Omega-8-Serie: Vollautomatische Produktion von Kabelbäumen mit verdrillten Leitungen

Die Zunahme an Funktionalitäten in modernen Fahrzeugen stellt OEMs vor neue Herausforderungen in der Kabelbaumfertigung: Mit jeder neuen Fahrzeuggeneration wächst die Zahl an Sensoren, Steuergeräten und Komfortfunktionen, was zu einer erhöhten Anzahl an Datenleitungen wie zum Beispiel ungeschirmten, verdrillten Leitungen (Unshielded Twisted Pair, UTP) führt. Während Fahrzeuge in den 50er-Jahren noch mit wenigen Dutzend Leitungen auskamen, sind es heute oft mehr als 1500 Kabel und über 300 Steckverbinder pro Fahrzeug. Hinzu kommen verschiedene Terminal- und Cliptypen sowie eine Vielzahl an Farbvarianten, die ursprünglich dazu dienten, bei der manuellen Arbeit den Überblick zu behalten und so Fehler zu vermeiden.

Es steigen die Anforderungen an Präzision und Prozesssicherheit. Je dichter die Stecker und je kleiner die Kavitäten, desto grösser ist das Risiko von Bestückungsfehlern, die am Ende der Fertigungslinie zu aufwendiger Nacharbeit, beschädigten Komponenten oder gar Rückrufaktionen führen können. Inklusive Imageschäden für die Hersteller.

Klare Anforderungen an Sicherheit und Qualität
Die manuelle Arbeit stösst angesichts dieser Komplexität, der Miniaturisierung der Komponenten und der hohen Dichte an Kontakten an ihre Grenzen. Typische Fehler wie falsches Einstecken oder Beschädigungen durch Nacharbeit sind nicht nur teuer, sondern können auch die Funktionalität und Sicherheit des Fahrzeugs beeinträchtigen. Die Ansprüche an eine absolut fehlerfreie Verarbeitung steigen. Immer mehr OEMs stellen klare Anforderungen und verlangen in ihren Lastenheften nach Automatisierung, um die Fehlerquote auf ein Minimum zu reduzieren und eine durchgängige Qualitätskontrolle sowie eine stabile, reproduzierbare Produktion sicherzustellen. Auch bei extrem hoher Variantenvielfalt. Und besonders in Hinsicht auf sicherheitsrelevante Anwendungen, wie etwa verdrillte Leitungen für Airbags oder Datenleitungen.

Einzigartig und mit Patent
Damit OEMs auch bei neuen, hochfunktionalen Fahrzeuggenerationen sicherstellen können, dass ihre Kabelbäume den wachsenden Anforderungen an Sicherheit, Datenübertragung und Rückverfolgbarkeit gerecht werden, haben die Experten und Spezialistinnen der Komax Gruppe die Omega-8-Serie konzipiert. Mit ihr stellt sie Kabelbaumherstellern eine hochinnovative Lösung zur Verfügung, die vollautomatisch komplett konfektionierte Kabelbäume mit Einzel- und verdrillten Leitungen produziert. In einem durchgängigen Prozess, in hoher Geschwindigkeit und für unterschiedlichste Kabelbaumvarianten.

Die Maschinen der Omega-8-Serie nutzen das Mixed-Mode-Insertion-Verfahren, bei dem zunächst eine vorgelagerte Sigma-Verdrillmaschine die Leitungen in der gewünschten Sequenz produziert. Anschliessend werden die Leitungen in Kassetten in eine Omega-Maschine eingelegt, die sie vollautomatisch und hochpräzise in die Gehäuse einfügt. Während dieses Prozesses überwacht das System kontinuierlich Einsteckkräfte und Kontaktverriegelungen, was eine gleichbleibend hohe Prozesssicherheit garantiert und Fehler nahezu ausschliesst.

Mit ihrer Technologie und ihrem innovativen Bestückungsverfahren sind die Maschinen der Omega-8-Serie weltweit einzigartig. Und natürlich zum Patent angemeldet. Wir wollten vom zuständigen Produktmanager persönlich wissen, was diese Innovation im Bereich der hochautomatisierten Fertigung von Kabelbäumen so besonders macht.

Matthias Felder, mit der Omega-8-Serie stellt Komax ihrer Kundschaft eine hochinnovative Lösung zur Verfügung, die dazu befähigt, die aktuellen Anforderungen von OEMs zu erfüllen. Was macht die Maschinen so speziell?
Wichtig für eine gute und stabile Datenübertragung ist die Impendanzrate der Datenleitung. Diese wird unter anderem dadurch erreicht, dass das offene Leitungsende zwischen dem verdrillten Teil der Leitung und dem Kontakt möglichst kurzgehalten wird. Da aber auch kürzeste und offene, sogenannte unverdrillte Leitungsenden, bestückt werden müssen, besteht die grosse Herausforderung im Bestückungsprozess. Wird zum Beispiel der Bestückungsvorgang nicht simultan ausgeführt, muss das offene Ende meist länger sein, wodurch die Anforderungen von OEMs in Hinsicht auf die Impedanz, also die Übertragungsqualität, nicht erfüllt werden können.

Mit unserer Omega-8-Serie gewährleisten wir die simultane Bestückung des offenen Endes der Datenleitung und erfüllen dadurch die strengen Anforderungen von OEMs hinsichtlich der maximalen Länge der offenen Enden von verdrillten Leitungen. Diverse Technologien haben wir innerhalb der Komax Gruppe selbst entwickelt, und dazu mehrere Patentanmeldungen eingereicht, wovon einige bereits erteilt sind.

Können Sie uns verraten, für welche Technologien Komax bei diesen Maschinen über weitere Patente verfügt?
Nebst dem simultanen Bestückungsvorgang ist das präzise Ausrichten und Messen der Kontakte vor dem Bestücken der Datenleitungen durch Patentanmeldungen abgesichert. Mit unseren Maschinen der Omega-8-Serie können wir Position und Winkel der offenen Enden vor dem Bestückungsvorgang exakt festlegen, was bei immer kleiner werdenden Kontakten und Kavitäten immer wichtiger wird. Kleine und nahe zusammenliegende Kontakte lassen einen extrem kleinen Spielraum für den Bestückungsvorgang zu und erfordern allerhöchste Präzision. Oft sprechen wir hier von Toleranzen im Zehntelbereich.

Warum lohnt es sich für Kabelbaumhersteller, in Automationslösungen von Komax zu investieren?
Wir machen zum Beispiel absolut keinen Abstrich bei der Verarbeitungsqualität und gewährleisten allerhöchste Prozesssicherheit. Mit den Maschinen der Omega-8-Serie können Kabelbaumhersteller einen wichtigen Prozessschritt, der bisher manuell durchgeführt wurde, automatisiert auf der Maschine umsetzen. Die Automatisierung wird in Zukunft zum entscheidenden Erfolgsfaktor für unsere Kundinnen und Kunden. Nicht nur aus Gründen der Effizienz, sondern vor allem wegen den steigenden Anforderungen an Sicherheit, Qualität und Rückverfolgbarkeit. Mit unseren Automatisierungslösungen stellen wir die Weichen für eine zukunftssichere Produktion unserer Kundinnen und Kunden, gerade in Hinsicht auf die Chancen und Herausforderungen, welche die nächsten Fahrzeuggenerationen bringen werden.