Baier & Michels'in düz kalıp haddeleme makinesi ve ECCO TEC prosesi – talaşsız hassas parça üretimi için birleştirilmiş presleme ve haddeleme prosesi

Makine mühendisliğinde devrim: Bu yeni haddeleme işlemi %80 malzeme tasarrufu sağlıyor

Ocak ayının karlı bir hafta sonunda Ober-Ramstadt'taki Rohrbach tesisine 125 tonluk düz kalıp haddeleme makinesinin teslimatı ve kurulumu, lojistik bir başarıdan çok daha fazlasını ifade ediyor. Bu olayın ardında, Alman şirketlerinin yoğunlaşan küresel rekabet baskısına nasıl yanıt vermesi gerektiğini gösteren, endüstriyel üretimin temelden bir dönüşümü yatıyor. Baier & Michels tarafından geliştirilen sistem, varoluşsal bir soruya teknolojik bir yanıt sunuyor: Yüksek otomasyonlu, yonga gerektirmeyen üretim, Asya'daki rakiplerin maliyet avantajlarını telafi ederken aynı zamanda ekolojik gereklilikleri de karşılayabilir mi?

Hassas parça üretiminde teknolojik dönüşüm

Düz çeneli haddeleme makinesi, uzun şaftlı hassas parçaların üretiminde temel bir paradigma değişimini temsil eder. İşlem, biri sabit, diğeri ise bir krank mekanizmasıyla yatay olarak hareket ettirilen, birbirine zıt yönde dönen iki düz haddeleme çenesi kullanılarak yapılan soğuk şekillendirme prensibine dayanmaktadır. Çeneler arasına yerleştirilen iş parçası, haddeleme çenelerinin kama şeklindeki geometrisi tarafından kademeli olarak şekillendirilir; bu sırada çeneler döner ve iş parçasının kesit alanı küçülür.

Sürekli çalışan ve daha yüksek çevrim hızlarına ulaşan döner kalıplı haddeleme makinelerinin aksine, düz kalıplı makineler orta ölçekli partiler ve karmaşık geometriler için belirleyici avantajlar sunar. Temel fayda, önemli ölçüde daha düşük yatırım maliyetleri ve esneklikle birleştiğinde yatmaktadır; bu da süreci özellikle Avrupa orta ölçekli üretim ortamı için uygun hale getirmektedir. Baier & Michels tarafından geliştirilen b&m-ECCO TEC teknolojisi, presleme ve haddeleme işlemlerini, geleneksel olarak birden fazla işleme adımıyla üretilen bileşenleri tek bir entegre işlemde üretebilen, talaşsız bir üretim sürecinde birleştirir.

Bu teknolojinin önemi, ancak geleneksel işleme yöntemleriyle karşılaştırıldığında ortaya çıkar. Piston kolları, ayar milleri ve tahrik milleri genellikle tornalama, frezeleme, dişli kesme, ısıl işlem ve son taşlama gibi çok aşamalı, malzeme ve enerji yoğun bir süreçle üretilir. Talaşsız soğuk şekillendirme ise, talaş üretilmediği için ham maddeyi neredeyse tamamen kullanır. Karmaşık soğuk şekillendirilmiş parçalar için %80'e varan malzeme tasarrufu sağlanabilir. Bu tasarruf, önemli çevresel faydalar sağlar: Metal talaşları için enerji yoğun geri dönüşüm süreçleri ortadan kalktığı ve birincil kaynaklara olan talep önemli ölçüde azaldığı için CO2 emisyonları %67'ye varan oranda azalır.

Şekillendirme işlemi sırasında malzemenin sertleşmesi, metalurjik açıdan ek bir avantaj sunar. Malzeme lifleri kopmaz; bunun yerine, kristal kafeslerdeki dislokasyon yoğunluğu artar ve bu da daha yoğun, özellikle esnek bir yüzey yapısıyla sonuçlanır. Bu sertleşme, sertleştirme gibi son işlemlere olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir ve aynı zamanda işlenmiş parçalara göre daha yüksek mukavemet değerleri sağlar. Piston çubuklarının muazzam sıkıştırma ve çekme kuvvetlerine maruz kaldığı hidrolik silindirlerdeki güvenlik açısından kritik uygulamalar için bu, önemli bir kalite iyileştirmesi anlamına gelir.

Alman makine mühendisliği için stratejik önem

Yaklaşık 500 çalışanı bulunan Würth Grubu üyesi Baier & Michels'in 20 milyon avroluk yatırımı, Almanya'nın sanayi tabanına yönelik temel bir tehdit bağlamında değerlendirilmelidir. Geleneksel olarak 1,2 milyondan fazla çalışanı ve %70'in üzerinde ihracat payıyla bu ihracat odaklı ülkenin omurgasını oluşturan Alman makine mühendisliği, Çinli rakiplerin sistematik saldırısıyla karşı karşıya.

Almanya'nın küresel makine ihracatındaki pazar payı 2013 ile 2023 yılları arasında %15,2'ye düşerken, Çin'in payı aynı dönemde %14,3'ten %22,1'e yükseldi. Bu değişim yalnızca karşılaştırmalı maliyet avantajlarından değil, aynı zamanda bir sanayi politikası atağının da sonucudur: 2019 yılında Çinli makine üreticileri, şirket başına ortalama 15,7 milyon Euro doğrudan ve dolaylı sübvansiyon alarak, ürünlerini bazen Alman seviyelerinin %50 altında fiyatlarla sunabildiler. Aynı zamanda, VDMA üyelerinin %61'i beş yıl içinde yalnızca ortalama veya zayıf bir rekabet pozisyonuna sahip olacaklarını öngörüyor.

Bu ortamda, Baier & Michels'in üretimini yurt dışına taşıma eğiliminin aksine, Ober-Ramstadt tesisine 20 milyon Euro yatırım yapma kararı, stratejik bir konumlandırma hamlesini temsil ediyor. Genel Müdür Jörg Pohl, gerekçeyi açıkça dile getirdi: Yeni tesisteki üretim teknolojisi o kadar önemli avantajlar sunuyor ki, teknolojiye daha fazla yatırım yapılması kaçınılmaz. Şirketin neredeyse rakipsiz ürünler geliştirdiğini ve bu ürünlerin müşteriye o kadar yüksek fayda sağladığını, örneğin işçilik maliyetlerinin birincil öncelik olmadığını belirtti.

Bu açıklama hem temel ikilemi hem de potansiyel çözümü ortaya koymaktadır. Almanya'daki işçilik maliyetleri yapısal olarak Asya'dakinden daha yüksektir, ancak yüksek otomasyonlu, teknoloji yoğun üretim süreçleri, üretim sürelerini sekiz ila on kat azaltırken malzeme maliyetlerini de önemli ölçüde düşürürse, bu dezavantajı fazlasıyla telafi edebilir. Bu nedenle b&m-ECCO TEC teknolojisi, düşük ücretli ülkelerde sadece maliyetleri düşürerek elde edilemeyecek bir rekabet avantajı yaratmaktadır.

Baier & Michels'in Yeni Müşteri Satışları Başkanı Jana Tischler, Asya'dan gelen yüksek pazar baskısının stratejik bir unsur olduğunu vurguladı. Makine, şirketin Almanya'daki üretim tesisini güvence altına alırken aynı zamanda Avrupa içinde çok kısa nakliye rotaları sağlıyor. Bu açıklama, jeopolitik gelişmeler nedeniyle önem kazanan yapısal bir avantaja işaret ediyor. Pandemiyle ilgili aksaklıklar ve jeopolitik gerilimlerden bu yana küresel tedarik zincirlerinin dayanıklılığı öncelik haline geldi. Yerel veya bölgesel değer zincirleri, nakliye risklerini en aza indirir, emisyonları azaltır ve müşteri gereksinimlerine daha hızlı yanıt süreleri sağlar.

Üretimi komşu AB ülkelerine kaydırmak veya Asya'dan geri getirmek yerine Almanya'da konumlandırma kararı, makroekonomik bir perspektiften de değerlendirilmelidir. Çalışmalar, sektörler arası geri getirme stratejisinin bağımlılıkları azaltırken, refahta önemli kayıplara da yol açtığını göstermektedir. Tamamen geri getirme, küresel iş bölümünün uzmanlaşma avantajlarının kaybedilmesi nedeniyle Almanya'nın GSYİH'sını yaklaşık %10 oranında azaltacaktır. Bununla birlikte, stratejik geri getirme, özellikle Endüstri 4.0 teknolojileriyle verimlilik artışlarıyla birleştirildiğinde, yüksek katma değer ve teknolojik karmaşıklığa sahip kilit sektörlerde faydalı olabilir.

İş geliştirme, satış ve pazarlama alanlarındaki küresel sektör ve ekonomi uzmanlığımız - Resim: Xpert.Digital

Sektör odak alanları: B2B, dijitalleşme (yapay zekadan XR'ye), makine mühendisliği, lojistik, yenilenebilir enerjiler ve endüstri

Bununla ilgili daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz:

• Uzman İş Merkezi

Konuyla ilgili bilgi ve uzmanlık sunan bir merkez:

• Küresel ve bölgesel ekonomileri, inovasyonu ve sektöre özgü trendleri kapsayan bilgi platformu
• Odaklandığımız temel alanlardan derlenmiş analizler, içgörüler ve arka plan bilgileri
• İş ve teknoloji alanındaki güncel gelişmeler hakkında uzmanlık ve bilgi edinebileceğiniz bir yer
• Piyasalar, dijitalleşme ve sektörel yenilikler hakkında bilgi arayan şirketler için bir merkez

Ekonomik ve ekolojik sinerjiler

2025 Alman Sürdürülebilirlik Ödülü ile tanınması, teknolojinin iki yönlü faydasını vurguluyor: ekonomik verimlilik ve ekolojik etkinlik. Jüri, birincil kaynak tüketimini azaltmaya ve yüksek talep gören bir sektörde verimlilik kazanımlarına yaptığı katkıyı açıkça takdir etti. Bölgesel değer zincirlerini güçlendirerek ve uzun mesafeli taşımayı önleyerek, süreç aynı zamanda emisyonların azaltılmasına da katkıda bulunuyor.

Bu kombinasyon, sanayi politikası açısından son derece önemlidir. AB sınıflandırması ve daha sıkı iklim hedefleri, şirketleri üretimlerini karbondan arındırmaya zorluyor. Aynı zamanda, Avrupa'da enerji maliyetleri Asya seviyelerinin üzerinde yapısal olarak artıyor ve enerji yoğun endüstrilerin rekabet gücünü tehlikeye atıyor. Bu nedenle, CO2 azaltımını maliyet tasarrufuyla birleştiren teknolojiler, önemli bir rekabet faktörü haline geliyor.

Soğuk şekillendirmenin malzeme verimliliği birçok düzeyde etki yaratmaktadır. Birincisi, doğrudan malzeme tüketimi azalır; bu da, mevcut değişken hammadde fiyatları göz önüne alındığında, üretim maliyetlerini anında düşürür. İkincisi, metal talaşlarının bertaraf maliyetleri ortadan kalkar. Üçüncüsü, enerji yoğun ısıl işlem gerektirmediği ve soğuk şekillendirme işleminin oda sıcaklığında gerçekleştiği için enerji tüketimi önemli ölçüde azalır. Dördüncüsü, şekillendirilmiş parçaların daha yüksek hassasiyeti, sonraki taşlama işlemlerine gerek kalmadan daha sıkı toleranslara olanak tanıyarak daha fazla enerji ve zaman tasarrufu sağlar.

Dairesel ekonomi bakış açısı bu avantajları pekiştiriyor. Neredeyse tam malzeme kullanımı, birincil hammaddelere olan ihtiyacı en aza indiriyor. Aynı zamanda, soğuk şekillendirilmiş bileşenler, artan mukavemetleri sayesinde daha dayanıklı olup, ürün ömrünü uzatıyor ve tüm kullanım aşaması boyunca kaynak tüketimini azaltıyor. Çalışmalar, optimize edilmiş üretim süreçleri yoluyla bileşenlerin ömrünün uzatılmasıyla %30'a varan CO2 azaltımı sağlanabileceğini gösteriyor.

Uygulama alanları ve endüstriyel önemi

Düz kalıp haddeleme teknolojisinin önemi, üretilen hassas parçaların uygulama alanlarından açıkça anlaşılmaktadır. Piston kolları, inşaat makinelerinde, madencilik ekipmanlarında, açık deniz tesislerinde ve endüstriyel preslerde kullanılan hidrolik silindirlerin temel bileşenleridir. Bu silindirler hidrolik basıncı mekanik kuvvete dönüştürür ve aşırı yüklere dayanmak zorundadır. Piston kolunun kalitesi – yüzey işlemesi, düzgünlüğü, sertliği ve mukavemeti – tüm hidrolik sistemin çalışma güvenilirliğini ve hizmet ömrünü önemli ölçüde belirler.

Tahrik milleri ve tahrik şaftları, takım tezgahlarında, konumlandırma sistemlerinde ve dişli kutularında bulunur. Torku iletirler veya dönüşü doğrusal harekete dönüştürürler; bu da en yüksek hassasiyet ve yük taşıma kapasitesini gerektirir. Bu tür bileşenlerin, karmaşık profiller ve uzunlamasına eksen boyunca değişken çaplarla, işleme gerek kalmadan üretilebilmesi, hafif yapı ve fonksiyon entegre tasarımında tasarımcılar için yeni özgürlük alanları açmaktadır.

Bu bileşenlerin pazarı oldukça büyüktür. Küresel hidrolik silindir pazarının yıllık olarak birkaç milyar avro değerinde olduğu tahmin edilmektedir ve yenilenebilir enerjilerin, altyapı projelerinin ve endüstriyel otomasyonun yaygınlaşmasıyla talep artmaktadır. Bu parçaların çok daha hızlı, daha uygun maliyetli ve daha sürdürülebilir bir şekilde üretilebilmesi, üreticilere rekabet avantajı sağlamakla kalmaz, aynı zamanda tüm değer zinciri boyunca maliyetleri de düşürür.

Bu durum özellikle elektrikli mobilite ve hafif yapı bağlamında önem taşımaktadır. Soğuk şekillendirme, aynı mukavemete sahip daha hafif veya aynı ağırlıkta daha yüksek mukavemete sahip bileşenlerin üretilmesine olanak tanır. Bu, elektrikli tahrik sistemleri ve batarya taşıyıcıları için kritik öneme sahiptir; çünkü tasarruf edilen her kilogram menzili artırır veya batarya kapasitesini azaltır. Soğuk şekillendirme ayrıca, şekillendirme işlemiyle gerekli mekanik özellikleri kazanan daha uygun maliyetli temel malzemelerin kullanımını da mümkün kılar.

Lojistik zorluk ve operasyonel karmaşıklık

125 tonluk makinenin taşınması ve montajı, büyük ölçekli endüstriyel projelerin karmaşıklığını göstermektedir. Ağır bir nakliye aracı, 100 tonluk ana parçayı üç gecede Belçika'dan Rohrbach'a getirdi; buna ek olarak altı kamyon daha ek bileşenler taşıdı. Makine parçasını yeni inşa edilen fabrika binasının çatısından kaldırmak için özel vinçler kullanıldı. Dikkatli planlamaya rağmen, kış yol koşulları nedeniyle çatı ustalarının gelişindeki gecikmeler ve kalıcı olarak monte edilmiş çatı elemanlarının sökülmesindeki zorluklar dört saatlik bir gecikmeye neden oldu.

Bu zorluklar, modern üretim sistemlerinin taleplerinin bir belirtisidir. Makinenin kendisi Belçika'da üretilirken, üretim salonu paralel olarak Rohrbach'ta inşa edildi; bu, Avrupa projelerinde bile uluslararası iş bölümünün bir örneğidir. Salon inşaatı, makine imalatı, nakliye, vinç montajı ve nihai kurulumun koordinasyonu, hassas proje yönetimi ve çok sayıda uzmanın entegrasyonunu gerektirir.

Makine kurulduktan sonra, devreye alma ve üretim başlatma aşaması başlar. Bu başlatma aşamasında, seri üretime hazır hale gelene ve hedeflenen çevrim süreleri güvenilir bir şekilde gerçekleştirilene kadar proses parametreleri optimize edilmeli, aletler ayarlanmalı ve çalışanlar eğitilmelidir.

Dijitalleşme ve Endüstri 4.0 entegrasyonu

Modern haddehaneler giderek artan bir şekilde Endüstri 4.0 işlevleriyle donatılıyor. Sensörler proses parametrelerini gerçek zamanlı olarak kaydediyor, kendi kendine öğrenen kontrol sistemleri malzemeye özgü varyasyonları otomatik olarak telafi ediyor ve takım verileri DMC kodu aracılığıyla otomatik olarak okunuyor. Bu dijital entegrasyon, parça izlenebilirliğini, öngörücü bakımı ve sürekli proses optimizasyonunu mümkün kılıyor.

Baier & Michels tarafından geliştirilen kendi kendine öğrenen kontrol sistemi, tescilli bir rekabet avantajını temsil etmektedir. Bu tür uyarlanabilir sistemler, hurda miktarını azalttığı, kurulum sürelerini kısalttığı ve tesis kullanımını en üst düzeye çıkardığı için karlılık açısından çok önemlidir. Fiyat baskısı nedeniyle kar marjlarının daraldığı bir sektörde, %85 ile %95 arasındaki tesis kullanım oranı, kar ve zarar arasındaki fark anlamına gelebilir.

Dijitalleşme aynı zamanda yeni iş modellerinin de önünü açıyor. Uzaktan bakım, öngörücü bakım ve veri odaklı süreç danışmanlığı ek hizmetler olarak pazarlanabilir. Makinenin üretim planlama sistemiyle ağ bağlantısı, sipariş dalgalanmalarına neredeyse gerçek zamanlı olarak ayarlamalar yapılmasını ve tedarik zinciri yönetiminin optimize edilmesini sağlar.

Orta ölçekli bir şirket, işin nasıl yapıldığını gösteriyor: Almanya'nın rekabet gücü için yol haritası

Baier & Michels'teki gelişme, Alman makine mühendisliği için olası bir yolu örneklemektedir: süreç inovasyonu yoluyla teknolojik liderlik, farklılaştırıcı bir faktör olarak sürdürülebilirlik ve verimlilik sıçramaları yoluyla stratejik tesis güvenliği. Bu stratejinin başarısı çeşitli faktörlere bağlıdır.

Öncelikle, siyasi çerçeve doğru olmalıdır. Enerji maliyetleri, bürokrasi, vergi yükü ve altyapı kalitesi, bir yerin çekiciliğini belirlemede kilit faktörlerdir. VDMA (Alman Mühendislik Federasyonu) haklı olarak temel reformlar çağrısında bulunuyor: iyileştirilmiş altyapı, vergi sisteminin uluslararası rekabet gücü, düzenleyici engellerin azaltılması ve uygun fiyatlı enerji fiyatlarının sağlanması. Bu yapısal iyileştirmeler olmadan, bireysel şirketlerin teknolojik mükemmelliği, bir bütün olarak yeri istikrara kavuşturmak için yeterli olmayacaktır.

İkinci olarak, ölçeklendirme çok önemlidir. b&m-ECCO TEC teknolojisinin yaygın bir etki yaratabilmesi için pazarda yer edinmesi ve önemli miktarlarda uygulanması gerekmektedir. Bu, güçlü müşteri referansları, teknoloji transferi ve potansiyel olarak diğer üreticilere lisanslama gerektirir. Küresel ağı ve finansal gücüyle Würth Grubu, bu süreçte çarpan etkisi yaratabilir.

Üçüncüsü, araştırma ve geliştirme yoğunluğunun korunması gerekmektedir. Mevcut makine için harcanan 28.000 saatlik geliştirme çalışması, gerekli olan sürekli yeniliği göstermektedir. Kamu araştırma fonları, üniversiteler ve araştırma enstitüleriyle işbirlikleri ve fikri mülkiyetin korunması, kritik başarı faktörleridir.

Dördüncüsü, Çin pazarına olan bağımlılık göz ardı edilemez. Çin, Alman makine mühendisliği için ikinci en önemli ihracat pazarı ve aynı zamanda Almanya'nın en önemli makine tedarikçisidir. Tek taraflı bir ayrışma, refahta önemli kayıplara neden olur. Bu nedenle strateji, satış pazarlarını çeşitlendirme, Avrupa'da rekabet gücünü artırma ve kritik olmayan alanlarda Çin ile seçici işbirliği arasında bir denge kurmalıdır.

Rohrbach'ta dünyanın en büyük düz kalıp haddeleme makinesinin kurulması bu nedenle sadece teknik bir şaheserden daha fazlasıdır. Bu, Almanya'nın bir sanayi merkezi olarak gelecekteki yaşayabilirliğine dair bir beyandır; yüksek ücretli ülkelerin inovasyon, sürdürülebilirlik ve teknolojik mükemmellik yoluyla küresel rekabette kendi yerlerini koruyabileceğinin kanıtıdır. Bu örneğin bir emsal teşkil edip etmeyeceği veya bir istisna olarak kalıp kalmayacağı önümüzdeki yıllarda belli olacaktır. Kesin olan bir şey var: yarış kaybedilmedi, ancak her gecikmiş reform ve her kaçırılmış yatırımla rekabetle aradaki fark daralıyor.

Konrad Wolfenstein

Kişisel danışmanınız olarak hizmet etmekten mutluluk duyarım.

Benimle wolfenstein ∂ xpert.digital veya

Beni +49 89 674 804 (Münih) ara

LinkedIn