Produktionstechnik für Fahrzeuge 06.01.2014, 07:00 Uhr

Von der Vorserie zur Serienproduktion: 50 Prozent Zeitersparnis ist drin

Mit einer neuen Simulationstechnik lässt sich die Herstellung von Autos erheblich beschleunigen. Bei Blechpressen funktioniert es schon. Jetzt sind die Greifer an der Reihe, die die Teile vor dem Zusammenschweißen millimetergenau fixieren.

Eine Autotür ist ein komplexes Gebilde, das aus vielen Komponenten besteht. Erst wenn diese miteinander verschweißt, manchmal auch verklebt sind, ist sie stabil. Komplizierte Spannvorrichtungen, die wie Greifer funktionieren, sorgen dafür, dass die Teile der späteren Tür millimetergenau an ihrem vorgesehenen Platz fixiert werden.

Wie genau die Teile gehalten werden ermitteln die Autobauer in Vorserien. Die dort eingesetzten Spannvorrichtungen sind gewissermaßen verlängerte Arme der Monteure. Auf Grund ihrer Erfahrungen fixieren sie die Teile so, dass die Tür oder ein anderes Karosseriebauteil genau so gefertigt wird, wie es der Plan vorsieht. Die dabei gemachten Erfahrungen werden schließlich auf die automatisch arbeitenden Spannvorrichtungen übertragen, die in der Serienproduktion eingesetzt werden. Eins zu eins lässt sich das Know-how, das in der Vorserie gewonnen wurde, nicht umsetzen. Ehe die Automaten genau das tun, was sie sollen, vergeht bei neuen Modellen schon mal ein halbes Jahr.

Forscher am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz haben jetzt ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die Erfahrungen aus der Vorserie direkt auf die automatischen Spannvorrichtungen übertragen lassen. „Wir hoffen, die Anlaufzeiten damit um bis zu 50 Prozent reduzieren zu können“, so IWU-Forscher Marco Breitfeld, der das Team leitet. Try out heißt das Verfahren, das bereits beim Formen der Bleche aus Stahl oder Aluminium eingesetzt wird. Die verwendeten Pressen simulieren die  Prozessparameter und die Fertigungsumgebung der Anlagen, die in der Serienproduktion eingesetzt werden.

Simulation kann auch den Materialverbrauch reduzieren

Die Chemnitzer haben das Verfahren jetzt auf die Spannvorrichtungen übertragen. Sie simulieren sämtliche Greif- und Pressmöglichkeiten der später eingesetzten Werkzeuge und optimieren sie. Wichtig dabei: Auch die Steifigkeit der Bauteile, die zusammengefügt werden sollen, geht in die Simulation ein. Die so gewonnen Daten lassen sich direkt zur Einrichtung der Werkzeuge für die Serienproduktion nutzen.

Das Verfahren ist auch geeignet, den Materialaufwand zu minimieren. Über die Simulation mit unterschiedlich dicken Blechen, lässt sich ermitteln, wie dünn die Bauteile allenfalls sein dürfen, damit die Endfestigkeit ausreichend ist. Noch in diesem Jahr wollen die Forscher der Autoindustrie und ihren Zulieferern entsprechende Dienstleistungen anbieten.

Von Wolfgang Kempkens

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