Plattvalsmaskin från Baier & Michels och ECCO TEC-processen – kombinerad press- och valsningsprocess för tillverkning av spånfria precisionsdelar

Revolution inom maskinteknik: Hur den här nya valsningsprocessen sparar 80 % material

Leveransen och installationen av ett 125-tons plattvalsverk vid Rohrbach-anläggningen i Ober-Ramstadt markerar långt mer än en logistisk bedrift under en snöig januarihelg. Bakom denna händelse ligger en grundläggande omvandling av industriell tillverkning, vilket exemplifierar hur tyska företag måste reagera på ökat globalt konkurrenstryck. Systemet som utvecklats av Baier & Michels representerar ett teknologiskt svar på en existentiell fråga: Kan högautomatiserad, spånfri tillverkning kompensera för kostnadsfördelarna för asiatiska konkurrenter samtidigt som den uppfyller ekologiska krav?

Teknologisk omvälvning inom tillverkning av precisionsdelar

En plattvalsningsmaskin representerar ett fundamentalt paradigmskifte inom produktionen av precisionsdetaljer med långa skaft. Processen är baserad på principen om kallformning med två motroterande plattvalsningsbackar, varav den ena är stationär medan den andra förflyttas horisontellt med en vevmekanism. Arbetsstycket, som är placerat mellan backarna, formas successivt av rullbackarnas kilformade geometri, vilket samtidigt roterar och minskar dess tvärsnittsarea.

Till skillnad från rotationsbaserade valsmaskiner, som arbetar kontinuerligt och uppnår högre cykelhastigheter, erbjuder plattformsmaskiner avgörande fördelar för medelstora batchstorlekar och komplexa geometrier. Den grundläggande fördelen ligger i de betydligt lägre investeringskostnaderna i kombination med flexibilitet, vilket gör processen särskilt lämplig för det europeiska medelstora tillverkningslandskapet. b&m-ECCO TEC-tekniken som utvecklats av baier & michels kombinerar press- och valsningsprocesser i en spånfri tillverkningsprocess som kan producera komponenter som traditionellt tillverkas genom flera bearbetningssteg i en enda, integrerad process.

Betydelsen av denna teknik blir först tydlig vid en jämförelse med konventionell bearbetning. Kolvstänger, justerspindlar och drivaxlar tillverkas vanligtvis genom svarvning, fräsning, kuggskärning, värmebehandling och slutslipning – en flerstegs, material- och energiintensiv process. Spånfri kallformning, å andra sidan, utnyttjar råmaterialet nästan helt, eftersom inga spånor produceras. Materialbesparingar på upp till 80 procent kan uppnås för komplexa kallformade delar. Denna besparing leder till betydande miljöfördelar: CO2-utsläppen minskar med upp till 67 procent eftersom energiintensiva återvinningsprocesser för metallspånor elimineras, och efterfrågan på primära resurser minskar dramatiskt.

Materialets deformationshärdning under formningsprocessen erbjuder ytterligare en metallurgisk fördel. Materialfibrerna avskärs inte; istället ökas dislokationstätheten i kristallgittern, vilket resulterar i en tätare och särskilt elastisk ytstruktur. Denna deformationshärdning kan eliminera behovet av efterbehandlingar som härdning och möjliggör samtidigt högre hållfasthetsvärden än för maskinbearbetade komponenter. För säkerhetskritiska tillämpningar i hydraulcylindrar, där kolvstänger utsätts för enorma tryck- och dragkrafter, representerar detta en betydande kvalitetsförbättring.

Strategisk betydelse för tysk maskinteknik

Investeringen på 20 miljoner euro från baier & michels, ett företag inom Würth-gruppen med cirka 500 anställda, måste ses i samband med ett fundamentalt hot mot Tysklands industriella bas. Tysk maskinteknik, traditionellt sett ryggraden i denna exportinriktade nation med över 1,2 miljoner anställda och en exportandel på över 70 procent, står inför en systematisk attack från kinesiska konkurrenter.

Medan Tysklands marknadsandel av den globala maskinexporten minskade till 15,2 procent mellan 2013 och 2023, ökade Kinas andel från 14,3 till 22,1 procent under samma period. Denna förskjutning beror inte enbart på komparativa kostnadsfördelar, utan också på en industripolitisk offensiv: År 2019 fick kinesiska maskintillverkare direkta och indirekta subventioner på i genomsnitt 15,7 miljoner euro per företag, vilket gjorde det möjligt för dem att erbjuda produkter till priser som ibland är 50 procent lägre än tyska nivåer. Samtidigt förutspår 61 procent av VDMA-medlemmarna att de bara kommer att ha en genomsnittlig eller dålig konkurrensposition om fem år.

I denna miljö representerar Baier & Michels beslut att investera 20 miljoner euro i sin anläggning i Ober-Ramstadt, i strid med trenden att flytta produktionen utomlands, ett strategiskt positioneringsdrag. VD Jörg Pohl formulerade tydligt resonemanget: produktionstekniken i den nya hallen erbjuder så betydande fördelar att ytterligare investeringar i tekniken är en säkerhet. Han uppgav att företaget har utvecklat produkter som är praktiskt taget oöverträffade och ger så höga kundfördelar att till exempel arbetskraftskostnader inte är den primära faktorn.

Detta uttalande avslöjar både kärndilemmat och den potentiella lösningen. Tyska arbetskraftskostnader är strukturellt högre än i Asien, men högautomatiserade, teknikintensiva tillverkningsprocesser kan mer än väl kompensera för denna nackdel om de samtidigt minskar produktionstiderna åtta till tio gånger och drastiskt sänker materialkostnaderna. b&m-ECCO TEC-tekniken skapar därmed en konkurrensfördel som inte kan replikeras i låglöneländer enbart genom att sänka kostnaderna.

Jana Tischler, chef för nyförsäljning på baier & michels, betonade det höga marknadstrycket från Asien som ytterligare en strategisk aspekt. Maskinen säkrar företagets produktionsanläggning i Tyskland samtidigt som den säkerställer mycket korta transportvägar inom Europa. Detta uttalande pekar på en strukturell fördel som blir allt viktigare på grund av den geopolitiska utvecklingen. Motståndskraften hos globala leveranskedjor har blivit en prioritet sedan de pandemirelaterade störningarna och geopolitiska spänningarna. Lokala eller regionala värdekedjor minimerar transportrisker, minskar utsläpp och möjliggör snabbare responstider på kundernas krav.

Beslutet att förlägga produktion till Tyskland snarare än att flytta produktionen till grannländerna i EU eller från Asien måste också utvärderas ur ett makroekonomiskt perspektiv. Studier visar att även om en sektorsövergripande strategi för omlokalisering minskar beroenden, medför den också betydande välståndsförluster. Fullständig omlokalisering skulle minska Tysklands BNP med nästan 10 procent, eftersom specialiseringsfördelarna med den globala arbetsdelningen skulle gå förlorade. Strategisk omlokalisering kan dock vara fördelaktig i nyckelsektorer med högt mervärde och teknisk komplexitet, särskilt i kombination med produktivitetsvinster genom Industri 4.0-teknik.

Vår globala bransch- och ekonomiexpertis inom affärsutveckling, försäljning och marknadsföring - Bild: Xpert.Digital

Branschfokusområden: B2B, digitalisering (från AI till XR), maskinteknik, logistik, förnybar energi och industri

Mer om detta här:

• Expertföretagsnav

Ett tematiskt nav som erbjuder insikter och expertis:

• Kunskapsplattform som täcker globala och regionala ekonomier, innovation och branschspecifika trender
• En samling analyser, insikter och bakgrundsinformation från våra viktigaste fokusområden
• En plats för expertis och information om aktuell utveckling inom näringsliv och teknologi
• En knutpunkt för företag som söker information om marknader, digitalisering och branschinnovationer

Ekonomiska och ekologiska synergier

Utmärkelsen med det tyska hållbarhetspriset 2025 understryker teknikens dubbla fördel: ekonomisk effektivitet och ekologisk effektivitet. Juryn erkände uttryckligen dess bidrag till att minska förbrukningen av primära resurser och effektivitetsvinsterna i en sektor med hög efterfrågan. Genom att stärka regionala värdekedjor och undvika långväga transporter bidrar processen också till att minska utsläppen.

Denna kombination är mycket relevant ur ett industripolitiskt perspektiv. EU:s taxonomi och strängare klimatmål tvingar företag att minska koldioxidutsläppen i sin produktion. Samtidigt stiger energikostnaderna i Europa strukturellt över asiatiska nivåer, vilket äventyrar konkurrenskraften för energiintensiva industrier. Tekniker som kombinerar dramatiska koldioxidminskningar med kostnadsbesparingar blir därför en viktig konkurrensfaktor.

Materialeffektiviteten vid kallformning påverkar flera nivåer. För det första minskar den direkta materialförbrukningen, vilket, givet de nuvarande volatila råvarupriserna, omedelbart minskar produktionskostnaderna. För det andra elimineras kostnaderna för avfallshantering av metallspån. För det tredje minskas energiförbrukningen avsevärt, eftersom ingen energiintensiv värmebehandling krävs och själva kallformningen sker vid rumstemperatur. För det fjärde möjliggör den högre precisionen hos de formade delarna snävare toleranser utan efterföljande slipprocesser, vilket resulterar i ytterligare energi- och tidsbesparingar.

Perspektivet för en cirkulär ekonomi förstärker dessa fördelar. Nästan fullständig materialutnyttjande minimerar behovet av primära råvaror. Samtidigt är kallformade komponenter mer hållbara tack vare sin ökade hållfasthet, vilket förlänger produktens livscykler och minskar resursförbrukningen under hela användningsfasen. Studier visar att koldioxidminskningar på upp till 30 procent kan uppnås genom att förlänga komponenternas livslängd genom optimerade tillverkningsprocesser.

Tillämpningsområden och industriell relevans

Betydelsen av plattvalsningstekniken blir tydlig genom tillämpningsområdena för de tillverkade precisionsdelarna. Kolvstänger är viktiga komponenter i hydraulcylindrar som används i byggmaskiner, gruvutrustning, offshoreinstallationer och industripressar. Dessa cylindrar omvandlar hydraultryck till mekanisk kraft och måste motstå extrema belastningar. Kolvstångens kvalitet – dess ytfinish, rakhet, hårdhet och hållfasthet – avgör i hög grad driftsäkerheten och livslängden för hela hydraulsystemet.

Manöverspindlar och drivaxlar finns i verktygsmaskiner, positioneringssystem och växellådor. De överför vridmoment eller omvandlar rotation till linjär rörelse, vilket kräver högsta precision och bärförmåga. Möjligheten att tillverka sådana komponenter utan bearbetning, med komplexa profiler och variabla diametrar längs den längsgående axeln, öppnar upp för nya frihetsgrader för konstruktörer inom lättviktskonstruktion och funktionsintegrerad design.

Marknaden för dessa komponenter är betydande. Enbart den globala marknaden för hydraulcylindrar uppskattas till flera miljarder euro årligen, med en ökande efterfrågan driven av utbyggnaden av förnybar energi, infrastrukturprojekt och industriell automation. Möjligheten att producera dessa delar betydligt snabbare, mer kostnadseffektivt och mer hållbart ger inte bara tillverkarna en konkurrensfördel utan minskar också kostnaderna längs hela värdekedjan.

Detta är särskilt relevant i samband med elektromobilitet och lättviktskonstruktion. Kallformning möjliggör lättare komponenter med samma hållfasthet eller högre hållfasthet med samma vikt. Detta är avgörande för elektriska drivsystem och batteribärare, där varje sparad kilogram ökar räckvidden eller minskar batterikapaciteten. Kallformning möjliggör också användning av mer kostnadseffektiva basmaterial, som får de nödvändiga mekaniska egenskaperna genom formningsprocessen.

Logistisk utmaning och operativ komplexitet

Transporten och installationen av den 125 ton tunga maskinen illustrerar komplexiteten i storskaliga industriprojekt. Ett tungt transportfordon transporterade det 100 ton tunga mittpjäsen från Belgien till Rohrbach under tre nätter, tillsammans med sex andra lastbilar som transporterade ytterligare komponenter. Specialkranar var tvungna att lyfta maskindelen genom taket på den nybyggda fabriksbyggnaden. Trots noggrann planering resulterade förseningar i takläggarnas ankomst på grund av vinterväglag och svårigheter att ta bort de permanent installerade takelementen i en fyra timmars försening.

Dessa utmaningar är symptomatiska för kraven från moderna tillverkningssystem. Själva maskinen byggdes i Belgien, medan produktionshallen byggdes parallellt i Rohrbach – ett exempel på internationell arbetsfördelning, även i europeiska projekt. Att koordinera hallbyggnation, maskintillverkning, transport, kranmontering och slutinstallation kräver noggrann projektledning och integration av ett flertal specialister.

Efter att maskinen har installerats börjar driftsättnings- och produktionsstartfasen. Under denna startfas måste processparametrar optimeras, verktyg justeras och personal utbildas tills serieproduktionsberedskap uppnås och de målsatta cykeltiderna kan uppnås tillförlitligt.

Digitalisering och Industri 4.0-integration

Moderna valsverk är i allt högre grad utrustade med Industri 4.0-funktioner. Sensorer registrerar processparametrar i realtid, självlärande styrsystem kompenserar autonomt för materialspecifika variationer och verktygsdata läses automatiskt via DMC-kod. Denna digitala integration möjliggör spårbarhet av delar, prediktivt underhåll och kontinuerlig processoptimering.

Det självlärande styrsystemet som utvecklats av Baier & Michels representerar en egenutvecklad konkurrensfördel. Sådana adaptiva system är avgörande för lönsamheten, eftersom de minskar kassationer, förkortar uppställningstider och maximerar anläggningsutnyttjandet. I en bransch där marginalerna krymper på grund av prispress kan skillnaden mellan 85 och 95 procents anläggningsutnyttjande betyda skillnaden mellan vinst och förlust.

Digitalisering öppnar också upp för nya affärsmodeller. Fjärrunderhåll, prediktivt underhåll och datadriven processkonsultation kan marknadsföras som tilläggstjänster. Att nätverka maskinen med produktionsplaneringssystemet möjliggör justeringar i nära realtid av orderfluktuationer och optimerar leveranskedjehanteringen.

Ett medelstort företag visar hur det går till: Ritningen för Tysklands konkurrenskraft

Utvecklingen vid Baier & Michels exemplifierar en möjlig väg för tysk maskinteknik: tekniskt ledarskap genom processinnovation, hållbarhet som en differentierande faktor och strategisk platssäkerhet genom produktivitetssprång. Framgången för denna strategi beror på flera faktorer.

För det första måste det politiska ramverket vara rätt. Energikostnader, byråkrati, skattebörda och infrastrukturens kvalitet är viktiga faktorer för att avgöra en plats attraktivitet. VDMA (Tyska ingenjörsförbundet) efterlyser med rätta grundläggande reformer: förbättrad infrastruktur, internationell konkurrenskraft för skattesystemet, minskning av regulatoriska hinder och säkerställande av överkomliga energipriser. Utan dessa strukturella förbättringar kommer enskilda företags tekniska spetskompetens inte att räcka för att stabilisera platsen som helhet.

För det andra är skalning avgörande. b&m-ECCO TEC-tekniken måste etablera sig på marknaden och tillämpas i betydande mängder för att uppnå bred effekt. Detta kräver övertygande kundreferenser, tekniköverföring och eventuellt licensiering till andra tillverkare. Würth-gruppen, med sitt globala nätverk och finansiella styrka, kan fungera som en multiplikator i denna process.

För det tredje måste intensiteten i forskning och utveckling upprätthållas. De 28 000 timmarna av utvecklingsarbete för den nuvarande maskinen visar den kontinuerliga innovation som krävs. Offentlig forskningsfinansiering, samarbeten med universitet och forskningsinstitut samt skydd av immateriella rättigheter är avgörande framgångsfaktorer.

För det fjärde kan beroendet av den kinesiska marknaden inte ignoreras. Kina är den näst viktigaste exportmarknaden för tysk maskinteknik och samtidigt Tysklands viktigaste leverantör av maskiner. En ensidig frikoppling skulle orsaka betydande välståndsförluster. Strategin måste därför hitta en balans mellan att diversifiera försäljningsmarknaderna, öka konkurrenskraften i Europa och selektivt samarbete med Kina inom icke-kritiska områden.

Installationen av världens största plattvalsmaskin i Rohrbach är därför mer än bara ett tekniskt mästerverk. Det är ett uttalande om Tysklands framtida lönsamhet som industriort – ett bevis på att höglöneländer kan hävda sig i den globala konkurrensen genom innovation, hållbarhet och teknisk excellens. Huruvida detta exempel skapar ett prejudikat eller förblir ett undantag kommer att bli tydligt under de kommande åren. En sak är säker: tävlingen är inte förlorad, men avståndet till konkurrenterna krymper med varje försenad reform och varje missad investering.

Konrad Wolfenstein

Jag hjälper dig gärna som personlig konsult.

kontakta mig på wolfenstein ∂ xpert.digital

Ring mig bara på +49 89 89 674 804 (München) .

Linkedin