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Exkursion zu den Sternen

Bildnachweis: Daimler AG

Mensch und Roboter arbeiten Hand in Hand

Das muss man den Mercedes-Leuten lassen: sie bauen nicht nur gute Autos, sondern verstehen es auch, diese Autos bestens in Szene zu setzen. Zum Beispiel in einem Hochglanz-Imagefilm, der mit dem kernigen Satz endet, nicht nur ein Auto bauen zu wollen, sondern das Beste. Diesen Anspruch untermauert Mercedes im Kundencenter Rastatt, wo glückliche Menschen ihr neues Auto in Empfang nehmen. Fotos werden gemacht, für die Kunden scheint es in der Tat das beste Auto zu sein, das sie bis dato haben, diesen Eindruck vermitteln sie auch Professor Christian Reichert und den Studierenden des Studienganges Prozesstechnik. Die Gruppe aus Bingen beobachtet von einer Empore aus das Treiben im Kundencenter, dann startet die Führung im Mercedes-Benz Werk Rastatt. Produziert werden hier in Baden, gleich an der Grenze zum benachbarten Elsass, die Kompaktklassenmodelle A- und B-Klasse und GLA.

Die Linie steht still – Zeit für wichtige Wartungsarbeiten

Werksführerin Martina Hennrich ist am Zug. Zunächst stimmt sie die Gruppe in einem kleinen Kino mit besagtem Imagefilm auf die Tour ein. Dann werden Handy, Geldbörse, Schlüsselbund und alles, was man so in den Taschen hat, gegen Schutzbrille und Headset getauscht. Letzteres gedacht zur besseren Kommunikation zwischen Martina Hennrich und der Gruppe, und es muss auch schnell kommuniziert werden im sogenannten Rohbau, wo die einzelnen Teile der Karosserie zusammengeführt werden. Erklärungen sind nötig. Denn als die Besuchergruppe einen Steg betritt, rund drei Meter über der Fertigungslinie des Mercedes GLA, steht alles still. Nichts bewegt sich, wo sonst Roboter eine Choreografie aufführen, die der des deutschen Fernsehballetts in nichts nachsteht. Die Maschinen stehen, Karosserieteile hängen bewegungslos unter der Hallendecke. Der Rohbau muss eine Pause einlegen, er war in den letzten Stunden besonders produktiv, die Lackiererei kann die anstehende Menge der Karosserien nicht so schnell verarbeiten, es kommt zum Stau. Für die Anlagenbetreuer ist das eine wichtige Zeit. Sie können jetzt wichtige Anpassungen und Wartungen vornehmen, wie beispielsweise Schweißkappen tauschen.

"Wir wollen nicht ein Auto bauen – sondern das Beste."

- Imagefilm Mercedes-Werk Rastatt  | 

Daimler AG


Im Fischgrätenverfahren zur effizienten Produktion

In wenigen Stunden Bauzeit verlässt ein fertiger Wagen das Werk. Dass das so schnell geht, hat auch mit Fischgräten zu tun. Im Karosserie-Rohbau sind Produktionszellen nach dem „Fischgrätprinzip“ aufgebaut, das kann für eine Zelle so aussehen: in der Mittellinie (der Zelle) fährt die Karosserie heran wie bei der Hauptgräte eines Fisches und von schräg rechts und links hinten werden von Robotern jeweils Teile an die Karosserie angebracht, wie bei den Seitengräten des Fisches. Dieses „Frischgrätprinzip“ hat den Vorteil, dass es Platz spart und man kann in Summe mehr Zellen in der Halle aufbauen. Martina Hennrich führt die Gruppe zu einer großen Plattform mitten auf dem Steg. Dort steht eine komplette Karosserie der A-Klasse zu Demonstrationszwecken. Hennrich klärt auf über die vielen möglichen Verbindungsarten wie Löten, Schweißen, Laserschweißen, Clinchen oder Falzen. Die Roboter setzen über 5000 Schweißpunkte pro Karosse, stoisch, nach Takt, eben wie ein einstudiertes Ballett. Auch Kleben wird in der Fahrzeugindustrie immer wichtiger, und auf die Frage, wer aus der Gruppe von BASF kommt, schnellen ein paar Hände hoch. 99,9 Prozent der Rohbaumontage ist übrigens automatisiert, die wenigen Menschen, die man zwischen den Robotern entdeckt, nennt man Anlagenbediener und Anlagenbetreiber. Sie warten die Roboter, justieren, stellen nach oder tauschen beispielsweise die Schweißkappen an den Schweißrobotern.

Karosserien kommunizieren mit den Fertigungsanlagen

Endlich. Die Roboter arbeiten wieder. Ihr Job hier an der nächsten Position: Türen einbauen. In einem Sicherheitskäfig arbeiten vier Multifunktionsroboter nach dem „Best-Fit“-Verfahren, einem sensorunterstützen Montageverfahren, zusammen. Sensoren messen vorab die Maße für jede gefertigte Tür und den Ausschnitt in der Seitenwand und errechnen so die optimale Position für das Anbringen der Scharniere und den Einbau der Tür. Ein Fügeroboter baut dann die Tür so ein, dass möglichst hundertprozentig parallele Spaltmaße entstehen und sie gleichmäßig in alle Richtungen verteilt sind. Nach dem „Best-Fit“ Verfahren werden die Türen von den Robotern passgenau angebracht und angeschraubt. Roboterarbeit im Zehntelmillimeterbereich, präzise und hocheffizient. Das erste Teil jeder Karosserie bekommt am Anfang des Fertigungsprozesses einen RFID-Chip, der vier Datenarten speichert: Um welches Modell handelt es sich? Welches Dach bekommt es, welche Farbe und ob es ein Rechts- oder Linkslenker ist. Früher wurde im Fahrzeugbau von Mensch zu Mensch kommuniziert, die Digitalisierung führte diesen urtümlichen Prozess über in die Mensch-Maschine-Interaktion. Heute kommunizieren die Maschinen autonom, die Karosserie fährt von Produktionsabschnitt zu Produktionsabschnitt und sagt dem Roboter, was er zu tun hat. Über den RFID-Chip wird kommuniziert. Dieser sendet über elektromagnetische Wellen die Infos aus, die über Lesegeräte erfasst und dem Roboter übermittelt werden. Dieser weiß dann, welches Teil er anzubringen hat.

Emufedern für den den perfekten Lack

Raus aus dem Rohbau, rein in den Bus und dann geht’s leider nicht zum nächsten Arbeitsprozess, dem Lackieren. Denn dort herrschen Reinraumbedingungen, die Arbeiter tragen fusselfreie Anzüge und die Besucher aus Bingen müssen vorlieb nehmen mit Monitoren in der Endfertigung. Und staunen über Emu-Federn, die hier einen wichtigen Job verrichten. Zuerst kommen die Karosserien in ein Entfettungsbad und erhalten eine Phosphatierung. Dann erhalten die Karosserien ihren Korrosionsschutz, kopfüber geht es in ein Elektrotauchbad zur kathodischen Tauchlackierung (KTL). Der abschließende Versiegelungsprozess erfolgt im Anschluss zur Vorbehandlung. Dafür wird eine PVC-Naht durch Roboter an allen Ecken und Kanten gelegt. Unmittelbar vor dem Lackierprozess wird etwaiger vorhandener Staub an der Karosserie durch ionisierte Luft aufgeladen und mit Emufedern abgetragen. Die Karosserie ist immer absolut staubfrei. Danach erhalten die Karosserien mit Wasserbasislacken ihre Farbe und schließlich den Zweikomponentenklarlack, der die Autohaut widerstandsfähiger gegen Wetter und Kratzer macht.

Bildnachweise (alle Bilder): Daimler AG

Zulieferung „just in-sequence

Hunderte Lieferanten beliefern das Werk Just-in-Time oder Just-in-Sequence. Auf dem Werksgelände in Rastatt haben sich Lieferanten angesiedelt, die im „just-in-sequence“-Prinzip sicherstellen müssen, dass ihre Teile „just in sequence“, also sequenzgenau am Montageort zur Verfügung stehen. Verschiedene Firmen liefern beispielsweise Armaturen oder Autositze zu, über Förderbänder geht es in die Hallen, immer in der Reihenfolge der Bestellung. Damit das funktioniert, ist eine aufwändige Logistik notwendig, denn das Ziel der Logistik ist es, immer die richtigen Teile zur richtigen Zeit am richtigen Ort für die Montage bereitzustellen.

Klassische Fließbandarbeit in der Endmontage

Die Endmontage, hier wird das Cockpit von Facharbeitern vormontiert. Dann wird das komplette ca. 90-Kilo-Stück von einem der wenigen Roboter hier in der Endmontage in der Karosserie montiert. Die Endmontage arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie der Rohbau. Oben unter der Decke werden die Einzelteile über Transportsysteme an ihre Position gebracht, unten am Hallenboden werden sie verbaut. Die lackierte Karosserie bekommt jetzt ihr Innenleben, in klassischer Fließbandarbeit. Scheiben, Kabelsatz, die Sitze, Motor und Getriebe. Wie bei den Robotern sind auch hier einzelne Produktionsabschnitte in Arbeitsgruppen eingeteilt, die 12 bis 20 Mann stark sind. Ähnlich wie die Roboter machen die Arbeiter immer die gleichen Handgriffe, aber anders als Roboter neigen Menschen bei eintöniger, monotoner Arbeit dazu, Fehler zu machen. Daher werden innerhalb der Arbeitsgruppen ständig die Aufgaben gewechselt. Ein blinkendes Licht über einer Station signalisiert, dass Unterstützung benötigt wird. Sollte es bei einer Montagearbeit zu Problemen kommen, haben die Mitarbeiter die Möglichkeit das Q-Stopp Signal auszulösen. Damit rufen sie einen Unterstützer ans Band, der sich um die Sache kümmert und die Mitarbeiter unterstützt, sodass sie am nächsten Fahrzeug weiterarbeiten können. Es wird alles getan, um zu verhindern, dass die Montagelinie stillsteht. Im Gegensatz zu den rund 1500 Robotern im Rohbau sind hier nur wenige Roboter an mechanisierten Stationen im Einsatz. Einer zum Beispiel, der das von den Arbeitern zusammengebaute Cockpit ins Auto einführt und millimetergenau verschraubt.

Der Bund des Lebens – bis zur Schrottpresse

Ein beeindruckender Moment: die sogenannte Hochzeit. Die innige Verbindung, die hier entsteht, wird erst wieder im Tod geschieden, also in der Schrottpresse. Das geschieht aber eher formlos, Fahrwerk und Karosserie finden zueinander, die Reifen werden montiert und davor noch vieles andere, bevor das Fahrzeug zum ersten Mal auf die eigenen Beine gestellt wird. Der Zündschlüssel wird im weiteren Verlauf der Linie in das Fahrzeug gelegt. Noch einmal kommt ein Roboter zum Einsatz, zur Qualitätskontrolle misst er noch einmal jede Spaltbreite. Danach folgen noch weitere Qualitätskontrollen, die in Videos den Besuchern auf einer Plattform zum Abschluss der Werksführung auf einer Plattform gezeigt werden. Auch Menschen prüfen die Karosserie auf Unebenheiten, fast liebevoll streichen sie mit einem weichen Lappen über die glänzende Karosserie. Der Wagen muss ständig beweisen, dass er in jeder Hinsicht perfekt ist. Erst dann fährt das Fahrzeug auf einen der riesigen Parkplätze auf dem Werksgelände. Tausende Neuwagen warten hier auf den Weitertransport per Bahn oder LKW über die Verladestationen gleich nebenan. Oder das Fahrzeug geht ins Kundencenter, wo ein glücklicher Mensch es in Empfang nimmt.

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