Vlakmatrijswalsmachine van Baier & Michels en het ECCO TEC-proces – een gecombineerd pers- en walsproces voor de productie van spaanloze precisieonderdelen

Revolutie in de werktuigbouw: Hoe dit nieuwe walsingsproces 80% materiaal bespaart

De levering en installatie van een 125-tons vlakwalserij op de locatie Rohrbach in Ober-Ramstadt is veel meer dan een logistieke prestatie op een besneeuwd januariweekend. Achter deze gebeurtenis schuilt een fundamentele transformatie van de industriële productie, die illustreert hoe Duitse bedrijven moeten reageren op de toenemende wereldwijde concurrentiedruk. Het door Baier & Michels ontwikkelde systeem is een technologisch antwoord op een existentiële vraag: kan sterk geautomatiseerde, spaanloze productie de kostenvoordelen van Aziatische concurrenten compenseren en tegelijkertijd voldoen aan de ecologische eisen?

Technologische disruptie in de productie van precisieonderdelen

Een vlakbekwalsmachine vertegenwoordigt een fundamentele paradigmaverschuiving in de productie van precisieonderdelen met een lange schacht. Het proces is gebaseerd op het principe van koudvervorming met behulp van twee tegengesteld draaiende, vlakke walsbekken, waarvan er één stationair is terwijl de andere horizontaal wordt bewogen door een krukmechanisme. Het werkstuk, dat tussen de bekken is geplaatst, wordt geleidelijk gevormd door de wigvormige geometrie van de walsbekken, die tegelijkertijd roteren en de dwarsdoorsnede ervan verkleinen.

In tegenstelling tot roterende matrijswalsmachines, die continu werken en hogere cyclussnelheden behalen, bieden vlakmatrijswalsmachines doorslaggevende voordelen voor middelgrote series en complexe geometrieën. Het belangrijkste voordeel ligt in de aanzienlijk lagere investeringskosten in combinatie met flexibiliteit, waardoor het proces bijzonder geschikt is voor het Europese middensegment van de maakindustrie. De door Baier & Michels ontwikkelde b&m-ECCO TEC-technologie combineert pers- en walsprocessen tot een spaanloos productieproces waarmee componenten die traditioneel via meerdere bewerkingsstappen worden vervaardigd, in één geïntegreerd proces kunnen worden geproduceerd.

Het belang van deze technologie wordt pas duidelijk wanneer deze wordt vergeleken met conventionele bewerkingstechnieken. Zuigerstangen, stelspindels en aandrijfassen worden doorgaans vervaardigd door draaien, frezen, tandwielsnijden, warmtebehandeling en eindslijpen – een meerfasig, materiaal- en energie-intensief proces. Spaanloos koudvormen daarentegen benut het basismateriaal vrijwel volledig, omdat er geen spanen ontstaan. Voor complexe koudgevormde onderdelen kan tot wel 80 procent materiaal worden bespaard. Deze besparing vertaalt zich in aanzienlijke milieuvoordelen: de CO2-uitstoot daalt met maximaal 67 procent doordat energie-intensieve recyclingprocessen voor metaalspanen overbodig worden en de vraag naar primaire grondstoffen drastisch afneemt.

De koudvervorming van het materiaal tijdens het vormingsproces biedt een bijkomend metallurgisch voordeel. De materiaalvezels worden niet doorgesneden; in plaats daarvan neemt de dislocatiedichtheid in de kristalroosters toe, wat resulteert in een dichtere, bijzonder veerkrachtige oppervlaktestructuur. Deze koudvervorming kan de noodzaak voor nabewerkingen zoals harden wegnemen en tegelijkertijd hogere sterktewaarden mogelijk maken dan die van machinaal bewerkte componenten. Voor veiligheidskritische toepassingen in hydraulische cilinders, waar zuigerstangen worden blootgesteld aan enorme druk- en trekkrachten, betekent dit een aanzienlijke kwaliteitsverbetering.

Strategisch belang voor de Duitse machinebouw

De investering van €20 miljoen door Baier & Michels, een lid van de Würth Group met ongeveer 500 werknemers, moet worden gezien in de context van een fundamentele bedreiging voor de Duitse industriële basis. De Duitse machinebouw, van oudsher de ruggengraat van dit exportgerichte land met meer dan 1,2 miljoen werknemers en een exportaandeel van meer dan 70 procent, wordt systematisch aangevallen door Chinese concurrenten.

Terwijl het Duitse marktaandeel in de wereldwijde export van machines tussen 2013 en 2023 daalde tot 15,2 procent, steeg het Chinese aandeel in dezelfde periode van 14,3 naar 22,1 procent. Deze verschuiving is niet alleen te danken aan lagere kosten, maar ook aan een offensief in het industriebeleid: in 2019 ontvingen Chinese machinefabrikanten directe en indirecte subsidies van gemiddeld € 15,7 miljoen per bedrijf, waardoor ze producten konden aanbieden tegen prijzen die soms 50 procent lager liggen dan de Duitse prijzen. Tegelijkertijd voorspelt 61 procent van de VDMA-leden dat hun concurrentiepositie over vijf jaar slechts gemiddeld of slecht zal zijn.

In deze context is de beslissing van Baier & Michels om €20 miljoen te investeren in de vestiging in Ober-Ramstadt, waarmee het bedrijf ingaat tegen de trend van productieverplaatsing naar het buitenland, een strategische positioneringszet. Algemeen directeur Jörg Pohl lichtte de beweegreden helder toe: de productietechnologie in de nieuwe hal biedt zulke significante voordelen dat verdere investeringen in de technologie een zekerheid zijn. Hij stelde dat het bedrijf producten heeft ontwikkeld die vrijwel ongeëvenaard zijn en zulke grote voordelen voor de klant bieden dat bijvoorbeeld de arbeidskosten niet de belangrijkste overweging zijn.

Deze verklaring onthult zowel het kernprobleem als de mogelijke oplossing. De arbeidskosten in Duitsland liggen structureel hoger dan in Azië, maar sterk geautomatiseerde, technologie-intensieve productieprocessen kunnen dit nadeel ruimschoots compenseren als ze tegelijkertijd de productietijden acht tot tien keer verkorten en de materiaalkosten drastisch verlagen. De b&m-ECCO TEC-technologie creëert daarmee een concurrentievoordeel dat in lagelonenlanden niet zomaar kan worden bereikt door simpelweg kosten te besparen.

Jana Tischler, hoofd New Customer Sales bij Baier & Michels, benadrukte de hoge marktdruk vanuit Azië als een belangrijk strategisch aspect. De machine beveiligt de productielocatie van het bedrijf in Duitsland en zorgt tegelijkertijd voor zeer korte transportroutes binnen Europa. Deze uitspraak wijst op een structureel voordeel dat door geopolitieke ontwikkelingen steeds belangrijker wordt. De veerkracht van wereldwijde toeleveringsketens is sinds de verstoringen als gevolg van de pandemie en de geopolitieke spanningen een prioriteit geworden. Lokale of regionale waardeketens minimaliseren transportrisico's, verminderen de uitstoot en maken snellere reactietijden op klantvragen mogelijk.

De beslissing om de productie in Duitsland te vestigen in plaats van te nearshoren naar buurlanden binnen de EU of terug te halen uit Azië, moet ook vanuit een macro-economisch perspectief worden beoordeeld. Studies tonen aan dat een sectoroverschrijdende reshoringstrategie weliswaar de afhankelijkheden vermindert, maar ook aanzienlijke welvaartsverliezen met zich meebrengt. Volledige reshoring zou het Duitse bbp met bijna 10 procent verlagen, omdat de voordelen van de specialisatie die voortvloeien uit de wereldwijde arbeidsverdeling verloren zouden gaan. Desondanks kan strategische reshoring voordelig zijn in belangrijke sectoren met een hoge toegevoegde waarde en technologische complexiteit, vooral in combinatie met productiviteitswinsten dankzij Industrie 4.0-technologieën.

Onze wereldwijde expertise in de industrie en economie op het gebied van bedrijfsontwikkeling, verkoop en marketing - Afbeelding: Xpert.Digital

Branchefocus: B2B, digitalisering (van AI tot XR), machinebouw, logistiek, hernieuwbare energie en industrie

Meer hierover hier:

• Xpert Business Hub

Een thematisch centrum met inzichten en expertise:

• Kennisplatform over de mondiale en regionale economie, innovatie en branchespecifieke trends
• Verzameling van analyses, impulsen en achtergrondinformatie uit onze focusgebieden
• Een plek voor expertise en informatie over actuele ontwikkelingen in het bedrijfsleven en de technologie
• Topic hub voor bedrijven die meer willen weten over markten, digitalisering en industriële innovaties

Economische en ecologische synergieën

De erkenning met de Duitse Duurzaamheidsprijs 2025 onderstreept het dubbele voordeel van de technologie: economische efficiëntie en ecologische effectiviteit. De jury erkende expliciet de bijdrage aan de vermindering van het verbruik van primaire grondstoffen en de efficiëntiewinsten in een sector met een hoge vraag. Door regionale waardeketens te versterken en transport over lange afstanden te vermijden, draagt ​​het proces ook bij aan de vermindering van emissies.

Deze combinatie is vanuit het perspectief van industriebeleid zeer relevant. De EU-taxonomie en strengere klimaatdoelstellingen dwingen bedrijven hun productie te decarboniseren. Tegelijkertijd stijgen de energiekosten in Europa structureel boven het Aziatische niveau, waardoor de concurrentiepositie van energie-intensieve industrieën in gevaar komt. Technologieën die een drastische CO2-reductie combineren met kostenbesparingen worden daarom een ​​belangrijke concurrentiefactor.

De materiaalefficiëntie van koudvormen heeft op verschillende niveaus impact. Ten eerste daalt het directe materiaalverbruik, wat, gezien de huidige volatiele grondstofprijzen, direct leidt tot lagere productiekosten. Ten tweede vervallen de kosten voor de afvoer van metaalspanen. Ten derde wordt het energieverbruik aanzienlijk verlaagd, omdat er geen energie-intensieve warmtebehandeling nodig is en het koudvormen zelf bij kamertemperatuur plaatsvindt. Ten vierde maakt de hogere precisie van de gevormde onderdelen nauwere toleranties mogelijk zonder nabewerking door middel van slijpen, wat resulteert in verdere energie- en tijdsbesparing.

Het perspectief van de circulaire economie versterkt deze voordelen. Door een bijna volledige benutting van materialen wordt de behoefte aan primaire grondstoffen geminimaliseerd. Tegelijkertijd zijn koudgevormde componenten duurzamer dankzij hun verhoogde sterkte, wat de levensduur van producten verlengt en het grondstoffenverbruik gedurende de gehele gebruiksfase vermindert. Studies tonen aan dat CO2-reducties tot wel 30 procent kunnen worden bereikt door de levensduur van componenten te verlengen via geoptimaliseerde productieprocessen.

Toepassingsgebieden en relevantie voor de industrie

Het belang van vlakwalstechnologie blijkt duidelijk uit de toepassingsgebieden van de precisieonderdelen die ermee worden vervaardigd. Zuigerstangen zijn essentiële componenten in hydraulische cilinders die worden gebruikt in bouwmachines, mijnbouwapparatuur, offshore-installaties en industriële persen. Deze cilinders zetten hydraulische druk om in mechanische kracht en moeten extreme belastingen kunnen weerstaan. De kwaliteit van de zuigerstang – de oppervlakteafwerking, rechtheid, hardheid en sterkte – bepaalt in belangrijke mate de operationele betrouwbaarheid en levensduur van het gehele hydraulische systeem.

Aandrijfassen en spindels worden gebruikt in werktuigmachines, positioneringssystemen en tandwielkasten. Ze brengen koppel over of zetten rotatie om in lineaire beweging, waarbij de hoogste precisie en draagkracht vereist zijn. De mogelijkheid om dergelijke componenten zonder nabewerking te produceren, met complexe profielen en variabele diameters langs de lengteas, biedt ontwerpers nieuwe mogelijkheden op het gebied van lichtgewichtconstructies en functioneel geïntegreerd ontwerp.

De markt voor deze componenten is aanzienlijk. De wereldwijde markt voor hydraulische cilinders alleen al wordt geschat op enkele miljarden euro's per jaar, met een toenemende vraag als gevolg van de groei van hernieuwbare energiebronnen, infrastructuurprojecten en industriële automatisering. De mogelijkheid om deze onderdelen aanzienlijk sneller, kosteneffectiever en duurzamer te produceren, geeft fabrikanten niet alleen een concurrentievoordeel, maar verlaagt ook de kosten in de gehele waardeketen.

Dit is met name relevant in de context van elektromobiliteit en lichtgewichtconstructies. Koudvormen maakt het mogelijk om lichtere componenten te produceren met dezelfde sterkte of een hogere sterkte bij hetzelfde gewicht. Dit is cruciaal voor elektrische aandrijfsystemen en accudragers, waar elke bespaarde kilogram de actieradius vergroot of de accucapaciteit vermindert. Koudvormen maakt ook het gebruik van meer kosteneffectieve basismaterialen mogelijk, die door het vormproces de benodigde mechanische eigenschappen verkrijgen.

Logistieke uitdaging en operationele complexiteit

Het transport en de installatie van de 125 ton wegende machine illustreren de complexiteit van grootschalige industriële projecten. Een zwaar transportvoertuig bracht het 100 ton wegende centrale onderdeel in drie nachten van België naar Rohrbach, vergezeld door zes andere vrachtwagens met extra componenten. Speciale kranen moesten het machineonderdeel door het dak van het nieuw gebouwde fabrieksgebouw hijsen. Ondanks zorgvuldige planning leidden vertragingen bij de aankomst van de dakdekkers als gevolg van winterse wegomstandigheden en problemen met het verwijderen van de permanent geïnstalleerde dakelementen tot een vertraging van vier uur.

Deze uitdagingen zijn symptomatisch voor de eisen van moderne productiesystemen. De machine zelf werd in België gebouwd, terwijl de productiehal parallel in Rohrbach werd gebouwd – een voorbeeld van de internationale arbeidsverdeling, zelfs bij Europese projecten. De coördinatie van de halbouw, de machinefabricage, het transport, de kraanmontage en de uiteindelijke installatie vereist nauwkeurig projectmanagement en de integratie van talrijke specialisten.

Na de installatie van de machine begint de inbedrijfstellings- en productiestartfase. Tijdens deze opstartfase moeten procesparameters worden geoptimaliseerd, gereedschappen worden afgesteld en medewerkers worden getraind totdat de machine gereed is voor serieproductie en de beoogde cyclustijden betrouwbaar kunnen worden gerealiseerd.

Digitalisering en integratie van Industrie 4.0

Moderne walserijen zijn steeds vaker uitgerust met Industry 4.0-functionaliteiten. Sensoren registreren procesparameters in realtime, zelflerende besturingssystemen compenseren autonoom voor materiaalspecifieke variaties en gereedschapsgegevens worden automatisch uitgelezen via DMC-code. Deze digitale integratie maakt traceerbaarheid van onderdelen, voorspellend onderhoud en continue procesoptimalisatie mogelijk.

Het door Baier & Michels ontwikkelde zelflerende besturingssysteem vertegenwoordigt een uniek concurrentievoordeel. Dergelijke adaptieve systemen zijn cruciaal voor de winstgevendheid, omdat ze afval verminderen, de insteltijden verkorten en de benutting van de productiecapaciteit maximaliseren. In een sector waar de marges krimpen door prijsdruk, kan het verschil tussen 85 en 95 procent productiecapaciteit het verschil betekenen tussen winst en verlies.

Digitalisering opent ook nieuwe mogelijkheden voor bedrijfsmodellen. Onderhoud op afstand, voorspellend onderhoud en datagestuurd procesadvies kunnen als extra diensten worden aangeboden. Door de machine te koppelen aan het productieplanningssysteem kunnen vrijwel realtime aanpassingen worden gedaan aan schommelingen in de orderaantallen, waardoor het beheer van de toeleveringsketen wordt geoptimaliseerd.

Een middelgroot bedrijf laat zien hoe het moet: het blauwdruk voor de concurrentiekracht van Duitsland

De ontwikkeling bij Baier & Michels is een voorbeeld van een mogelijke koers voor de Duitse machinebouw: technologisch leiderschap door procesinnovatie, duurzaamheid als onderscheidend kenmerk en strategische vestigingszekerheid door productiviteitssprongen. Het succes van deze strategie hangt af van verschillende factoren.

Allereerst moet het politieke kader deugen. Energiekosten, bureaucratie, belastingdruk en de kwaliteit van de infrastructuur zijn cruciale factoren die de aantrekkelijkheid van een vestigingsplaats bepalen. De VDMA (Duitse Federatie van Ingenieurs) pleit terecht voor fundamentele hervormingen: verbeterde infrastructuur, een internationaal concurrerend belastingstelsel, minder regelgevingsbelemmeringen en betaalbare energieprijzen. Zonder deze structurele verbeteringen zal de technologische excellentie van individuele bedrijven niet volstaan ​​om de vestigingsplaats als geheel te stabiliseren.

Ten tweede is schaalvergroting cruciaal. De b&m-ECCO TEC-technologie moet zich in de markt vestigen en op grote schaal worden toegepast om een ​​brede impact te bereiken. Dit vereist overtuigende klantreferenties, technologieoverdracht en mogelijk licentieverlening aan andere fabrikanten. De Würth Group, met haar wereldwijde netwerk en financiële slagkracht, kan in dit proces een multiplicator zijn.

Ten derde moet de intensiteit van onderzoek en ontwikkeling worden gehandhaafd. De 28.000 uur ontwikkelingswerk voor de huidige machine tonen aan hoe noodzakelijk continue innovatie is. Publieke onderzoeksfinanciering, samenwerking met universiteiten en onderzoeksinstellingen en de bescherming van intellectueel eigendom zijn cruciale succesfactoren.

Ten vierde kan de afhankelijkheid van de Chinese markt niet worden genegeerd. China is de op één na belangrijkste exportmarkt voor Duitse machinebouw en tegelijkertijd de belangrijkste leverancier van machines voor Duitsland. Een eenzijdige ontkoppeling zou aanzienlijke welvaartsverliezen veroorzaken. De strategie moet daarom een ​​evenwicht vinden tussen het diversifiëren van afzetmarkten, het vergroten van de concurrentiekracht in Europa en selectieve samenwerking met China op niet-kritieke gebieden.

De installatie van 's werelds grootste vlakwalsmachine in Rohrbach is daarom meer dan alleen een technisch meesterwerk. Het is een statement over de toekomstige levensvatbaarheid van Duitsland als industriële vestigingsplaats – een bewijs dat landen met hoge lonen zich staande kunnen houden in de mondiale concurrentie door middel van innovatie, duurzaamheid en technologische excellentie. Of dit voorbeeld een precedent schept of een uitzondering blijft, zal de komende jaren duidelijk worden. Eén ding is zeker: de race is nog niet verloren, maar de kloof met de concurrentie wordt kleiner met elke uitgestelde hervorming en elke gemiste investering.

Konrad Wolfenstein

Ik help u graag als een persoonlijk consultant.

contact met mij opnemen onder Wolfenstein ∂ Xpert.Digital

Noem me gewoon onder +49 89 674 804 (München)

LinkedIn