In Neckarsulm werden die unterschiedlichen A6-Varianten in großen Stückzahlen gebaut. Die hohe Qualität wird im Karosseriebau durch modernste Messtechnik gewährleistet. Das Witte Alufix-System stellt zusammen mit einem Messarm ein an Schnelligkeit und Flexibilität unschlagbares Team dar.
Um eine hohe Qualität zu erreichen, müssen die Blechteile, die im Karosseriebau gefügt werden, exakt zueinander passen. Eine Aufgabe, die in Neckars-ulm im Betriebsmanagement verankert ist. Henry Amon, Abteilungsleiter für Betriebsmanagement im Karosseriebau A6, sorgt mit seinen 169 Mitarbeitern dafür, dass alles funktioniert. In seine Verantwortung fallen Robotertechnik, Schweißtechnik, Klebetechnik, Vorrichtungstechnik und nicht zuletzt die Messtechnik, ein Bereich, in dem in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt wurden. Ein 20 Mann starkes Mess- und Analyse-Team kümmert sich speziell darum, dass die Teile nicht aus dem Maß laufen.
Zu einem wichtigen Garanten für die Maßgenauigkeit in der Serienfertigung ist mittlerweile die Inline-Messtechnik per Laser geworden. Henry Amon ist von dieser Technik überzeugt: „Wir haben hier im Karosseriebau des A6 17 Inline-Messstationen – das sind 400 Sensoren und 1147 Messpunkte. Damit vermessen wir an jeder größeren Schweißgruppe die Karosserieteile zu 100 Prozent. Beim A6 haben wir das zum ersten Mal in diesem Umfang eingesetzt, und die neu anlaufenden Serien profitieren von den positiven Erfahrungen.“
Von den Ergebnissen profitiert zuerst das Mess- und Analyse-Team, denn durch die 100-Prozent-Messung lassen sich Fehlentwicklungen frühzeitig voraussehen. Markus Ehrenfried koordiniert dieses Team. Er und seine Mitarbeiter können dank der Inline-Messung schnell reagieren, wenn einzelne Messpunkte aus der Toleranz laufen. Dann kommt sozusagen die „Offline“-Messtechnik ins Spiel. Auch hier steht dem Team modernstes Equipment zur Verfügung. Im Analyse-Messraum wird eine Stiefelmeier-Ständermessmaschine eingesetzt, um Karosserien, Einzelteile, Vorrichtungen oder Aufbauten zu vermessen. Seit vier Jahren wird diese konventionelle Technik von einem ortsungebundenen Photogrammetrie-System der Firma Leica unterstützt. Mit zwei Kameras werden über Winkelfunktionen ganze Karosserien und Vorrichtungen auch außerhalb des Messraums vermessen.
Das jüngste Kind des Mess- und Analyse-Teams ist ein mobiler Gelenkmessarm der Firma Faro – der Faro-Arm der Goldserie mit sieben Achsen und drei Metern Messvolumendurchmesser. Mit ihm und der dazugehörigen Faro CAM2 Automotive-Software lassen sich Bauteile flexibel dreidimensional vermessen, ohne dass vorher ein spezielles Messprogramm erstellt werden muss. Der Messarm weist eine Messtoleranz von 0,08 mm auf und wird vorwiegend an der Messplatte der Stiefelmeier-Messmaschine eingesetzt. Prinzipiell ist er aber mobil und überall einsetzbar.
Die Sorgen des Analyse- und Messteams gelten vor allem den Fügeprozessen – zum Beispiel beginnend bei der B-Säule, über die B-Säule mit Schweller, bis hin zur fertigen Seitenwand und kompletten Karosserie. Markus Ehrenfried erklärt: „Wir kümmern uns meist um Fügeprobleme, das heißt, dass zwei Teile nicht optimal zueinander passen. Dann müssen wir dafür sorgen, dass sich das ändert.“
Die Ursachen für maßliche Abweichungen sind einem blecherfahrenen Mann wie Markus Ehrenfried bekannt: „Da können viele Gründe dahinter stecken. Blechteile haben nun mal ein Eigenleben. Bei einer Abpressung können unter Umständen Coils aus unterschiedlichen Chargen aus dem Stahlwerk zum Einsatz kommen, die zum Teil ein geringfügig unterschiedliches Umformverhalten haben, was sich auf die Maßhaltigkeit auswirken kann.“ Werden solche Abweichungen – zum Beispiel durch die Inline-Messung – festgestellt, muss das Mess- und Analyseteam ran.
In dieser Situation ist es wichtig, schnell zu reagieren. Markus Ehrenfried: „Da brauchen wir flexible, schnelle Systeme wie den mobilen Messarm, und Bauteilaufnahmen, die wir schnell zusammenbauen können.“ Ein solches modulares Vorrichtungssystem hat Markus Ehrenfried im Alufix-System von Witte gefunden.
Alufix ist ein flexibler Vorrichtungsbaukasten aus hochfestem Aluminium für die reproduzierbare Aufnahme unterschiedlicher Werkstückformen und -dimensionen. Er besteht aus einer Vielzahl patentierter Elemente aus denen anwendungs- und werkstückspezifische Vorrichtungen montiert werden. Die Einzelkomponenten können nach Gebrauch in anderer Form oder ergänzend zu weiteren Aufbauten erneut verwendet werden. Das System wird vorrangig in der Qualitätssicherung für Messaufnahmen und Kontrollvorrichtungen eingesetzt. Alufix basiert auf verschiedenen Modulen mit einem Lochrasterprofil, das aus H7-Bohrungen in sehr genau tolerierten Abständen besteht. In einem Rahmenprofil lassen sich aus einer Vielzahl verschiedener Elemente in kürzester Zeit genau die benötigten Vorrichtungen aufbauen. Markus Ehrenfried erklärt: „Für das Beispiel B-Säule und B-Säule mit Schweller haben wir gerade mal eine halbe Stunde gebraucht.“
Während diese Vorrichtung quasi aus dem Stegreif gebaut werden konnte, steht für kompliziertere Aufbauten ein elektronischer Katalog zur Verfügung, auf den der Konstrukteur aus dem CAD-System heraus zugreifen kann. Er nimmt sich die benötigten Bauteile aus der Bibliothek und kann auf einfache Art und Weise auch verschiedene Variationen ausprobieren. Amortisiert hat sich das Alufix schon bald durch seine Zeitersparnis: konventionelle, geschweißte Aufbauten würden meist Wochen dauern. Dazu kommt, dass sich beim Alufix-System alle Teile wiederverwenden lassen, während die geschweißten beim Schrott landen.
Kurzum, mit dem Messarm und dem Witte Alufix-System stehen dem Anwender zwei schnelle, flexible und kostengünstige Tools zur Verfügung, ideal für schnelle Messungen unterschiedlicher Bauteile. „Verheiratet“ man die beiden Komponenten, erhöht sich ihre Flexibilität zusätzlich. Gemeint ist folgendes: Wenn man den Messarm nicht mit Magnetfuß oder Drei-Bein-Stativ aufbaut, sondern auf das Alufix-Profil aufsetzt, profitiert der Messarm von der Genauigkeit des Witte-Systems. Das macht sich besonders bei größeren Bauteilen bemerkbar, bei denen der Messarm versetzt werden muss. Markus Ehrenfried weiß das zu schätzen: „Wenn ich den Arm immer wieder umsetzen muss, weil mein Messvolumen nicht ausreicht, brauche ich keine Neuausrichtung mehr durchzuführen. Die H7-Bohrungen, die mit entsprechenden Absteckbolzen genutzt werden, verleihen sehr hohe Reproduzierbarkeit. Muss ich bei großen oder komplexen Teilen, wie zum Beispiel einer Seitenwand, vorne und hinten im Wechsel messen, bin ich sicher, dass ich immer wieder die selben Positionen einnehme und der Fehler gering ist. Das ist eine ideale Lösung, die mich sehr flexibel und dementsprechend schnell macht.“
Die Faro-Software bietet dem Arm zwar auch unabhängig vom Witte-System die Möglichkeit, die sogenannte Sprungfunktion zu machen: Wenn das Messvolumen nicht ausreicht, kann der Bediener drei Referenzpunkte erfassen, den Arm umsetzen und sich wieder über diese Punkte einmessen. Martin Schroth, für den Witte-Vertrieb in Süddeutschland zuständig, erklärt jedoch den Unterschied: „Wenn mit dem Dreibeinstativ oder mit dem Magnetfuß gearbeitet wird, und die ursprüngliche Messposition wieder eingenommen werden soll, ist das mit einem gewissen Fehler verbunden. Mit dem Alufix-System ist über die Absteckbolzen eine viel höhere Reproduzierbarkeit möglich. Die restliche Ungenauigkeit, die im Witte-System steckt, ist vernachlässigbar im Verhältnis zur Ungenauigkeit des Messarms.“
Soweit die einfache Beziehung aus Messarm und Alufix. Die beiden können noch eine engere Beziehung eingehen und zum Traumpaar werden, wenn man das System im Alufix-Rahmen zusätzlich mit einem Maßstab ausrüstet. Man schafft damit eine zusätzliche Achse, so dass aus den beiden Elementen fast eine vollwertige Messmaschine wird. Martin Schroth präzisiert: „Wir verwenden dafür einen Renishaw-Maßstab, der auf das Alufix-System geklebt wird. Eine zusätzliche Steuereinheit wird dann auf die Adapterplatte montiert, wodurch die x-Achse – bei einer Messmaschine wäre es diese – von der Steuerung mitberechnet wird. Bei dieser Lösung hier im Karosseriebau bekäme der siebenachsige FaroArm die achte Achse noch dazu“. Auch ohne den letzten Schritt zur Messmaschine zu vollziehen, ist die Kombination aus dem Messarm und Alufix eine große Hilfe fürs Analyse- und Messteam.
Ein beispielhaftes Problem, wie es in der Praxis auftritt, soll die Arbeit mit dem Arm und dem Witte-System verdeutlichen: Der Pfosten B ist zu rund, es gibt Probleme in der Montage. Was ist schuld daran, dass dieser Pfosten zu rund ist? Es kann ein reines Fügeproblem in der Anlage sein, das dann der Vorrichtungsschlosser vor Ort abzustellen versucht. Kann er den Fehler nicht beheben, beginnt die Arbeit im Messraum.
Bauteile und Schweißgruppen werden gebracht, und mit dem Alufix-System sind in kurzer Zeit die Messvorrichtungen aufgebaut. Der Messarm steht zum Erfassen der Messwerte bereit. Markus Ehrenfried schildert: „Wir gehen ohne festes Messprogramm mit dem Taster in den Problembereich, wählen Messpunkte so, wie wir sie für sinnvoll halten. Auch die Anzahl der Messpunkte in diesem Bereich können wir selbst festlegen. Wichtig ist – zum Beispiel beim Pfosten B – dass erst der fehlerhafte Bereich am Pfosten gemessen wird, dann der selbe Bereich an der nächst größeren Schweißgruppe, und dann an der nächst größeren Einheit; kurz gesagt, dass man den Fügeprozess verfolgt.“ Henry Amon sieht den Einsatz der Kombination aus Messarm und Alufix-System im größeren Zusammenhang: „Wir müssen in der Praxis auf flexible, schnelle Systeme setzen, um möglichst sofort eine Aussage zu haben. Schließlich wird die zur Verfügung stehende Zeit, um ein neues Auto auf den Markt zu bringen, immer kürzer.“
Audi Neckarsulm
Das Audi-Werk Neckarsulm, die zweitälteste Automobilfabrik der Welt, ist mit seinen 12500 Mitarbeitern ein Werk mit sehr hoher Technologiekompetenz. Ein Highlight ist die Aluminiumverarbeitung. Unter anderem ist hier auch das Aluminiumzentrum beheimatet, wo Spezialisten aus allen Geschäftsbereichen intensiv an der Thematik Leichtbau arbeiten. Der A6 wird in Neckarsulm seit 1996 gefertigt. Daneben werden hier auch seit 1994 der A8, der erste Serien-Pkw mit Aluminiumkarosserie, sowie seit Anfang 2000 der A2, das erste Alu-Auto in Großserie, produziert.
Weitere Informationen A QE 420
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