Optimierung Solarmodul-Montagesystem Schrägdach

Seitdem wurden zig Millionen Einheiten ausgeliefert, aber es begann Ende 2015, als ein Spezialist für Montagesysteme uns bat, eine effizientere Version einer ganzen Reihe von Halterungen zu entwickeln, mit denen Solarmodule auf Schrägdächern installiert werden können. Von nicht weniger als 17 Varianten haben wir uns für eine einzige universelle, verstellbare und wetterfeste Version entschieden. Und das zu weniger als der Hälfte des ursprünglichen Stückpreises.

Weniger Varianten

Projektingenieur Sander Lucas war von Anfang an dabei. Der anfängliche Bedarf wuchs schnell und umfasste viel mehr Optimierungen, als der Kunde ursprünglich erwartet hatte. Sander: „Der Kunde kam auf uns zu und fragte: ‚Können Sie uns bei der Entwicklung helfen, damit wir weniger Varianten herstellen müssen?‘ Um den verschiedenen Situationen gerecht zu werden, wurde für jeden Dachziegeltyp eine Halterung entwickelt, aber auch die Windstärke und die Korrosion, je näher die Installation am Meer lag, erforderten noch mehr Varianten. Am Ende waren es 17 Varianten, was nicht nur kostspielig und logistisch aufwändig war, sondern auch die Monteure vor Ort mehr Zeit kostete.“

Sitzungen, Analysen und Prototyping

„Sehr wichtig ist die einfache Installation. Mit einer verstellbaren Halterung müssen die Installateure zum Beispiel nicht erst mit dem Kunden klären, welche Art von Dachziegel vorhanden ist. Statt mehrerer Halterungen müssen sie nur noch eine Halterung mitnehmen. In mehreren Sitzungen haben wir gemeinsam die spezifischen Anforderungen, die Stärken und die Einfachheit der Montage untersucht. So haben wir einen neuen Entwurf gemacht, um von den ursprünglichen Aluminium-Halterungen zu einer gestanzten Version aus Magnelis-Stahl überzugehen. Mit Hilfe von FEM-Festigkeitsanalysen haben wir herausgefunden, wie weit wir die Materialstärke reduzieren können, ohne die Festigkeit zu beeinträchtigen. Wir haben alle möglichen Berichte darüber erstellt und um zu sehen, wie das funktioniert, haben wir Prototypen aus Kunststoff hergestellt. Auf diese Weise gelang es uns schließlich, eine Version zu finden, die wir im Rahmen unserer Produktionsmöglichkeiten herstellen können.“

Bauwerkzeuge

Die Entwicklung eines herstellbaren Designs nahm einige Wochen in Anspruch, aber es folgte eine viel intensivere Entwicklung von Werkzeugen für das Stanzen. Sander: „Ende 2016 sind wir zu einem Design Freeze gekommen, was bedeutet, dass das genehmigte Design festgelegt ist. Dann muss man die Werkzeuge entwickeln, was auch eine Abstimmung und mehrere Test- und Optimierungsrunden erfordert. Im ersten Quartal 2017 waren wir bereit, die ersten Produktionsaufträge auszuliefern“.

Massenproduktion und Massenmontage

Ein weiteres, damit verbundenes Projekt war die Entwicklung der Klemmen, mit denen die Solarmodule am Schienensystem befestigt werden. Aufgrund der hohen Stückzahlen wurde die manuelle Montage der Teile zu einer Belastung für die Lieferungen. In Zusammenarbeit mit einem Zulieferer entwickelte Stanstechniek einen kompletten Montageroboter. Dies war auch notwendig, da die Anzahl der für das Montagesystem gelieferten Halterungen und Klammern mittlerweile in die zweistellige Millionenhöhe geht! Stücke.

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