Befestigungselemente für schwere Nutzfahrzeuge: Balance zwischen Leistung und Effizienz

Seit der Erfindung des Verbrennungsmotors sind es die schweren Lastkraftwagen und Geländefahrzeuge, die vielleicht am wichtigsten für das Wachstum Europas sind. Solche Fahrzeuge haben seit den Anfängen der Motorisierung gebaut, geerntet und die Nation versorgt. Beispielsweise werden 71% der gesamten Frachttonnage in Europa per Lkw geliefert.

Mit dem Aufkommen der Euro-Emissionsnormen mussten sich die Konstruktion und Herstellung dieser Fahrzeuge jedoch anpassen, um diese Normen zu erfüllen. Gibt es eine Möglichkeit, diese Umweltbelange auszugleichen und gleichzeitig die Eigenschaften zu erhalten, die diese Fahrzeuge so wichtig machen?

Ian Carvell, European Director of Engineering bei Optimas, einem globalen Anbieter von Verbindungselementen und Lieferkettenlösungen, untersucht, wie Komponenteninnovationen und ein sachkundiger Ansatz die Effizienz mit den Anwendungsanforderungen in Einklang bringen können.

Die Leistung von Schwerlastfahrzeugen ist direkt mit ihrer Rentabilität verknüpft. Unternehmen, die solche Geräte verwenden, werden viel investieren, um sicherzustellen, dass Lastwagen schwere Lasten transportieren können, Erntemaschinen zuverlässig sind und Bergbaumaschinen langlebig sind. In der Vergangenheit neigten OEM-Hersteller dazu, ein Verbindungselement mit der höchsten Zugfestigkeit oder der sperrigsten Konstruktion auszuwählen. Allerdings können diese Komponenten das Leergewicht des Gesamtfahrzeugs drastisch erhöhen. Während dies bis zum Ende des 20. Jahrhunderts kein besonderes Problem war, haben die jüngsten Bemühungen im Inland zur Verbesserung der Luftqualität und des Kraftstoffverbrauchs die Nachteile der Überspezifikation von Komponenten deutlich in den Fokus gerückt.

Jetzt müssen die Hersteller eine Gratwanderung meistern: Gewichtsreduzierung zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz bei gleichzeitiger Verbesserung des Leistungsmaßstabs. Schwerlastfahrzeuge haben ein hartes Arbeitsleben, daher kann ein OEM-Hersteller keine Abstriche bei der Zuverlässigkeit machen, da der Betrieb seiner Fahrzeuge für Endverbraucher unrentabel würde. Um dies zu erreichen, ist die Auswahl von Komponenten entscheidend, in die eine integrierte Befestigungstechnologie und Anwendungsexperten wie Optimas einbezogen werden.

Die Auswahl eines geeigneten Verbindungselements für eine Anwendung muss die Bedenken des Herstellers berücksichtigen. Daher ist eine gründliche Komponentenanalyse erforderlich, um die spezifischen Herausforderungen der Kundenanwendung zu meistern. Während dies ein kontinuierlicher Prozess ist, da immer mehr innovative Materialien und Herstellungstechniken erforscht werden, kann ein hochoptimiertes Befestigungselement für viele Jahre zum Standard innerhalb eines Herstellungsprozesses werden. Diese Standardisierung bietet während der gesamten Lebensdauer der Komponente Kosten- und Effizienzvorteile, optimiert die Stückliste (Bill of Materials, BoM) und mindert die vermeintlichen Schwierigkeiten bei der Implementierung.

Optimas blickt auf eine über 60-jährige Tradition als Lieferant hochwertiger, technischer Befestigungselemente zurück. Viele dieser Jahre waren wir stark in der Nutzfahrzeug- und Geländefahrzeugindustrie tätig. Wir haben eng mit den Konstruktions-, Konstruktions- und Beschaffungsteams einer Vielzahl von großen OEM-Herstellern von Schwerlastfahrzeugen und Tier-1-Zulieferern zusammengearbeitet – was es den Optimas-Ingenieuren ermöglicht, einen echten Einblick in die Branche und ihre Anforderungen zu gewinnen. Regelmäßige Implementierungsmeetings und Reaktionsfähigkeit stellen sicher, dass die spezifischen Anforderungen eines Herstellers an Verbindungselementen schnell erfüllt werden können.

Die Vorteile dieses Ansatzes können erheblich sein. Ein Hersteller von Baufahrzeugen konnte ein neues, leichteres Befestigungselement verwenden, das die für die Anwendung erforderliche Beständigkeit und Korrosionsbeständigkeit bot. Durch die weitere Optimierung des Produktionsprozesses zur Integration dieses Befestigungselements gelang es dem Hersteller auch, die Prozesszeit am Montageband um 30% zu reduzieren.

Ein weiteres Beispiel kommt aus der Schwerlastwagenindustrie, wo ein Effizienzkrieg auf dem Markt stattfindet, um die Kosten pro Meile zu senken. Auch hier stand die Gewichtseinsparung zur Steigerung der Effizienz im Vordergrund, aber auch die Verbesserung der Zuverlässigkeit stand im Fokus des Kunden. Optimas arbeitete eng mit dem Konstruktionsteam des Herstellers zusammen, um eine einzelne leichte Kontermutter aus Metall zu entwickeln, die eine Vielzahl von schweren Nylonäquivalenten auf dem LKW-Chassis ersetzte. Die Komponente war korrosionsbeständig, hielt größeren Drehmomentspannungen stand und reduzierte das Gesamtgewicht der Befestigungselemente am LKW um 10%. Die Eliminierung der Nylonteile vergrößerte auch den Lagerraum und beschleunigte die Produktion.

Ein konsequent integrierter Befestigungsansatz, der früh definiert und implementiert wird, kann mehr als nur eine kompetente Komponente liefern, die die Umwelteigenschaften verbessert. In beiden Beispielen wurde das Gewicht reduziert, um eine bessere Kraftstoffeffizienz und Umweltverträglichkeit zu erzielen – während die erwartete Leistung des Fahrzeugs erhalten bleibt. Darüber hinaus boten die damit verbundenen Effizienzgewinne und die Reduzierung weicher Kosten einen Anreiz, die neuen Komponenten zu implementieren, Vorteile, die sich über den gesamten Produktlebenszyklus summieren werden.

Entscheidend ist das Know-how von Verbindungselementen, das mit einem integrierten Verbindungsspezialisten schneller und mit minimaler Betriebsstörung umgesetzt werden kann. Unternehmen wie Optimas können daher das Gleichgewicht liefern, das Hersteller von Schwerlast-OEM-Fahrzeugen zwischen Leistung und Effizienz fordern, und es diesen Fahrzeugen ermöglichen, mit den immer strengeren Emissionsnormen innerhalb der Branche Schritt zu halten.