Fallstudie. Eberspaecher Controls- Neue Entwicklungen und nachhaltige Lösungen in der Automobilindustrie

Jetzt sogar auf der Straße! – Segeln im Trend

Der Anteil der Elektronik im Fahrzeug nimmt ständig zu, bis 2016 um etwa 50 Prozent. Mit ihm auch die Anforderungen an die elektronischen Komponenten der Endgeräte, die sicher, zuverlässig und nicht zuletzt energieeffizient funktionieren müssen. Immer mehr Hersteller versuchen innovative technologische Ideen und umweltschonende Entwicklungen in ihre Fahrzeuge zu integrieren. Von diesem Trend profitiert auch Eberspächer Controls. Der Automobilzulieferer stattet pro Tag rund 8.000 Fahrzeuge europäischer und US-amerikanischer Hersteller mit komplexen Elektroniksystemen aus. Größter Wachstumstreiber sind Produkte zur Bordnetzstabilisierung, wie sie beispielsweise in PKWs mit Start-Stopp-Automatik zu finden sind. Herzstück dieser Technologie ist ein Gleichspannungswandler, der von Eberspächer am neuen Standort in Landau produziert wird – auf Reflow-Lötsystemen von Rehm Thermal Systems.

Die Fahrzeugelektronik ist nur ein Geschäftsbereich der international agierenden Eberspächer-Gruppe. Der renommierte Innovationspartner der Automobilindustrie ist zudem führender Systementwickler und -lieferant für Abgastechnik, Fahrzeugheizungen und Busklimasysteme. 2014 hat das Unternehmen mit Hauptsitz in Esslingen einen Umsatz von über 3,5 Milliarden Euro erzielt.

Eberspächer befindet sich seit der Gründung im Jahr 1865 in Familienbesitz und heute tragen Mitglieder der fünften Generation Verantwortung in der Geschäftsführung. Die international aufgestellte Firmengruppe ist mit über 65 Standorten in weltweit mehr als 25 Ländern aktiv. Die 2001 gegründete Tochter Eberspächer Controls entwickelt und fertigt komplexe Elektroniksysteme für den Fahrzeugbereich. Dazu gehören zum Beispiel Steuergeräte für PTC-Heizer, Hochvolt-Anwendungen oder Energiespeichersysteme.

Mit dem neuen Standort in Landau hat Eberspächer Controls im vergangenen Jahr seine Kapazitäten um 50 Prozent erweitert. Neben Verwaltung und Entwicklung mit aufwendigen Test- und Simulationsmöglichkeiten verfügt Eberspächer hier auch über eine eigene Produktion. Auf 3500 m² Produktionsfläche werden Fertigungstechnologien zur Herstellung unterschiedlicher elektronischer Komponenten umgesetzt, zum Beispiel SMT- und THT-Technologien, Löten unter Schutzgas, Nutzentrennen und 2K-Vergießen sowie das Schrauben und Montieren von Sonderteilen in der Mechatronik. „In der Automobilindustrie ist moderne, sichere Elektronik, die trotzdem allen Komfort beim Fahren bietet, gefragter denn je. Im Resultat müssen wir als Lieferant Raum für eine absolut zuverlässige und dennoch flexible Produktion schaffen“, sagt Stefan Kiewer, Director Materials Management bei Eberspächer Controls.

Partner teilen vor allem den Erfolg

Eberspächer überlässt diesen Qualitätsanspruch bei der Fertigung keineswegs dem Zufall, sondern arbeitet mit zuverlässigen Kooperationspartnern aus der Branche zusammen. Von Rehm Thermal Systems bezieht Eberspächer seit Jahren innovative, energieeffiziente Reflow-Konvektions-Lötanlagen. Der schwäbische Maschinenbauer mit Sitz in Blaubeuren-Seissen ist mit der Konstruktion, der Herstellung und dem Vertrieb von hochwertigen thermischen Systemlösungen ein Global Player auf den internationalen Märkten. Reflow-Lötsysteme mit Konvektion, Kondensation und Vakuum, Beschichtungs- und Trocknungsanlagen, Funktionstestsysteme sowie Anlagen zur Metallisierung von Solarzellen und individuelle Sonderapplikationen gehören zum Produktportfolio.

Der Bereich Automotive hat den größten Branchenanteil in der Verwendung der Reflow-Lötsysteme, daneben aber auch die Medizintechnik, Luft- und Raumfahrttechnologie, Leistungselektronik und Verteidigungstechnologie. Als Innovationsführer setzt Rehm hohe Standards in der Elektronikproduktion und ermöglicht mit vielfältigen Features in der Anlagenkonstruktion eine effiziente, wirtschaftliche Fertigung.

Zuverlässige Produktion von DC/DC-Wandlern  

Aktuell werden auf den Produktionslinien bei Eberspächer in Landau vor allem Gleichspannungswandler für die moderne Start-Stopp-Automatik in den PKWs renommierter Automobilhersteller gefertigt. „Unsere DC/DC-Wandler verhindern einen Spannungseinbruch, wenn die Start-Stopp-Automatik den Motor nach dem Halt an einer roten Ampel wieder anlässt und vermeiden so das ständige Abschalten von Radio, Navigationssystem, Beleuchtung oder Klimatisierung. Start-Stopp-Systeme reduzieren den Kraftstoffverbrauch bei Standphasen im Straßenverkehr erheblich und tragen damit zu einem ressourcenschonenden Umweltmanagement bei“, erklärt Martin Staat, Manager Industrial Engineering bei Eberspächer Controls.

In der neuen Produktionshalle hat Eberspächer vier Fertigungslinien fest installiert, auf welchen in 15 Arbeitsschritten die DC/DC-Wandler hergestellt werden. Jede Linie kommt auf eine Gesamtlänge von 33 Metern und besteht aus Bestücker, Drucker, Handlingssystemen und Reflow-Konvektions-Lötanlagen von Rehm Thermal Systems. Eberspächer fertigt jährlich über eine Million DC/DC-Wandler in Serienproduktion. Um diesem hohen Durchsatz gerecht zu werden, laufen die Maschinen im 24-Stunden-Schichtbetrieb. Nicht nur diese Organisation macht die Fertigung bei Eberspächer besonders wirtschaftlich, sondern auch die Nutzung energieeffizienter, nachhaltiger Maschinen.

Alle SMT-Bauteile und THT-Elemente müssen auf der Platine des DC/DC-Wandlers hochwertig verlötet sein, damit die elektronische Kontaktierung einwandfrei funktioniert und das Endgerät im Fahrzeug zuverlässig läuft.

Eberspächer investierte bereits in das fünfte Reflow-Lötsystem von Rehm Thermal Systems – eine neue VisionXP+, die neben hoher Qualität, eine besonders energieeffiziente Produktion ermöglicht. „Die VisionX-Serie für das Reflow-Konvektionslöten bietet uns optimale Voraussetzungen zur flexiblen und nachhaltigen Fertigung bei besten Lötergebnissen“, betont Martin Staat.

Ressourcenmanagement im Fokus

Nachhaltigkeit ist essentiell. Diese Entwicklung hat längst auch die Elektronikbranche erreicht und fordert Hersteller heraus, neue Lösungen für eine umweltverträgliche Produktion zu finden. Mit der Investition in effiziente Anlagen können Unternehmen ihren Energieverbrauch deutlich reduzieren.

„Uns ist ein zuverlässiger, stabiler Produktionsablauf wichtig. Wir müssen große Mengen an elektronischen Komponenten mit hoher Fertigungstiefe absolut sicher verarbeiten. Das ressourcenschonende Konzept von Rehm, verbunden mit der großen Flexibilität der bewährten Systeme, hat uns überzeugt und zu einer weiteren Investition bewogen“, sagt Stefan Kiewer.

Nachhaltige Erfolge

Rehm hat mit der VisionXP+ ein System auf den Markt gebracht, welches alle Faktoren einer nachhaltigen Produktion vereint. Hierzu gehören neben einer effizienten Wärmeübertragung und einer optimalen Isolierung auch zahlreiche Software-Tools zur individuellen und transparenten Prozessdokumentation. Ein effektives Residue Management sorgt für minimale Stillstandszeiten und geringen Wartungsaufwand. Dabei ist die Anlage einfach zu bedienen. Das optionale Vakuum-Modul macht nun auch voidfreies Löten im Konvektionslötprozess problemlos möglich.

Gerade für Kunden deren Fertigung mit hohem Durchsatz und Mehrschichtbetrieb verbunden ist, kommt der Anlagenverfügbarkeit ein hoher Stellenwert zu. Ungeplante Stillstände hätten hohe Kosten zur Folge. Um dies zu vermeiden, setzt Rehm auf eine intelligente Umluftsteuerung, die beispielsweise auch Filter überwacht und eventuell notwendige Wartungsarbeiten planbar macht.

Mit Rohstoffen von Lieferanten aus der Region fertigt Rehm Systeme, die sich erfolgreich auf dem Weltmarkt behaupten. Geringerer Materialverbrauch und zuverlässiges Recycling der Wertstoffe bei der Herstellung, kurze Transportwege sowie robuste, langlebige, auch nachrüstbare Anlagen zeichnen die Qualität aus, die viele namhafte Kunden schätzen.

Die Reflow-Konvektions-Lötanlage VisionXP+ verbraucht 20 Prozent weniger Energie und vermindert den CO₂-Ausstoß jährlich um 10 Tonnen. „Für Kunden, die umweltbewusst fertigen möchten und ihre Betriebskosten langfristig reduzieren wollen, ist dies ein entscheidendes und gewinnbringendes Kriterium. Zusätzlich lässt sich das System in jede Fertigungsumgebung integrieren“, betont Gerhard Unseld, Rehm Vertrieb Deutschland Südwest.

Das Beispiel von Eberspächer und Rehm zeigt, dass der Trend klar in Richtung einer umweltschonenden Elektronikproduktion geht. Beide Unternehmen kombinieren innovative Technologien mit zuverlässigen Umweltkonzepten und können bereits heute clevere Lösungen bieten für die Fertigung von kraftstoffsparender und sicherer Fahrzeugelektronik.

Einsteigen und lossegeln

In Zukunft soll noch mehr Kraftstoff eingespart werden, denn „dann können Autos nicht mehr nur fahren, sondern auch segeln“, erklärt Martin Staat. Neueste Fahrzeugtechnologien machen es möglich, dass der Verbrennungsmotor in den Leerlauf schaltet, sobald der Fahrer vom Gas geht und das Fahrzeug durch bloßes Rollen (zum Beispiel bergab) seine Geschwindigkeit halten kann – das Auto „segelt“ über die Straße. Die Start-Stopp-Automatik wird hierbei durch einen sogenannten „Segel-Modus“ erweitert. Abgesehen von einem ungewohnten Gefühl steht aber vor allem nachhaltiges und spritsparendes Fahren im Fokus. Bei einigen namhaften Automobilherstellern wird dieses System heute schon verwendet.