Herr Niedermeier, können Sie die Shaker-Technologie in 1-2 Sätzen erklären?
Nun, im Wesentlichen werden mit unserem Prüfstand definierte Schwingungen erzeugt, die zur Analyse von Bauteilen oder Fahrzeugen auf Geräusche, Fehler, oder Umwelteinflüssen verwendet werden.
Welche Bauteile oder Fahrzeuge können geprüft werden?
Aktuell gibt es 2 verschiedene Prüfstandsysteme. Zum einen haben wir den Fahrzeugshaker, mit dem wir alle gängigen PKWs, SUVs, Vans und Transporter testen.
Mit Komponenten-Shakern ist es möglich, einzelne Bauteile zu testen. Die Bauteile selbst können in Größe und Gewicht sehr unterschiedlich sein. Wir sprechen von Mittelkonsolen, Displays, Tanks - aber auch von Sitzen, kompletten Türelementen oder Schiebedächern. Je nach Anfrage können wir den Prüfstand auf die geforderten Bauteile anpassen.
Was genau unterscheidet einen Fahrzeugshaker von einem Komponentenshaker?
Beim Fahrzeugshaker verwenden wir 2 oder 4 Aktoren, die direkt am Unterboden des Fahrzeuges angebracht werden.
Beim Komponentenshaker haben wir die Möglichkeit, die X-Y-Z-Achse einzeln oder gleichzeitig zu stimulieren. In der Regel werden die entsprechenden Aktoren an unseren Carbontisch angedockt, auf dem das zu prüfende Bauteil montiert ist.
Okay, das klingt interessant. Herr Niedermeier, wie schaffen Sie es, die von Ihnen beschriebenen "definierten Schwingungen" zu erzeugen?
Im Prinzip haben solche Prüfstände eines gemeinsam. Es wird Strom benötigt, um die Aktoren von einem Netzteil über einen Leistungsverstärker anzuregen.
Für eine genaue Analyse wird der Leistungsverstärker durch eine sehr komplexe Software gesteuert und mittels Beschleunigungssensoren am Prüfobjekt überwacht.
Aktoren gibt es in verschiedenen Bauweisen. Nach einer langen Entwicklungs- & Testphase hat sich AKE anhand der Baugröße, Performance und der geräuschfreien Funktion für den elektromagnetischen Shaker entschieden.
Welche Tests werden an den Fahrzeugen und Bauteilen durchgeführt?
Die gängigsten Testmöglichkeiten sind Sinus, Random & Fahrprofile.
Bei der Sinusprüfung kann z. B. ein Durchlauf (Sweep) von 5 bis 100 Hz mit einer definierten Beschleunigung und Amplitude gefahren werden, und wenn ein Geräusch auftritt, kann diese Frequenz zur Fehleranalyse gehalten werden.
Zufallsprüfungen (=Random Tests) bieten die Möglichkeit, einen breiten Frequenzbereich mit zufälliger Phasenverschiebung der einzelnen Frequenzen zu prüfen. Da die Frequenzen im frei definierbaren Profil alle gleichzeitig als Sinuswelle am Prüfobjekt ankommen, lassen sich Geräusche sehr gut erkennen.
Beim Fahrprofil kann jede aufgezeichnete Straßenfahrt / Teststrecke auf dem Prüfstand reproduziert werden, somit hat man einen Test nach realen Bedingungen. Für den Prüfer ist es entsprechend aussagekräftiger, da während der Prüfung keine Wind-, Motor- oder Fahrgeräusche vorhanden sind und jeder Fehler leicht lokalisiert werden kann.
Wie lassen sich solche Upgrades am einfachsten – und vor allem mit minimalen Stillstandzeiten – realisieren?
Am einfachsten kann man Upgrades gestalten, wenn wir diese - wie bereits erwähnt – durch die Einplanung von idealen Trennstellen oder Bohrbildern, schon bei der Auslegung der Grundkonzepte berücksichtigen. Das betrifft sowohl die Produktvarianz als auch geplante Taktzeitreduzierungen. Bei den Erweiterungsstufen wird zudem die Werker-Austaktung nochmal betrachtet und bei Bedarf neu ausgelegt.
Bei den Erweiterungsstufen können beispielweise einzelne Prozessmodule auf ein bestehendes Maschinengestell adaptiert werden. Sollen vorab keine Leerstationen eingeplant werden, können mithilfe der Modulbauweise komplette Standardzellen integriert werden.
Durch die Vorab-Auslegung etwaiger Ausbaustufen lässt sich der Anlagenstillstand beim Kunden während der Erweiterung und die damit verbundene, benötigte Vorproduktion der Bauteile deutlich verringern. Das kann sogar so weit gehen, dass wir das Anlagenupgrade so vorbereiten und staffeln, dass ein Teil der Schichten bereits während der Inbetriebnahme wieder produzieren kann.
Welchen Vorteil hat ein aktueller AKE-Shaker gegenüber der Konkurrenz?
Unser USP ist zum einen die Kompaktheit des Produktes. Unsere Shaker lassen sich überall schnell & einfach integrieren.
Ein weiterer Punkt, der uns auszeichnet, ist, dass unsere Anlagen sehr geräuscharm sind. Je leiser die Anlage ist, desto besser ist es für die Analyse. Und natürlich überzeugt auch die Performance.
Welche Entwicklungen hat es bei AKE bisher gegeben, Herr Niedermeier?
Die Entwicklung des AKE eigenen Aktors und der dazugehörigen Elektrokomponenten inklusive Software. Dann wurden die Andockeinheiten entwickelt und für die jeweiligen Automobilhersteller und -modelle angepasst. Es gibt mehrere Varianten der Andockeinheiten, wie hydraulisch, elektrisch oder manuell. Unter anderem gibt es auch Konzepte für Inline-Fahrzeugshaker, die in die Produktionslinie integriert werden. Ein wichtiger Schritt war dann, das ganze System klimatauglich auszustatten, z.B. für Klimawechseltests von -40 bis +60 Grad Celsius.
Sowohl mechanisch als auch elektrisch gehen wir mit der Zeit und bringen diese Komponenten auf den neuesten Stand der Technik.
Im Bereich der Software hat sich von Anfang an bis heute viel getan. Der aktuelle Softwarestand ist sehr komplex und in sich geschlossen. Dies ist vor allem für die multiaxiale Ansteuerung von mehreren Aktoren notwendig.
Für den Komponentenshaker haben wir derzeit unseren eigenen, speziell konstruierten Carbontisch anstelle der früheren Stahl- / Aluminium-Konstruktionen.
Nun denn. Inwieweit sind die Kunden in alle Prozesse eingebunden?
Aufgrund der Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten für unsere Shakersysteme sind diese in der Regel bei jedem Kunden etwas anders. Für manche Kunden muss unter anderem etwas Neues entwickelt werden, um die Vorgaben zu erfüllen. In dieser Hinsicht sind wir sehr flexibel. All dies wäre ohne eine sehr gute Einbindung unserer Kunden nicht möglich.
Den Kunden wird also nichts vorenthalten, super! Und wenn alles passt, führen Sie die Tests direkt bei AKE durch?
Das hängt wiederum davon ab, was unsere Kunden wollen. Es gibt natürlich die Möglichkeit, unsere Räumlichkeiten zu mieten und die Tests in unserer hauseigenen Akustikkammer durchführen zu lassen. Wir bereiten alles bei AKE vor, bedienen alle Geräte und unterstützen bei der Analyse. Die endgültige Bewertung selbst ist dann Sache der Kunden.
Da das Thema Geräuschakustik in allen Bereichen immer wichtiger wird und immer mehr Aufmerksamkeit erhält, kaufen die meisten Kunden ihren eigenen Prüfstand bei uns. Das Shakersystem wird dann in unserem Werk wie vorher definiert gefertigt. Nach der Vorabnahme werden die Geräte zum Kunden transportiert, dort aufgestellt und die Endtests der Geräte durchgeführt. Unser Spezialist schult dann alle Mitarbeiter des Kunden in der Bedienung, Auswertung und Wartung des Prüfstandes.
Wow, Sie bieten also einen Full Service an. Ist es danach vorbei?
Nein, natürlich ist es danach nicht vorbei. Wir bieten Nachschulungen an, zum Beispiel wenn ein Personalwechsel stattgefunden hat oder die erste Schulung schon länger zurückliegt.
Wir bieten unseren Kunden auch Wartungsverträge & Kalibrierungen an, und wenn Servicefälle anliegen, werden die via Remote oder vor Ort so schnell wie möglich repariert.
Updates älterer Shakersysteme auf den aktuellen Stand werden ebenfalls durchgeführt.