Mesin penggulung cetakan datar dari Baier & Michels dan proses ECCO TEC – proses pengepresan dan penggulungan gabungan untuk pembuatan komponen presisi tanpa pemotongan

Revolusi dalam teknik mesin: Bagaimana proses penggulungan baru ini menghemat 80% material

Pengiriman dan pemasangan mesin penggilingan cetakan datar seberat 125 ton di lokasi Rohrbach di Ober-Ramstadt menandai lebih dari sekadar prestasi logistik di akhir pekan bersalju bulan Januari. Di balik peristiwa ini terdapat transformasi mendasar dalam manufaktur industri, yang menunjukkan bagaimana perusahaan-perusahaan Jerman harus menanggapi tekanan persaingan global yang semakin intensif. Sistem yang dikembangkan oleh baier & michels mewakili jawaban teknologi atas pertanyaan eksistensial: Dapatkah manufaktur tanpa chip yang sangat otomatis mengimbangi keunggulan biaya pesaing Asia sekaligus memenuhi tuntutan ekologis?

Disrupsi teknologi dalam manufaktur komponen presisi

Mesin penggulung rahang datar mewakili pergeseran paradigma mendasar dalam produksi komponen presisi bertangkai panjang. Proses ini didasarkan pada prinsip pembentukan dingin menggunakan dua rahang penggulung datar yang berputar berlawanan arah, salah satunya diam sementara yang lain digerakkan secara horizontal oleh mekanisme engkol. Benda kerja, yang diposisikan di antara rahang, secara bertahap dibentuk oleh geometri berbentuk baji dari rahang penggulung, secara bersamaan berputar dan mengurangi luas penampangnya.

Berbeda dengan mesin penggulung berbasis cetakan putar, yang beroperasi terus menerus dan mencapai tingkat siklus yang lebih tinggi, mesin cetakan datar menawarkan keunggulan yang menentukan untuk ukuran batch menengah dan geometri yang kompleks. Manfaat mendasar terletak pada biaya investasi yang jauh lebih rendah dikombinasikan dengan fleksibilitas, menjadikan proses ini sangat cocok untuk lanskap manufaktur menengah di Eropa. Teknologi b&m-ECCO TEC yang dikembangkan oleh baier & michels menggabungkan proses pengepresan dan penggulungan menjadi proses manufaktur tanpa pemotongan yang dapat menghasilkan komponen yang secara tradisional diproduksi melalui beberapa langkah pemesinan dalam satu proses terintegrasi.

Signifikansi teknologi ini baru terlihat jelas ketika dibandingkan dengan pemesinan konvensional. Batang piston, spindel penyetel, dan poros penggerak biasanya diproduksi dengan proses pembubutan, penggilingan, pemotongan roda gigi, perlakuan panas, dan penggerindaan akhir – sebuah proses multi-tahap yang intensif material dan energi. Sebaliknya, pembentukan dingin tanpa serpihan (chipless cold forming) memanfaatkan bahan baku hampir sepenuhnya, karena tidak menghasilkan serpihan. Penghematan material hingga 80 persen dapat dicapai untuk komponen hasil pembentukan dingin yang kompleks. Penghematan ini menghasilkan manfaat lingkungan yang signifikan: emisi CO2 berkurang hingga 67 persen karena proses daur ulang serpihan logam yang intensif energi dihilangkan, dan permintaan akan sumber daya primer berkurang secara drastis.

Pengerasan material selama proses pembentukan menawarkan keuntungan metalurgi lebih lanjut. Serat material tidak terputus; sebaliknya, kepadatan dislokasi dalam kisi kristal meningkat, menghasilkan struktur permukaan yang lebih padat dan sangat elastis. Pengerasan ini dapat menghilangkan kebutuhan akan perlakuan pasca-pemrosesan seperti pengerasan dan sekaligus memungkinkan nilai kekuatan yang lebih tinggi daripada komponen yang dikerjakan dengan mesin. Untuk aplikasi yang sangat penting bagi keselamatan pada silinder hidrolik, di mana batang piston dikenai gaya tekan dan tarik yang sangat besar, ini merupakan peningkatan kualitas yang signifikan.

Pentingnya strategis bagi teknik mesin Jerman

Investasi sebesar €20 juta oleh Baier & Michels, anggota Grup Würth dengan sekitar 500 karyawan, harus dilihat dalam konteks ancaman mendasar terhadap basis industri Jerman. Teknik mesin Jerman, yang secara tradisional merupakan tulang punggung negara berorientasi ekspor ini dengan lebih dari 1,2 juta karyawan dan pangsa ekspor melebihi 70 persen, menghadapi serangan sistematis dari para pesaing Tiongkok.

Sementara pangsa pasar Jerman dalam ekspor mesin global menurun menjadi 15,2 persen antara tahun 2013 dan 2023, pangsa pasar Tiongkok meningkat dari 14,3 menjadi 22,1 persen selama periode yang sama. Pergeseran ini bukan semata-mata disebabkan oleh keunggulan biaya komparatif, tetapi juga oleh kebijakan industri yang agresif: Pada tahun 2019, produsen mesin Tiongkok menerima subsidi langsung dan tidak langsung rata-rata €15,7 juta per perusahaan, yang memungkinkan mereka untuk menawarkan produk dengan harga yang terkadang 50 persen lebih rendah daripada harga di Jerman. Pada saat yang sama, 61 persen anggota VDMA memperkirakan bahwa mereka hanya akan memiliki posisi kompetitif rata-rata atau buruk dalam lima tahun ke depan.

Dalam lingkungan ini, keputusan Baier & Michels untuk berinvestasi sebesar €20 juta di lokasi Ober-Ramstadt, melawan tren relokasi produksi ke luar negeri, merupakan langkah pen positioning strategis. Direktur Pelaksana Jörg Pohl dengan jelas mengartikulasikan alasannya: teknologi produksi di aula baru menawarkan keunggulan yang signifikan sehingga investasi lebih lanjut dalam teknologi tersebut merupakan suatu kepastian. Ia menyatakan bahwa perusahaan telah mengembangkan produk yang hampir tak tertandingi dan memberikan manfaat yang sangat tinggi bagi pelanggan sehingga, misalnya, biaya tenaga kerja bukanlah pertimbangan utama.

Pernyataan ini mengungkapkan dilema inti dan solusi potensialnya. Biaya tenaga kerja di Jerman secara struktural lebih tinggi daripada di Asia, tetapi proses manufaktur yang sangat otomatis dan intensif teknologi dapat lebih dari sekadar mengimbangi kerugian ini jika secara bersamaan mengurangi waktu produksi delapan hingga sepuluh kali lipat dan menurunkan biaya material secara drastis. Dengan demikian, teknologi b&m-ECCO TEC menciptakan keunggulan kompetitif yang tidak dapat ditiru di negara-negara berupah rendah hanya dengan memangkas biaya.

Jana Tischler, Kepala Penjualan Pelanggan Baru di baier & michels, menekankan tekanan pasar yang tinggi dari Asia sebagai aspek strategis lebih lanjut. Mesin ini mengamankan lokasi produksi perusahaan di Jerman sekaligus memastikan rute transportasi yang sangat pendek di Eropa. Pernyataan ini menunjukkan keunggulan struktural yang semakin penting karena perkembangan geopolitik. Ketahanan rantai pasokan global telah menjadi prioritas sejak gangguan terkait pandemi dan ketegangan geopolitik. Rantai nilai lokal atau regional meminimalkan risiko transportasi, mengurangi emisi, dan memungkinkan waktu respons yang lebih cepat terhadap kebutuhan pelanggan.

Keputusan untuk menempatkan produksi di Jerman daripada memindahkannya ke negara-negara Uni Eropa tetangga atau memindahkannya kembali dari Asia juga harus dievaluasi dari perspektif makroekonomi. Studi menunjukkan bahwa meskipun strategi pemindahan kembali lintas sektor mengurangi ketergantungan, strategi ini juga menimbulkan kerugian signifikan dalam kemakmuran. Pemindahan kembali sepenuhnya akan mengurangi PDB Jerman hampir 10 persen, karena keuntungan spesialisasi dari pembagian kerja global akan hilang. Meskipun demikian, pemindahan kembali strategis dapat bermanfaat di sektor-sektor kunci dengan nilai tambah tinggi dan kompleksitas teknologi, terutama jika dikombinasikan dengan peningkatan produktivitas melalui teknologi Industri 4.0.

Keahlian industri dan bisnis global kami dalam pengembangan bisnis, penjualan, dan pemasaran - Gambar: Xpert.Digital

Fokus industri: B2B, digitalisasi (dari AI ke XR), teknik mesin, logistik, energi terbarukan, dan industri

Lebih lanjut tentang itu di sini:

• Pusat Bisnis Xpert

Pusat topik dengan wawasan dan keahlian:

• Platform pengetahuan tentang ekonomi global dan regional, inovasi dan tren khusus industri
• Kumpulan analisis, impuls dan informasi latar belakang dari area fokus kami
• Tempat untuk keahlian dan informasi tentang perkembangan terkini dalam bisnis dan teknologi
• Pusat topik bagi perusahaan yang ingin mempelajari tentang pasar, digitalisasi, dan inovasi industri

Sinergi ekonomi dan ekologi

Pengakuan dengan German Sustainability Award 2025 menggarisbawahi manfaat ganda teknologi ini: efisiensi ekonomi dan efektivitas ekologis. Juri secara eksplisit mengakui kontribusinya dalam mengurangi konsumsi sumber daya primer dan peningkatan efisiensi di sektor dengan permintaan tinggi. Dengan memperkuat rantai nilai regional dan menghindari transportasi jarak jauh, proses ini juga berkontribusi pada pengurangan emisi.

Kombinasi ini sangat relevan dari perspektif kebijakan industri. Taksonomi Uni Eropa dan target iklim yang lebih ketat memaksa perusahaan untuk melakukan dekarbonisasi produksi mereka. Pada saat yang sama, biaya energi di Eropa secara struktural meningkat di atas tingkat Asia, membahayakan daya saing industri yang intensif energi. Oleh karena itu, teknologi yang menggabungkan pengurangan CO2 secara dramatis dengan penghematan biaya menjadi faktor kompetitif utama.

Efisiensi material dari pembentukan dingin berdampak pada beberapa tingkatan. Pertama, konsumsi material langsung menurun, yang, mengingat harga bahan baku yang berfluktuasi saat ini, langsung mengurangi biaya produksi. Kedua, biaya pembuangan serpihan logam dihilangkan. Ketiga, konsumsi energi berkurang secara signifikan, karena tidak diperlukan perlakuan panas yang intensif energi dan pembentukan dingin itu sendiri berlangsung pada suhu ruangan. Keempat, presisi yang lebih tinggi dari bagian yang dibentuk memungkinkan toleransi yang lebih ketat tanpa proses penggerindaan selanjutnya, sehingga menghasilkan penghematan energi dan waktu lebih lanjut.

Perspektif ekonomi sirkular memperkuat keunggulan ini. Pemanfaatan material yang hampir sempurna meminimalkan kebutuhan akan bahan baku primer. Pada saat yang sama, komponen yang dibentuk dingin lebih tahan lama karena kekuatannya yang meningkat, yang memperpanjang siklus hidup produk dan mengurangi konsumsi sumber daya sepanjang fase penggunaannya. Studi menunjukkan bahwa pengurangan CO2 hingga 30 persen dapat dicapai dengan memperpanjang umur komponen melalui proses manufaktur yang dioptimalkan.

Bidang aplikasi dan relevansi industri

Pentingnya teknologi penggulungan cetakan datar menjadi jelas dari area aplikasi komponen presisi yang diproduksi. Batang piston adalah komponen kunci dalam silinder hidrolik yang digunakan dalam mesin konstruksi, peralatan pertambangan, instalasi lepas pantai, dan mesin pres industri. Silinder ini mengubah tekanan hidrolik menjadi gaya mekanik dan harus mampu menahan beban ekstrem. Kualitas batang piston—kehalusan permukaannya, kelurusannya, kekerasannya, dan kekuatannya—sangat menentukan keandalan operasional dan masa pakai seluruh sistem hidrolik.

Poros penggerak dan spindel penggerak ditemukan pada mesin perkakas, sistem pemosisian, dan kotak roda gigi. Komponen ini mentransmisikan torsi atau mengubah rotasi menjadi gerakan linier, yang membutuhkan presisi dan kapasitas menahan beban tertinggi. Kemampuan untuk memproduksi komponen tersebut tanpa pemesinan, dengan profil kompleks dan diameter variabel di sepanjang sumbu longitudinal, membuka kebebasan baru bagi para perancang dalam konstruksi ringan dan desain terintegrasi fungsi.

Pasar untuk komponen-komponen ini sangat besar. Pasar silinder hidrolik global saja diperkirakan bernilai beberapa miliar euro per tahun, dengan peningkatan permintaan yang didorong oleh perluasan energi terbarukan, proyek infrastruktur, dan otomatisasi industri. Kemampuan untuk memproduksi komponen-komponen ini secara signifikan lebih cepat, lebih hemat biaya, dan lebih berkelanjutan tidak hanya memberikan keunggulan kompetitif bagi produsen tetapi juga mengurangi biaya di sepanjang rantai nilai.

Hal ini sangat relevan dalam konteks elektromobilitas dan konstruksi ringan. Pembentukan dingin memungkinkan komponen yang lebih ringan dengan kekuatan yang sama atau lebih tinggi dengan berat yang sama. Ini sangat penting untuk sistem penggerak listrik dan pembawa baterai, di mana setiap kilogram yang dihemat meningkatkan jangkauan atau mengurangi kapasitas baterai. Pembentukan dingin juga memungkinkan penggunaan bahan dasar yang lebih hemat biaya, yang memperoleh sifat mekanik yang diperlukan melalui proses pembentukan.

Tantangan logistik dan kompleksitas operasional

Pengangkutan dan pemasangan mesin seberat 125 ton ini menggambarkan kompleksitas proyek industri berskala besar. Sebuah kendaraan pengangkut berat membawa bagian utama mesin seberat 100 ton dari Belgia ke Rohrbach selama tiga malam, ditem ditemani oleh enam truk lain yang membawa komponen tambahan. Derek khusus harus mengangkat bagian mesin tersebut melalui atap bangunan pabrik yang baru dibangun. Meskipun telah direncanakan dengan cermat, keterlambatan kedatangan para pekerja atap karena kondisi jalan yang bersalju dan kesulitan dalam melepas elemen atap yang terpasang permanen mengakibatkan penundaan selama empat jam.

Tantangan-tantangan ini merupakan gejala dari tuntutan sistem manufaktur modern. Mesin itu sendiri dibangun di Belgia, sementara aula produksi dibangun di Rohrbach secara paralel – sebuah contoh pembagian kerja internasional, bahkan dalam proyek-proyek Eropa. Mengkoordinasikan pembangunan aula, pembuatan mesin, transportasi, perakitan derek, dan instalasi akhir membutuhkan manajemen proyek yang tepat dan integrasi banyak spesialis.

Setelah mesin terpasang, fase pengoperasian dan pengaktifan produksi dimulai. Selama fase pengaktifan ini, parameter proses harus dioptimalkan, peralatan disesuaikan, dan karyawan dilatih hingga kesiapan produksi massal tercapai dan waktu siklus yang ditargetkan dapat direalisasikan dengan andal.

Digitalisasi dan integrasi Industri 4.0

Pabrik penggilingan modern semakin banyak dilengkapi dengan fungsionalitas Industri 4.0. Sensor merekam parameter proses secara real-time, sistem kontrol pembelajaran mandiri secara otomatis mengkompensasi variasi spesifik material, dan data alat dibaca secara otomatis melalui kode DMC. Integrasi digital ini memungkinkan penelusuran komponen, pemeliharaan prediktif, dan optimasi proses berkelanjutan.

Sistem kontrol pembelajaran mandiri yang dikembangkan oleh Baier & Michels merupakan keunggulan kompetitif eksklusif. Sistem adaptif seperti ini sangat penting untuk profitabilitas, karena mengurangi limbah, mempersingkat waktu pengaturan, dan memaksimalkan pemanfaatan pabrik. Dalam industri di mana margin menyusut karena tekanan harga, perbedaan antara pemanfaatan pabrik 85 dan 95 persen dapat berarti perbedaan antara untung dan rugi.

Digitalisasi juga membuka model bisnis baru. Pemeliharaan jarak jauh, pemeliharaan prediktif, dan konsultasi proses berbasis data dapat dipasarkan sebagai layanan tambahan. Menghubungkan mesin dengan sistem perencanaan produksi memungkinkan penyesuaian hampir secara real-time terhadap fluktuasi pesanan dan mengoptimalkan manajemen rantai pasokan.

Sebuah perusahaan menengah menunjukkan bagaimana caranya: Cetak Biru untuk Daya Saing Jerman

Perkembangan di Baier & Michels merupakan contoh jalur yang mungkin ditempuh oleh teknik mesin Jerman: kepemimpinan teknologi melalui inovasi proses, keberlanjutan sebagai faktor pembeda, dan keamanan lokasi strategis melalui peningkatan produktivitas yang signifikan. Keberhasilan strategi ini bergantung pada beberapa faktor.

Pertama, kerangka politik harus tepat. Biaya energi, birokrasi, beban pajak, dan kualitas infrastruktur adalah faktor kunci dalam menentukan daya tarik suatu lokasi. VDMA (Federasi Teknik Jerman) dengan tepat menyerukan reformasi mendasar: peningkatan infrastruktur, daya saing internasional sistem pajak, pengurangan hambatan regulasi, dan memastikan harga energi yang terjangkau. Tanpa perbaikan struktural ini, keunggulan teknologi perusahaan individual tidak akan cukup untuk menstabilkan lokasi secara keseluruhan.

Kedua, skalabilitas sangat penting. Teknologi b&m-ECCO TEC harus mapan di pasar dan diterapkan dalam jumlah yang signifikan untuk mencapai dampak yang luas. Hal ini membutuhkan referensi pelanggan yang meyakinkan, transfer teknologi, dan berpotensi lisensi kepada produsen lain. Grup Würth, dengan jaringan global dan kekuatan finansialnya, dapat bertindak sebagai pengali dalam proses ini.

Ketiga, intensitas penelitian dan pengembangan harus dipertahankan. 28.000 jam kerja pengembangan untuk mesin saat ini menunjukkan inovasi berkelanjutan yang dibutuhkan. Pendanaan penelitian publik, kolaborasi dengan universitas dan lembaga penelitian, serta perlindungan hak kekayaan intelektual merupakan faktor keberhasilan yang sangat penting.

Keempat, ketergantungan pada pasar Tiongkok tidak dapat diabaikan. Tiongkok adalah pasar ekspor terpenting kedua untuk teknik mesin Jerman dan, pada saat yang sama, pemasok mesin terpenting bagi Jerman. Pemisahan satu sisi akan menyebabkan kerugian signifikan dalam kemakmuran. Oleh karena itu, strategi harus mencapai keseimbangan antara diversifikasi pasar penjualan, peningkatan daya saing di Eropa, dan kerja sama selektif dengan Tiongkok di bidang-bidang yang tidak kritis.

Oleh karena itu, pemasangan mesin penggulung cetakan datar terbesar di dunia di Rohrbach lebih dari sekadar mahakarya teknis. Ini adalah pernyataan tentang kelangsungan hidup Jerman sebagai lokasi industri di masa depan – bukti bahwa negara-negara dengan upah tinggi dapat mempertahankan posisinya dalam persaingan global melalui inovasi, keberlanjutan, dan keunggulan teknologi. Apakah contoh ini akan menjadi preseden atau tetap menjadi pengecualian akan menjadi jelas dalam beberapa tahun mendatang. Satu hal yang pasti: perlombaan belum kalah, tetapi jarak dengan pesaing semakin menyempit dengan setiap reformasi yang tertunda dan setiap investasi yang terlewatkan.

Konrad Wolfenstein

Saya akan dengan senang hati menjadi penasihat pribadi Anda.

menghubungi saya di bawah Wolfenstein ∂ xpert.digital

Hubungi saya di bawah +49 89 674 804 (Munich)

LinkedIn