Case Study VW halbiert Bündigkeit- Inspektionszeiten beim Oberklassenflaggschiff

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1 Case Study VW halbiert Bündigkeit- Inspektionszeiten beim Oberklassenflaggschiff Zur Überprüfung der Verarbeitungsqualität werden zwei Leica T-Probe Systeme eingesetzt von Neven Jeremić Die Gläserne Manufaktur in Dresden ein futuristischer Bau, der fast vollständig aus Glas besteht wurde eigens zur Fertigung des Phaeton, des absoluten Oberklasse-Modells von Volkswagen, errichtet. Das Werk, in dem ca. 400 Mitarbeiter beschäftigt sind, wurde am 11. Dezember 2001 in Betrieb genommen. Es liegt zentral mitten in der Stadt, wo es sich wunderbar in das Stadtbild einfügt.

2 Das vormontierte Fahrwerk und die Karosserie des Phaeton werden an der so genannten Hochzeitsstation zusammengeführt und miteinander verbunden. In Zukunft möchten wir das Laser Scanning von Flächen einführen. Dadurch werden die Messprozesse noch schneller. Karosserien werden mit Hilfe einer automatischen Elektrohängebahn zwischen den verschiedenen Montage-Arbeitsplätzen transportiert. Frank Herold, VW Dresden, Messwesen Mit der zentral und homogen in die Elbmetropole integrierten Manufaktur realisierte Volkswagen als erster Hersteller ein Produktionskonzept, das Prozesse der klassischen industriellen Automobilproduktion und manufakturartige Arbeiten miteinander verknüpft. Einmalig ist darüber hinaus die Tatsache, dass die einzelnen Arbeitsschritte am neuen Fahrzeug von den Kunden live begleitet werden können. Arbeitspausen innerhalb der zwei Tage, die die Montage eines neuen Phaeton erfordert, können zur Besichtigung anderer Produktionsstandorte oder zur Entdeckung des reichen kulturellen Erbes der Stadt Dresden genutzt werden. Die Übernahme seines neuen Phaeton ist für jeden Kunden sowohl innerhalb wie auch außerhalb der Gläsernen Manufaktur ein festlicher Anlass, der sich ideal mit einem Besuch der weltbekannten Semper-Oper verbinden lässt. Die Karosserien für den Phaeton, die Volkswagen in seinem Werk in Mosel fertigt, werden per LKW nach Dresden transportiert, wo sie in einem von Glas umhüllten Karossenlager auf die Endmontage warten. Das charmante Bild, das sich dem Betrachter von außen bietet, ist das einer Schachtel voller zu groß geratener Spielzeugautos. Eine weitere Besonderheit der Gläsernen Manufaktur: Auch in unmittelbarer Nähe des Gebäudes dringt praktisch kein Laut aus dem Werk hinaus an das Ohr von Passanten und Anrainern. So passt sich der elegante Bau nicht nur architektonisch, sondern auch akustisch vollkommen an seine ruhige städtische Umgebung an. Kernelement der neuen Fertigungslinie ist das Schuppenband. Mit gewöhnlichen Fließbändern hat es nur noch die Taktsteuerung in Montageschritte gemeinsam; gemeint ist damit die Aufteilung der Fertigung in Stationen wie beispielsweise die Hochzeit (Zusammenfügen des Fahrwerkes mit der Karosse) und den Scheibeneinbau. Das heißt, die Produktion wird in Phasen wie Motor- oder Fenstermontage unterteilt. Die Oberfläche des als Rundlauf angelegten Schuppenbandes selbst besteht aus jeweils 29 Einzelgliedern, die vollständig mit Parkett belegt sind. Auf ihnen werden die zu montierenden Fahrzeuge mittels vielfach verstellbarer Hubtische mitgeführt. Die gesamte Situation gleicht bereits optisch durch den Parkettboden und den übersichtlich sortierten Montageteilen in den

3 Warenkörben eher einer Werkstatt des Handwerks als einer Fließbandfertigung. Die Prozesse für die Fahrzeugmontage erstrecken sich in der Gläsernen Manufaktur über zwei Etagen. Parallel zum Schuppenband wird eine automatische Elektrohängebahn verwendet, um die zwei Ebenen vertikal zu verbinden und die Fertigung auf beiden Ebenen jenseits der Schuppen auszudehnen. Über diese Bahn werden die Fahrzeuge in das jeweils andere Stockwerk und zu speziellen Montage-Arbeitsplätzen befördert, beispielsweise zum Betanken. Hier schwebt das komplette Fahrzeug von der oberen Montageeben in die untere Montageebene ein. Mit dem Schuppenband, den makellos sauberen Produktionsbereichen, dem perfekt geschulten Mitarbeiterstab und durch ständige Kontrollen ist es Volkswagen gelungen, in der Gläsernen Manufaktur in Dresden maximale Fertigungsqualität zu erzielen. Die einzelnen Fertigungstakte wurden systematisch auf die Menschen zugeschnitten, die sie ausführen. So zum Beispiel der Manipulator, ein auf Rollen navigierbarer Helfer, mit dem die Beschäftigten große Teile, wie den kompletten Instrumententräger, millimetergenau für den Einbau in die Karosserie justieren können. mit fast 40 Metern Höhe. Dort werden die gerade hergestellten Fahrzeuge zwischengelagert, während sie darauf warten, von ihren neuen Besitzern abgeholt zu werden. Von hier aus verlassen die frisch gebackenen Phaeton-Fahrer mit ihren neuen Autos die Gläserne Manufaktur. Im absoluten Oberklasse-Segment, in dem der Phaeton angesiedelt ist, muss alles perfekt sein. Und diese Perfektion beginnt bereits vor der feierlichen Fahrzeugübergabe an den Kunden. Sie äußert sich in vielerlei Hinsicht zum Beispiel in dem besonderen Augenmerk, das auf die Spaltbreite zwischen den einzelnen Bauelementen gelegt wird, in der Art, wie sich die Scheinwerfer nahtlos an den Kotflügel anschmiegen oder dem speziellen Klang, den eine Tür beim Schließen erzeugt. All dies sind auch für technisch weniger geschulte Personen subtil wahrnehmbare Hinweise auf die Qualität des Fahrzeugs, und selbst das ungeschulte Auge würde es sofort wahrnehmen, wenn der Sitz eines Bauteils irgendwo nicht einwandfrei wäre. Dass dieser Fall niemals eintritt, dafür sorgt die Abteilung Messwesen des Dresdner Werks unter der Leitung von Frank Herold. Das Messwesen ist für die Kalibrierung und Justierung der Anlagetechnik und die Durchführung einer Eingangsinspektion von Baugruppen und Karosserien verantwortlich. Außerdem werden Analysemessungen vorgenommen, bei denen geprüft wird, wie die einzelnen extern gefertigten Bauteile aufeinander abgestimmt sind. Die Abteilung Messwesen kümmert sich also kurz gesagt darum, all diese verschiedenen Prozesse stabil und innerhalb der Toleranzen zu halten. Für Fahrzeuge der Oberklasse sind Details extrem wichtig, denn die Kunden erwarten ein vollkommenes Produkt, das mit geradezu religiöser Hingabe in Bezug auf jede Einzelheit gefertigt wird. In der Vergangenheit wurde für Messungen ein Großmessraum mit konventionellen Koordinatenmessmaschinen verwendet. Dieser Messraum befindet sich nicht auf dem Gelände der Manufaktur. Deshalb mussten die halbfertigen Fahrzeuge für die Messungen erst zum Messraum und dann wieder zurück zur Manufaktur transportiert werden. Dies war natürlich mit zusätzlichem Zeitaufwand und weiteren Kosten verbunden. Als sich Frank Herold auf die Suche nach einer alternativen Lösung machte, war klar, dass diese absolut wirtschaftlich sein und erhebliche Verbesserungen mit sich bringen musste. Er erinnert sich: Wir wollten ein vielseitiges Messsystem, mit dem wir die zur Messung eines Komplettfahrzeugs benötigte Zeit deutlich senken konnten. Natürlich musste dieses System auch unseren strengen Anforderungen an Präzision, Stabilität und Qualität genügen. Gemeinsam mit unseren Partnern aus der Planung beschlossen wir, die Kalibrierung und Justierung in der Fertigung zu übernehmen mit der Maßgabe, die bis dahin übliche Verwendung von Einstellmeistern aufzugeben und nur noch mit Laser Trackern zu arbeiten. Herr Herold fährt fort: Durch den Einsatz zweier Leica T-Probe Systeme ist es uns gelungen, die zur Überprüfung eines Fahrzeugs erforderliche Zeit um mindestens vier bis fünf Stunden zu senken. Zusätzlich entfällt der gesamte Aufwand, der früher für die Pflege und Anpassung der Einstellmeister benötigt wurde, und auch Lagerflächen sind nicht mehr erforderlich. Unter dem Strich hat sich unser Zeitaufwand für die Endabnahme halbiert. Da der Platz hier in der Manufak- Ein besonderes Merkmal der Gläsernen Manufaktur, das schon aus großer Entfernung sichtbar ist, ist ihr gläserner Turm Alle Teile, die der Kunde von außen sehen kann, müssen Toleranzen von ± 0,5 Millimeter aufweisen. Mit dem Phaeton erhebt Volkswagen den Anspruch, das am passgenauesten montierte Fahrzeug seiner Klasse herzustellen.

4 tur begrenzt ist, war ein stationäres KMG niemals eine Option für uns. Anstatt das fertige Fahrzeug zum KMG zu transportieren, bringen wir nun das KMG zum Fahrzeug. Wie fast überall ist auch bei Volkswagen Zeit Geld. In der Planungsphase kam die Idee auf, zwei Leica T-Probe Systeme anzuschaffen, die im gleichen Koordinatensystem arbeiten sollten: Eines zur Inspektion der linken Seite und der Vorderseite des Fahrzeugs, das zweite für die rechte Seite und die Rückseite. Diese Kombination brächte die optimale Zeitersparnis mit sich. Die Umsetzung dieser Idee übernahm die Braunschweiger AICON 3D Systems GmbH, die den Leica Laser Tracker vertreibt und dessen Installation und Betreuung vor Ort verantwortet. Thomas Nickel von AICON berichtet: Wir haben den weltweit ersten Laser Tracker Doublet zum Leben erweckt. Da beide Systeme mit Metrolog XG for Leica über einen PC gesteuert werden und ein gemeinsames Koordinatensystem nutzen, können die Datensätze nun auf einfachste Weise ausgetauscht werden. Somit ist der Doppeltracker in der Lage, ein mobiles Doppelständer Koordinatenmessgerät zu ersetzen. Diese Kombination aus zwei Laser Trackern ermöglicht dem Messtechniker gleichzeitigen Zugang zu allen Seiten eines Fahrzeugs, ohne dass der Laser Tracker umpositioniert werden muss. Gleichzeitig ist das System mobil und auch sonst schwer erreichbare Positionen am Fahrzeug, zum Beispiel die Unterbodengruppe, können ganz einfach gemessen werden. Das ist einmalig. Die beiden Leica T-Probe Systeme kommen aber nicht nur im Messwesen, sondern überall in der Gläsernen Manufaktur zum Einsatz: Neben der Prüfung der Spaltmaßbündigkeit an Komplettfahrzeugen erfolgen auch Eingangsinspektionen von verschiedenen Modulen und Baugruppen (z.b. des gesamten Cockpits als Anlieferteil). Das mobile KMG von Leica Geosystems wird aber auch verwendet, um den Achsen-Einstellstand der stationären Anlagetechnik zu kalibrieren ein Vorgang, der nun nur noch 45 Minuten dauert. Abschließend erklärt Herr Herold: In Zukunft möchten wir das Laser Scanning von Flächen einführen. Dadurch werden die Messprozesse noch schneller. Hier ist der Leica T-Scan die logische Wahl, da er sich nahtlos in unser mobiles Laser- Tracker-basiertes KMG-System integrieren lässt und über das gleiche große Messvolumen von 30 Metern verfügt. Mit unserem aus zwei Einheiten bestehenden Leica T-Probe System ist es uns gelungen, die Inspektionszeiten für Komplettfahrzeuge zu halbieren. Gleichzeitig haben wir einen noch nie da gewesenen Grad an Flexibilität erreicht, weil wir unser System an andere Abteilungen verleihen können. So dient eine einzige Messlösung für zwei sehr unterschiedliche Aufgaben: zur Endkontrolle der Komplettfahrzeuge und zur Justierung der Anlagetechnik. Der Bündigkeitsunterschied zwischen Kofferraumdeckel und Stoßfänger ist zwar kaum wahrzunehmen, doch wenn die Sollwerte nicht präzise eingehalten werden, entgeht dies dem kritischen Betrachter kaum. Der Sitz muss perfekt sein. Überprüfung schwer zugänglicher Punkte mit der Leica T-Probe ein Kinderspiel. Dass der entsprechende Referenzpunkt am Auspuffsystem nicht sichtbar ist, stellt kein Problem dar. Solange Sichtkontakt zwischen der Leica T-Probe und dem Leica Laser Tracker besteht, können präzise Messungen durchgeführt werden.

5 Die Passgenauigkeit von Vorderkotflügel und Haube und der Spalt zwischen den beiden Teilen bieten subtile Hinweise auf die Verarbeitungsqualität eines Fahrzeugs. Ein Messtechniker überwacht mit Hilfe der Metrolog XG for Leica Software über einen PC mögliche Abweichungen von den Sollwerten. Eine Leica T-Cam, die auf einem Leica Laser Tracker angebracht ist, überwacht die Bewegungen der Leica T-Probe bei der Überprüfung des Sitzes der Innenverkleidung an der Fahrertür. Mit dem System können Messungen innerhalb eines Volumens von 30 Metern, also 15 Meter in jede Richtung, vorgenommen werden. Die tatsächliche Position des ABS- Steuergeräts im Fahrzeug wird mit den Sollwerten abgeglichen. Der Messtechniker verfolgt den Verlauf des Messvorgangs und mögliche Abweichungen in Echtzeit auf einem Anwendungs-PC mit der Metrolog XG for Leica Software.

6 Egal, ob Sie das schnellste Auto, das grösste Flugzeug oder das genaueste Werkzeug herstellen wollen zum Maximieren von Qualität und Produktivität benötigen Sie immer präzise Messungen. Deshalb vertrauen Experten bei der Erfassung, Analyse und Präsentation von 3D-Daten den Messlösungen von Leica Geosystems. Leica Metrology ist bekannt für seine grosse Auswahl an industriellen Mess- und Prüfprodukten, z.b. Laser Tracker, Local Positioning Technology (LPT) basierte Systeme, 3D-Software und hochpräzise Total Stationen, die Daten exakt erfassen, schnell modellieren, einfach analysieren und in 3D darstellen. Leica-Kunden schätzen die Zuverlässigkeit und die Effizienz unserer Produkte genauso wie den erstklassigen Service & Support. Leica Geosystems Metrology Präzision, Zuverlässigkeit und Service. When it has to be right. Copyright Leica Geosystems AG, Unterentfelden, Switzerland Weitere Informationen erhalten Sie unter info.metrology@leica-geosystems.com de- II.07. Printed in Switzerland. Leica Geosystems AG Moenchmattweg 5 CH-5035 Unterentfelden Switzerland Phone info.metrology@leica-geosystems.com