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Seit dem Jahr 2000 vergibt die Mittelstandsunion (MU) der CSU Schweinfurt Stadt und Land den Mittelstandspreis an Unternehmen, die durch unternehmerischen Mut und Innovationskraft, den positiven Umgang mit ihren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und die Bereitschaft die Wünsche der Kunden optimal umzusetzen, auffallen.

In diesem Jahr geht die Auszeichnung an die Bauteilprüfzentrum Scheller GmbH (BPZS). Geschäftsführer Christian Scheller stellte bei der Übergabe des Preises in seinem Verwaltungsgebäude an der Straßburg Straße seinen Betrieb vor. Dabei beeindruckte er die Besucher mit der Unternehmensgeschichte, die im Jahre 2009 begann. Mit Prüfungen von Umweltsimulationen und Materialfestigkeit entwickelte sich der Unternehmer, der nach seinem Studium an der FH den Mut zur Selbstständigkeit hatte, zu einem gefragten Dienstleister der Schweinfurter Industrieunternehmen. Inzwischen gehören auch weltweit tätige Konzerne zu den Kunden der BPZS. Seit Oktober 2010 ist das Unternehmen nach DIN EN ISO / IEC 17025 im Bereich der Dauerschwingversuche und Festigkeitsprüfungen akkreditiert. Zwei Jahre später verlegte es seinen Sitz ins Maintal mit einer ständig wachsenden Zahl von Prüfständen. Inzwischen sind es 180, die auf fünf Hallen mit einer Fläche von 5100 Quadratmetern verteilt sind. Weitere Zertifizierungen sorgten dafür, dass die Firma ihr Angebotsportfolio ständig ausbauen konnte. „Unser Ziel ist es, in sehr kurzer Zeit auch auf spezielle Kundenwünsche einzugehen“, berichtet Christian Scheller. Die Unternehmensstrategie sei daher nicht auf kurzeitigen Erfolg ausgerichtet, sondern langfristig angelegt. „Das hat sich bislang gut bewährt.“ So habe man im Jahr 2020 auf die rasant wechselnden und neu aufkommenden Anforderungen der Automobilindustrie mit der Erweiterung der Kapazitäten durch den Neubau eines Bürogebäudes und der Eröffnung zweier weiterer Prüfhallen reagiert. Diese seien speziell ausgelegt für Anwendungen im Bereich der Elektromobilität.

Der Vorsitzende der MU, Dieter Pfister, betonte, dass die Wahl in diesem Jahr erneut auf ein Unternehmen gefallen sei, dass nach einem Start in wirtschaftlich schweren Zeiten durch unternehmerische Gestaltungskraft eine beeindruckende Entwicklung hingelegt habe. „Solche Unternehmen sind die Säule unserer Wirtschaft“, lobte Pfister.

In einem Grußwort ging der ehemalige Staatssekretär im bayerischen Innenministerium, Gerhard Eck MdL, auf die großen Herausforderungen ein, denen sich mittelständische Unternehmen in der heutigen Zeit stellen müssen. In Bayern gebe es 614.000 solcher Betriebe, die 4,3 Millionen Arbeitsplätze zur Verfügung stellten und 190.000 jungen Menschen eine Ausbildung ermöglichten. In der Corona-Pandemie hätten die Unternehmen den Kampf um ihr wirtschaftliches Überleben zumeist selbst in die Hand genommen, während sich viele global Player auf Staatshilfen verlassen hätten. „Ich habe großen Respekt vor ihrer unternehmerischen Leistung“, bekundete Eck gegenüber Christian Scheller und seinem Team. Die Vorsitzende der CSU-Kreistagsfraktion, Gabriele Jakob, will, dass der Mittelstand sich stärker gegenüber der Politik artikuliert. „Wir müssen raus aus der Komfortzone und viel öfter an die Mittelstandstugenden erinnern, die uns immer wieder geholfen haben, Krisen zu überwinden. Jakob kritisierte die beim politischen Gegner immer wieder aufzufindende Technologiefeindlichkeit und forderte eine stärkere Unterstützung gerade auch der mathematisch-naturwissenschaftlichen Fächer auf dem Bildungssektor.

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Seit 2012 sind die Büroräumlichkeiten in der Halle 1 des BPZS am Standort Schweinfurt, in der Straßburgstr. 11, belegt. Aufgrund steigender Kapazitätsanforderungen war eine Erweiterung unerlässlich. Das neue Bürogebäude umfasst vier Etagen und bietet insgesamt 1.600 m² moderne Arbeitsflächen. Diese werden für Konferenzräume, technische Büros sowie die Bereiche Entwicklung und Vertrieb genutzt. Der Empfang und die Warenannahme ziehen ebenfalls von der Parisstr. 2 in die Straßburgstr. 11 in die neuen Räumlichkeiten um.

Aufgrund ihrer Initiative „Transformation gestalten“ für die regionale Industrie, empfing das Bauteilprüfzentrum Scheller in Schweinfurt Frau Dr. Anja Weisgerber, Herrn Staatssekretär Gerhard Eck und Herrn Oberbürgermeister Sebastian Remelé zu einem persönlichen Rundgang und Austausch auf das Werkgelände im Maintal. Weiterhin nahmen die Schweinfurter Wirtschaftsförderin Anja Jost, Simon Suffa von der IHK Würzburg Schweinfurt und Oliver Schikora von der Main-Post am Rundgang teil.

Drei technologische Innovationen versprechen eine völlig neue automobile Realität. Das autonome Fahren, die Elektrifizierung und das Phänomen Big Data.

Die Elektromobilität gilt als zentraler Baustein eines nachhaltigen und klimaschonenden Verkehrssystems auf Basis erneuerbarer Energien, wie es mit der Verkehrswende angestrebt wird.

Mit BPZSe reagieren wir auf die rasante Entwicklung und schaffen für unsere Auftraggeber Kapazitäten, für gezielte Qualifizierungsprüfungen sowie Design- und Produktvalidierungen, im Bereich der E-Mobilität. Unser BPZSe Prüffeld verfügt über eine Grundfläche von insgesamt 600m².

1. Auszug typischer Prüflinge

• Elektrische Achsantriebe (E-Maschinen) 
• Hbyridmodule
• Elektrische Teilkomponenten wie DC/DC-Wandler
• Hochvolt-Batterien
• Batterie-Ladestationen
• Brennstoffzellen

2. Auszug typischer Prüfverfahren

• Temperaturwechseldauerläufe (PTCE)
• Hochtemperaturdauerläufe (HTOE)
• Dynamische Nachfahrversuche
• Vibrationsprüfungen

3. Technische Ausstattung

3.1 DC-Quelle/Senke (Fahrzeugenergiesystem, Ersatz der realen Hochvoltbatterie im Fahrzeug)

Eine DC-Quelle/Senke simuliert und prüft das Fahrzeugenergiesystem. Sie ist Ersatz für die reale Hochvoltbatterie im Fahrzeug.

Eigenschaften und Kennzahlen:

• Skalierbare Ausgangsleistung, Leistungserhöhung durch Parallelschaltung bei voller Dynamik
  • Ausgangsleistung pro Kanal +/- 125.000 W (seriell/parallel verschaltbar)
  • max. Systemleistung +/- 250.000 W
  • max. Spannung +/- 1200 V
  • max. Strom +/- 1200 A

• Hohe Stromanstiegsgeschwindigkeiten und hohe Dynamik ermöglichen realistische Lastprofile
  • steigende und fallende Stromflanken mit bis zu 800 A/ms
  • Stromanstiegszeiten < 1 ms
  • Regelgenauigkeit 0,1% Inom
  • Restwelligkeit kleiner 0,4% Inom über den gesamten Bereich von 0-1 MHz
  • Regelzyklus 50 kHz

• Stabile Ausgangsspannung auch bei schnellen Laständerungen durch präzise und hochdynamische Regelung
  • Spannungsanstiegszeiten < 1 ms
  • Regelgenauigkeit 0,05% Unom
  • Restwelligkeit kleiner 0,2% Unom über den gesamten Bereich von 0-1 MHz 
  • Regelzyklus 50 kHz

• Schnelle Sollwertvorgabe über CAN-Interface mit Zykluszeiten von 1kHz ermöglicht die Nachbildung
  von Fahrprofilen in quasi-Echtzeit

• Wassergekühlte Systeme schützen die Leistungselektronik zuverlässig vor Überhitzung, weisen eine geringe Geräuschentwicklung auf und erlauben eine Wärmerückgewinnung z.B. zum Beheizen der Gebäude
  • Kühlwasserdruck 2-5 bar
  • Kühlwassertemperatur 18-24 °C
  • Durchflussmenge 25 l/min

• Hoher Wirkungsgrad und Rückspeisefähigkeit ermöglichen ein kosteneffizientes Testen

• Auswahl verschiedener Batteriemodelle und Regelung auf den Innenwiderstand. Dadurch können
  beliebige Batterien nachgebildet werden

• Umfangreiche Sicherheitsfunktionen zum Schutz des Prüflings vor Überstrom, Überspannung und
  Überlast

• deaktivierbare Isolationswächter-Funktion für Erdschluss-Überwachung des Prüflings

3.2 Kühlflüssigkeitskonditionierung

(Kühlflüssigkeits-)Konditioniersysteme simulieren am Prüfstand den Ölkreislauf bzw. Kühlkreislauf im Fahrzeug. Sie gewährleisten die Wärmeabfuhr an den Prüflingen.

Eigenschaften und Kennzahlen:

• Durchfluss separat regelbar für jeden Prüfling (bzw. für jeden Kühlkreis)
  » Durchfluss 0…10 l/min
• Hohe Dynamik für Druck und Temperatur
• Regelungsarten: Druckregelung, Volumenstromregelung mit Druckbegrenzung
• Durchfluss Regelstabilität von +/- 0,1 l/min
• Temperaturen –40°C … 100°C
• Temperatur Regelstabilität von +/- 2 K

3.3 Automatisierungssystem (Prüfstands-Software)

Automatisierungssystem zur übergeordneten Überwachung von verschiedenen Prüfständen. Steuert und regelt die Prüfstände und Zusatzeinrichtungen. Erfasst zusätzlich alle Mess- und Regelgrößen.

Realisiert werden diese zentralen Aufgaben von den leistungsstarken und modularen Automatisierungswerkzeugen wie:

• Beckhoff TwinCAT
• FEV Morphee

3.4 Messtechnik und Applikationstools

Prüfrelevante physikalische Größen wie Drehzahlen, Drehmomente, Temperaturen, Drücke, Ströme und Spannungen werden von den Prüfständen und Prüflingen mit verschiedenster hochpräziser Messtechnik zeitsynchron erfasst und über Echtzeit-Bussysteme an das Automatisierungssystem übertragen.

Zum Messen, Analysieren und Auswerten von internen Größen aus den Fahrzeugsteuergeräten (ECU’s) kommen verschiedene Applikationstools zum Einsatz. Auch die Prüflings-Kalibrierung, die Prüflingsansteuerung und die Fahrzeug-Restbussimulation werden von den Applikationstools übernommen. Verwendet werden hierfür die performanten und verlässlichen Hard- und Software Lösungen von Vector.

• Vector CANape V17.0 (Software-Tool für Prüflingskalibrierung, Prüflingsparametrierung und Diagnose)
• Vector CANoe V13.0 / CANalyzer V13.0 (Software-Tool für CAN-Restbussimulation, Prüflingsansteuerung und Aufzeichnung von prüflingsinternen Größen)
• Vector VN8970 / VN1630A / VN1610 (Hardware-Netzwerk Interface für die Anbindung an die Feldbussysteme im Fahrzeug wie FlexRay, CAN und LIN)

3.5 Kommunikationsschnittstellen

Kommunikationsschnittstellen/Bussysteme zur schnellen, deterministischen Kommunikation zwischen Automatisierungssystem, Prüfstandskomponenten, Messtechnik, Sensoren, und Prüflingen.

Gängige Feldbussysteme:

• CAN / CAN FD mit Zykluszeiten von 1 ms
• EtherCAT mit Zykluszeiten von ≤ 100 µs bei geringem Jitter von ≤ 1 µs
• Flex Ray 
• LIN

Als Prüfdienstleister sind wir aufgefordert, uns jeden Tag flexibel und schnell auf individuelle Kundenanforderungen einzustellen und auszurichten. Hinzu kommen straffe Zeitpläne in der Umsetzung und Durchführung der Prüfaufträge. Unerwartet auftretende Fehler und Störungen am Prüfstand und im Prüfablauf müssen daher frühzeitig erkannt und schnell behoben werden, um eine reibungslose Abwicklung der Prüfungen zu gewährleisten.

Aus diesem Grunde haben wir eine umfassende Schnittstellenlösung für Hard- und Software entwickelt, um alle unsere Prüfstände in ein zentrales Überwachungssystem einzugliedern. Ziel war es, ein leistungsstarkes Überwachungssystem zur Fehlerfrüherkennung zu entwickeln, das unabhängig von der Anwesenheit des Personals am Prüfstand funktionsfähig ist. Dies erforderte die Integration von Prüfständen unterschiedlicher Hersteller und Baujahre in ein einziges, homogenes System. Die abgegriffenen Daten werden automatisiert übertragen und auf einem sicheren Server gesichert. Die Fehlerfrüherkennung erfolgt durch eine digitale Datenüberwachung, die Störungsmeldungen in Echtzeit generiert. Ein Fernüberwachungssystem sorgt auch an Zeiten ohne Personalbesetzung für Zuverlässigkeit.

Durch die schnellere und sicherere Datenübermittlung wurde die Auswertung von Prüfergebnissen erheblich verbessert. Das neue, benutzerfreundliche Eingabe- und Datenerfassungssystem ermöglicht es unserem Team, effizienter und präziser zu arbeiten. Seither verzeichnen wir eine deutlich merkbare Effizienzsteigerung, die uns ermöglicht, unseren Kunden noch besser und schneller zu dienen. Die Einbindung moderner Technologien und die kontinuierliche Weiterentwicklung unserer Systeme sind für uns ein klares Signal an unsere Kunden: Wir sind bestrebt, stets den Anforderungen der Zukunft gerecht zu werden und innovative Lösungen für die Prüfstands- und Prozessüberwachung zu bieten.

Die Halle ist insgesamt in vier Bereiche unterteilt:

Bereich 1 Logistik / Lager: Bestehend aus einem modernen Hochregallager. Ausgelegt für die effiziente Umsetzung anfallender logistischer Prozesse wie zum Beispiel die Prüflingsannahme und /-versand.

Bereich 2 Kalibrierung: 150m² Fläche mit Arbeitsplätzen und passender Messtechnik für rückführbare Kalibrierergebnisse.

Bereich 3 Instandhaltung / Musterbau: Ersatzteillager und Flächen für Instandhaltungsmaßnahmen unserer Prüfanlagen. 

Bereich 4 Werkstatt / Vorrichtungsbau: Ausgestattet mit allen notwendigen konventionellen Anlagen zur Materialbearbeitung. Unter anderem verfügen wir über eine CNC-Maschine und einen 3D-Drucker für Prototypenbau.

Die Halle ist in zwei Hauptprüffelder aufgeteilt:

Prüffeld 2-1: XXL – Prüfstände im Bereich Klimaprüfungen und Temperaturschock Luft-Luft / Luft-Flüssig

Prüffeld 2-2: Vibrations- und Schockprüfanlagen, in Summe stehen unseren Kunden 13x Shaker im Bereich von 0,11kN bis 89kN und 2x Prüfstände für Einzelschockprüfungen zur Verfügung