie die Funktionsfähigkeit der Batterie erst am Ende des Herstellungsverfahrens testen können. Sie brauchen die durchgängige Überwachung dieses Prozesses, um am Ende die Funktionsfähigkeit der Batterie sicherzustellen», sagte Schmitz.

Trumpf baut die Digitalisierung im eigenen Haus aus

«Unsere Laser für die Automobilindustrie zeigen beispielhaft, wie wichtig die digitale Transformation für Trumpf ist. Um auch in der eigenen Fertigung zukunftsfähig zu bleiben, treiben wir auch bei uns im Unternehmen die Digitalisierung kontinuierlich voran», sagte Mathias Kammüller. Mehr als 500 Mitarbeiter arbeiteten bei Trumpf bereits an mehr als 30 Projekten der digitalen Transformation mit. «Dadurch erzielen wir mehr Effizienz, verringern unsere Kosten und steigern unsere Wettbewerbsfähigkeit. Insbesondere für unsere Standorte mit hohen Lohnkosten in Deutschland ist die Digitalisierung ein entscheidendes Differenzierungsmerkmal», so Kammüller. Im laufenden Geschäftsjahr eröffnete das Unternehmen unter anderem eine Smart Factory in Chicago in den USA und ein vernetztes Logistikzentrum in Ditzingen bei Stuttgart.

Digital vernetzte Lösungen für die gesamte Fertigung

Die Intech besuchten dieses Jahr rund 2200 Besucher aus der ganzen Welt. Sie konnten sich das gesamte Trumpf-Portfolio präsentieren lassen, darunter auch Lösungen aus dem Bereich TruConnect. Mit ihnen lassen sich nicht nur Laser-Anlagen überwachen, sie können auch die Produktivität bei der Blechbearbeitung steigern. «Wir digitalisieren den gesamten Prozess der Fertigung, von der Kundenanfrage bis zur Rechnungslegung, von der Rohmaterialbestellung bis zum Versand der Fertigteile. Insgesamt machen die Tätigkeiten vor und nach der eigentlichen Fertigung fast 80 Prozent der Bearbeitungsprozesse aus. Mit unseren Lösungen lässt sich dieser Aufwand drastisch senken» sagte Heinz-Jürgen Prokop, Chief Executive Officer Machine Tools.

ch.trumpf.com

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