1. Branchenhintergrund und technische Herausforderungen

Mit der Elektrifizierung, der Intelligenz sowie der Entwicklung von Steer-by-Wire‑Lenksystemen wandeln sich Lenksysteme von traditionellen mechanisch-hydraulischen Strukturen hin zu hochintegrierten, gekoppelten Systemen aus “Elektroniksteuerung – Motor – Aktuator – Sensor”. Fortschrittliche Technologien wie die Spalten‑ bzw. Zahnstangen‑Elektro‑Power‑Steering (CEPS/R‑EPS), Steer-by-Wire (SBW) sowie Hinterradlenkung (RWS) sind zu zentralen Fahrwerkkomponenten für Fahrzeuge mit neuer Energie und für das L2+‑Autonome Fahren geworden. Die erhebliche Zunahme der Systemkomplexität bringt jedoch neue Validierungs‑ und Engineering‑Herausforderungen mit sich:

• Flexible Produktion und schnelle Umrüstung bei gleichzeitiger Berücksichtigung von hohen Variantenvielfalt, geringen Stückzahlen und kurzen Zykluszeiten
• Null-Fehler-Garantie durch hochpräzise Montage und umfassende Funktionsprüfungen
• Zuverlässigkeits‑ und Dichtungsprüfungen elektronischer Redundanz, Sensorintegration und elektrischer Verbindungen unter komplexen Betriebsbedingungen
• Online‑Kalibrierung, Datenrückverfolgbarkeit sowie intelligente Fehlerdiagnosefähigkeiten, die dem raschen Iterationsrhythmus kompletter Fahrzeuge entsprechen
• Unzureichende Kapazitäten für schnelle Iterationen und Regressionstests

Für OEMs und Tier‑1‑Zulieferer stellt sich die Kernfrage nicht mehr darin, ob eine Produktion überhaupt möglich ist, sondern vielmehr: Können wir in den frühen Phasen der Massenproduktion eine großvolumige Montage und Prüfung fortschrittlicher Lenksysteme effizient, präzise und reproduzierbar realisieren, um eine sichere, zuverlässige und konsistente Marktlieferung zu gewährleisten?

2. KTS System-Level-Ansatz

Aus der Perspektive der vollständigen Lebenszyklus-Massenproduktion von Automobillenksystemen analysiert KTS eingehend die Prozessgemeinsamkeiten und -unterschiede verschiedener Produkte wie CEPS, P/DP-EPS, REPS, X-EPS, manuellen Lenkgetrieben, Steer-by-Wire sowie Hinterradlenkung. Wir haben ein Lösungssystem für intelligente Produktionslinien von Lenksystemen entwickelt, das die Montage auf Komponentenebene, die Prüfung auf Subsystemebene, die Leistungsvalidierung auf Systemebene sowie das End-to-End-Datenmanagement abdeckt.

Dieses System besteht nicht aus einem einzelnen Gerät oder einer isolierten Arbeitsstation, sondern setzt sich aus den folgenden drei Kernkompetenzen zusammen und bildet eine modulare, skalierbare sowie äußerst flexible Gesamtarchitektur:

Flexibles Plattformdesign und hohe Variantenvielfalt mit schneller Umrüstfähigkeit

Hochpräzise Durchführung der Montage sowie umfassende intelligente Prüfkapazitäten

Digital‑Twin‑Modellierung und lückenlose Datenverarbeitung über den gesamten Prozess hinweg

Durch die tiefgreifende Integration der oben genannten drei Fähigkeiten gewährleisten die Lösungen von KTS, dass die Montage und Prüfung von Lenksystemen nicht nur “produzierbar und inspizierbar” sind, sondern auch effizient, zuverlässig, rückverfolgbar und optimierbar. Dies unterstützt OEMs und Tier-1-Zulieferer dabei, inmitten des Wandels hin zu Elektrifizierung und Intelligenz schnell eine sichere, großskalige Massenproduktion fortschrittlicher Lenktechnologien zu realisieren und so ihre Wettbewerbsvorteile am Markt entscheidend zu stärken.

3. Kernfähigkeitmodule

Montage und Prüfung von Lenksystemkomponenten

• Presspassung der Hauptwelle sowie mechanische Zentrierprüfungen
• Presspassung des Lagerinnenrings und Montage der Justierschrauben
• Schneckenwellenmontage
• Zahnstangen-Schmierung und Kupplungs-Montage
• Presspassungsmaschine für die Oberabdeckungsmontage

Anwendbar für:

• Verschiedene EPS-Baugruppen (z. B. CEPS, P/DP-EPS, REPS) sowie Schlüsselkomponenten
• Steer-by-Wire-Systeme (SBW)
• Hinterradlenksysteme (RWS)

 Leistungstests von Lenksystemen

 Drehmomentprüfungen im Leerlauf

• Prüfung der Eingangs-/Ausgangsdrehmomentcharakteristik
• Prüfung der Motorstromkennlinie
• Einlaufprüfung
• Umfassende NVH-Prüfung
• Sensor-Kalibrierung und Schweißarbeiten

Dichtheitsprüfung

Anwendbar für:

• Verschiedene EPS-Baugruppen (CEPS, P/DP-EPS, REPS, X-EPS) sowie Schlüsselkomponenten
• Steer-by-Wire-Systeme (SBW)
• Hinterradlenksysteme (RWS)

Zentriermaschine der TD-Serie

 Innenleckageprüfung

• Zentrierung der Torsionsstange
• Bohrarbeiten / Pressen des 4. Stifts
• Prüfung der Presskraft des Stifts
• Nachprüfung

Anwendbar für:

• Zentrierung, Bohrung, Stiftpressung und Nachprüfung verschiedener hydraulischer Servolenkungssteuerventile
• Zentrierung, Bohrung, Stiftpressung und Nachprüfung verschiedener elektrischer Servolenkungssteuerventile

4. Wesentliche technische Vorteile

Hochdynamisches Servopresssystem

Selbstentwickelter Servopressregler integriert den Pressvorgang mit der dynamischen Leistungsvalidierung

Unterstützt mehrere Betriebsmodi basierend auf Kraft und Weg

Kernkonzept des modularen, flexiblen Designs über die gesamte Produktionslinie hinweg

• Breite Produktkompatibilität und hochanpassungsfähiges Engineering-Design. Werkzeuge und Vorrichtungen folgen einem standardisierten Design. Bei der Einführung neuer Produkte müssen lediglich spezielle Module ausgetauscht werden, ohne dass die gesamte Produktionslinie umgebaut werden muss.
• Integriertes Gesamtprozesslayout. Flexible Konfiguration einstöckiger oder mehrstöckiger Produktionslinienlösungen entsprechend den Kapazitätsanforderungen des Kunden, angepasst an unterschiedliche Produktionsgrößen und -szenarien.
• Redundantes Design mit dreistufigem Schutz für kritische Komponentenstrukturen.

Testvalidierung über den gesamten Lebenszyklus sowie Unterstützung durch gemeinsame Dienstleistungen

• Die C++/QT-Architektur ermöglicht eine schnelle Erstellung von Testmodellen, Echtzeit-Kurvenanalyse sowie Anpassung an verschiedene Hardwareumgebungen und erfüllt somit perfekt die Anforderungen der Produktionslinie hinsichtlich hoher Datenerfassungs- und Bewegungssteuerungsgeschwindigkeit.
• Durch die gemeinsamen Labordienste von KEYTOO werden professionelle Leistungs-, Dauerhaftigkeits-, Umwelt- und Zuverlässigkeitstests bereitgestellt, die nahtlos in intelligente Fertigungsstraßen integriert sind und so einen vollständigen Datenaustausch sowie Prozessoptimierung vom “F&E – Pilotproduktion – Massenproduktion” ermöglichen.”
• Unterstützt komplexe Spezialprüfungen und bietet schnelle Einblicke sowie unabhängige Validierungen für die Neuentwicklung neuer Produkte oder die Modernisierung bestehender Produkte bei Kunden.
• Hilft OEMs und Tier-1-Zulieferern, potenzielle Risiken bereits in frühen Entwicklungsphasen zu identifizieren, um die Sicherheitskonformität der Lenksysteme zu gewährleisten und eine rasche Markteinführung sicherzustellen.

End-to-End-Datenrückverfolgbarkeit und -management der Produktionslinie

Das selbst entwickelte MES-System ermöglicht eine vollständige digitale Verwaltung von Produktionsplanung, Prozesssteuerung, Qualitätsrückverfolgbarkeit, Werkstattbeständen sowie Projekt-Dashboards für Automobilkomponenten.

Schafft digitale Zwillinge der Produktionslinie, realisiert die Echtzeitabbildung von Anlagen, Werkstücken und Prozessparametern, führt intelligente Anomaliediagnosen durch und optimiert Prozesse eigenständig; unterstützt zudem die Zusammenarbeit mehrerer Fabriken und kontinuierliche Verbesserungen.

Kundenspezifische Systemintegrationsfähigkeit

Bietet durchgängige, maßgeschneiderte Lösungen – vom einzelnen Gerät bis hin zur kompletten Produktionslinie sowie von Offline-Tests bis hin zu cloudbasierten Datendiensten – basierend auf den spezifischen Anforderungen des Kunden hinsichtlich Lenksystem, Produktserie und Entwicklungsphase.

Unterstützt eine tiefe Integration in bestehende Softwareplattformen, Steuerungssysteme und MES des Kunden, wodurch eine schnelle Projektimplementierung und langfristige Skalierbarkeit gewährleistet werden.

Schafft schwer nachahmbare Wettbewerbsvorteile für Kunden und ermöglicht eine effiziente Massenproduktion im Zuge der Transformation hin zu Elektrifizierung und Intelligenz.

5. Typische Anwendungsszenarien

• F&E und Validierung von OEM-Lenksystemen
• Tier-1-Forschung und Entwicklung sowie Validierung von Lenksystemen
• Frühphasenprüfungen und Pilotproduktionen zur Entwicklung neuer Produkte
• Bearbeitung und Montage von Lenkkomponenten
• Schnelle Regressionstests nach Konstruktionsänderungen

6. Implementierung und Lieferung

KTS bietet umfassende Engineering-Dienstleistungen von der Anforderungsanalyse bis zur Systemlieferung an:

• Analyse von Prüfanforderungen und -bedingungen
• Entwurf von Produktionslinienlösungen und simulationsgestützte Validierung
• Geräteherstellung und Systemintegration
• Vor-Ort-Installation, Inbetriebnahme und Schulung
• Langfristiger technischer Support und System-Upgrades

7. Ausgewählte Fallstudien

KTS hat bereits mehrere intelligente Montage- und Prüfproduktionslinien für Automobillenksysteme erfolgreich geliefert, die das gesamte Spektrum von traditionellen manuellen Lenksystemen über elektrische Servolenkungen bis hin zu Steer-by-Wire und Hinterradlenkung abdecken und zahlreiche namhafte nationale sowie internationale OEMs und Tier-1-Zulieferer bedienen. In Bereichen wie Montagepräzision, Funktionskonstanz, umfassender Prüfung und Datenrückverfolgbarkeit haben wir die Massenproduktionseffizienz unserer Kunden, die Produktqualität sowie deren Fähigkeit zur Prozessoptimierung deutlich verbessert und ihnen somit geholfen, eine Null-Fehler-Massenproduktion zu erreichen und schnell auf die Anforderungen der Markterneuerung zu reagieren.

Fallstudie: Manuelle Montage- und Prüfstraße für mechanische Lenkgetriebe (MSG)

Die MSG-Montage- und Prüfstraße dient hauptsächlich der Montage und Prüfung verschiedener Komponenten manueller Zahnstangen-Lenkgetriebe. Die wichtigsten Presspassungsmaschinen dieser Produktionslinie verfügen über Funktionen wie Auslaufsicherheit, Fehlervermeidung, Positionsgenaue Prüfung sowie Prozessüberwachung. Die Linie ist als flexible Zellstruktur konzipiert; an jeder Station wurde Platz für Spannvorrichtungen vorgesehen, um Produktwechsel und Erweiterungen zu erleichtern. Der Werkstücktransport zwischen den Stationen erfolgt manuell. Die gesamte Linie integriert ein digitales Managementsystem mit MES und intelligenter Anomaliediagnose. Zykluszeit: <100 Sekunden. Zu den Anlagen der Linie gehören:

• Press-Nietmaschine für Zahnstangenlager
• Montagemaschine für Zahnstangen, Ritzelwellen und Lagerstecker
• Montagemaschine für Zahnstangen-Druckstücke
• Maschine zur Lücken- und Zahnstangenkraftprüfung
• Prüfmaschine für Gesamtdrehzahl und Leerlaufdrehmoment
• Maschine für Staubabdeckungen, Klemmen sowie innere und äußere Spurstangen

Fall der CEPS-Montage- und Prüfstraße

Diese Montage- und Prüfstraße eignet sich für die Montage und Prüfung von Komponenten säulenbasierter elektrischer Servolenkungen (CEPS). Die wichtigsten Presspassungsmaschinen dieser Produktionslinie verfügen über Funktionen wie Auslaufsicherheit, Fehlervermeidung, Positionsgenaue Prüfung sowie Prozessüberwachung. Die Linie ist als flexible Zellstruktur ausgeführt und nutzt MES sowie Barcode-Management (Gehäuse, Säule, Motor, ECU jeweils mit QR-Codes). Wesentliche Montage- und Prüfdaten können gespeichert und rückverfolgt werden. Zykluszeit: <45 Sekunden. Zu den Anlagen der Linie gehören:

• Kennzeichnungsmaschine
• Press-Einpressmaschine für Lager
• Zentrier- und Stiftpressmaschine
• Schweiß- und Kalibrierungsmaschine für Sensoren
• Schmiermaschine
• Spaltprüfmaschine
• Einlaufmaschine
• NVH-Prüfmaschine
• Leistungstestmaschine
• Endmontage-Inspektionsmaschine

Fall der R-EPS-Montage- und Prüfstraße

Die R-EPS-Montage- und Prüfstraße dient hauptsächlich der Montage und Prüfung verschiedener Komponenten riemengetriebener elektrischer Servolenkungen. Die wichtigsten Presspassungsmaschinen dieser Produktionslinie verfügen über Funktionen wie Auslaufsicherheit, Fehlervermeidung, Positionsgenaue Prüfung sowie Prozessüberwachung. Die Linie ist als flexible Zellstruktur konzipiert; reservierter Platz für Spannvorrichtungen an jeder Station erleichtert Produktwechsel und Erweiterungen. Die gesamte Linie integriert ein digitales Managementsystem, wobei Daten zur Rückverfolgbarkeit an das MES hochgeladen werden. Zykluszeit: <60 Sekunden. Zu den Anlagen der Linie gehören:

• Press-Einpressmaschine für Lager
• Zentrier- und Stiftpressmaschine
• Schweiß- und Kalibrierungsmaschine für Sensoren
• Schmiermaschine
• Synchronriemen-Montage- und Spannungsprüfmaschine
• Spaltprüfmaschine
• Leckageprüfmaschine
• Einlaufmaschine
• NVH-Prüfmaschine
• Leistungstestmaschine
• Automatische Maschine für Kugelgelenk-Zugstangen
• Endmontage-Inspektionsmaschine

Fall der X-EPS-Montage- und Prüfstraße

Die X-EPS-Montage- und Prüfstraße dient hauptsächlich zur Montage und Prüfung verschiedener Komponenten von elektrischen Servolenkungen des Typs mit Kugelumlaufmechanismus. Die wichtigsten Presspassungsmaschinen der Produktionslinie verfügen über Funktionen wie Auslaufsicherheit, Fehlerfreiheit, präzise Positionstests sowie Prozessüberwachung. Die Produktionslinie ist in einer flexiblen Zellstruktur aufgebaut; an jeder Station wurde Platz für Halterungen vorgesehen, um Produktwechsel und Erweiterungen zu erleichtern. Die gesamte Linie integriert ein digitales Managementsystem, wobei die Daten zur Rückverfolgbarkeit an das MES hochgeladen werden. Zykluszeit: ≤ 120 Sekunden.

• Drehstab- und Lagerpresspassungsmaschine
• Maschine zur Presspassung des Innenrings von Lagern und zur Montage von Justierschrauben
• Montage-, Pressniet- und Lagerpresspassungsmaschine für die Schwenkachse
• Montagemaschine für das Mittelgehäuse
• Presspassungsmaschine für die Oberabdeckungsmontage
• Press-Einpressmaschine für Gehäusemontage
• Einstellschraubenmaschine
• Seitenabdeckungsmaschine für die Montage der Kipphebelwelle
• Leckageprüfmaschine
• Press-Einpressmaschine für das Schneckenrad
• Sensorschweißmaschine
• Kalibrierungsmaschine für Sensoren
• Montageeinheit für das Mittelgehäuse und Maschine zur Schmierung des Schneckenrades
• Montageeinheit für den oberen Deckel sowie für Motor und Steuerung
• Einlaufmaschine
• Reibungsprüfmaschine für Vorwärts-/Rückwärtsbewegungen
• Elektrische Leistungstestmaschine
• Spaltprüfmaschine
• Geräuschprüfmaschine
• Montagemaschine für Kipphebel
• End-of-Line-Inspektion

Fallstudie: Montage- und Prüfstraße für Steer-by-Wire (SBW)

Die SBW-Montage- und Prüfstraße wird hauptsächlich zur Montage und Prüfung verschiedener Komponenten elektrischer Servolenkungen vom Typ Steer-by-Wire eingesetzt. Die Schlüsselmaschinen zur Presspassung verfügen über Funktionen wie Auslaufsicherheit, Fehlerfreiheit, präzise Positionstests sowie Prozessüberwachung. Die Produktionslinie ist in einer flexiblen Zellstruktur aufgebaut; zwischen den Stationen erfolgt manuell der Werkstücktransfer. Die gesamte Linie integriert ein digitales Managementsystem, wobei die Daten zur Rückverfolgbarkeit an das MES hochgeladen werden. Zykluszeit: ≤ 90 Sekunden.

• Press-Einpressmaschine für Lager
• Schweiß- und Kalibrierungsmaschine für Sensoren
• Schmiermaschine
• Synchronriemen-Montage- und Spannungsprüfmaschine
• Spaltprüfmaschine
• Leckageprüfmaschine
• Einlaufmaschine
• NVH-Prüfmaschine
• Leistungstestmaschine
• Automatische Maschine für Kugelgelenk-Zugstangen
• Endmontage-Inspektionsmaschine

Fallstudie: Montage- und Prüfstraße für Hinterradlenkung (RWS)

Die RWS-Montage- und Prüfstraße dient hauptsächlich zur Montage und Prüfung verschiedener Komponenten elektrischer Hinterradlenkungen. Die Schlüsselmaschinen zur Presspassung verfügen über Funktionen wie Auslaufsicherheit, Fehlerfreiheit, präzise Positionstests sowie Prozessüberwachung. Die Produktionslinie ist in einer flexiblen Zellstruktur aufgebaut; zwischen den Stationen erfolgt manuell der Werkstücktransfer. Die gesamte Linie integriert ein digitales Managementsystem, wobei die Daten zur Rückverfolgbarkeit an das MES hochgeladen werden. Zykluszeit: ≤ 90 Sekunden.

• Press-Einpressmaschine für Lager
• Schweiß- und Kalibrierungsmaschine für Sensoren
• Schmiermaschine
• Synchronriemen-Montage- und Spannungsprüfmaschine
• Spaltprüfmaschine
• Leckageprüfmaschine
• Einlaufmaschine
• NVH-Prüfmaschine
• Leistungstestmaschine
• Automatische Maschine für Kugelgelenk-Zugstangen
• Endmontage-Inspektionsmaschine

8. Kontakt & maßgeschneiderte Lösung

• Wenn Sie Ihre Produktionslinie für Automobillenksysteme planen, modernisieren oder optimieren möchten, kontaktieren Sie bitte unser Team für intelligente Fertigungstechnik. Wir bieten Ihnen professionelle Gesamtlösungen und technische Unterstützung:
• Gezielte Planung von Produktionslinien, einschließlich Layoutanalyse, Taktzeitanalyse und Engpassdiagnose
• Montage- und Prüflösungsempfehlungen, maßgeschneidert für Ihre spezifische Lenksystemarchitektur
• Hochgradig kundenspezifisches Produktionsliniendesign sowie Digital-Twin-Simulation
• Technische Kommunikation und Unterstützung auf Engineering-Niveau

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KTS freut sich darauf, gemeinsam mit Ihnen das Automobillenksystem in eine sicherere, intelligentere und effizientere Zukunft zu führen.