Im Düsseldorfer Daimler Benz Werk werden die Transporter vom Typ „Sprinter“ gebaut. Schwerpunkte der Qualitätssicherung sind hier in den Fertigungsbereichen Rohbau und Lackierung angesiedelt. In der Vermessung der Rohbaukarosserien ist ein bewährtes Hilfsmittel seit einiger Zeit ein mobiler Meßarm für die dimensionelle Vermessung.
Mit rund 470 produzierten Fahrzeugen pro Tag ist Daimler Benz derzeit der europäische Marktführer auf dem Sektor der Transportfahrzeuge der Klasse 2,5 bis 4,6 t zulässiges Gesamtgewicht. Die Düsseldorfer Fertigung gliedert sich in drei große Bereiche
l Rohbau
l Lackierung
l Montage.
Haupttätigkeitsgebiet der Qualitätssicherung Rohbau-/ Lack-/Meßtechnik unter Leitung von Dipl.-Ing. Alexander Beckmann ist der Rohbau. Hier müssen die Fahrzeuge auditiert werden. „Dazu“, erklärt Alexander Beckmann, „werden derzeit 2% der Rohkarossen aus der Fertigung herausgezogen und einem kompletten Audit unterzogen. Daneben gibt es noch das Geometrieaudit, d. h. ein reines Meßaudit für Karossen und Zusammenbauteile. Auch hier werden 2% der Fertigung überprüft.“ Die Zusammenbauteile der Karosserien werden zum Teil selbst gefertigt, wie z. B. Hecktür und Seitenschiebetür, die Fahrertür wiederum wird fertig von einem Zulieferbetrieb angeliefert.
Für das Geometrieaudit im Rohbau werden in erster Linie zwei 3D-Koordinatenmeßgeräte eingesetzt, wobei eines als Rahmenmeßcenter in der Rahmenbaulinie und eines als Serienmeßcenter in der Aufbau-Linie plaziert ist. Im Rahmenmeßcenter werden Rahmen und Unterbauten, Motorhauben, Türen sowie weitere Zusammenbauten vermessen, das Serienmeßcenter überprüft die kompletten Karosserien. Bei Bedarf werden noch Sondermessungen für Fehleranalysen an Einzel- und Montageteilen (z. B. Vorderachsen) sowie an fertigen Fahrzeugen durchgeführt. Grundlage der Messungen sind dabei die von der Konstruktion vorgegebenen CAD-Solldaten. Für alle meßrelevanten Teile wurden insgesamt 242 CNC-Meßprogramme erstellt und im Rechner hinterlegt. Dieser vergleicht Soll- und Ist- Daten, die Abweichungen werden als Wertetabelle oder Grafik ausgedruckt. A. Beckmann: „Alle Meßwerte werden dauerhaft gespeichert und stehen für spätere statistische Auswertemethoden zur Verfügung“. Zur Absicherung des hohen Qualitätsstandes werden Fertigungsprozeßdaten wie Mittelwert, Streubreite, Standardabweichung, und Prozeßfähigkeitswert überwacht. Diese Kennwerte bilden die Basis für Korrekturen in den Fertigungsanlagen und an Teilen und geben Aufschluß über die Wirksamkeit der durchgeführten Verbesserungsmaßnahmen.
Neben dem Geometrieaudit besteht die Sicherung der Qualität im Rohbau weiter aus:
l Werkerselbstprüfung
Diese beinhaltet die Sichtprüfung auf Baurichtigkeit, Vollständigkeit, Sauberkeit und Beschädigungen
l Stichproben
Permanent werden an den Fertigungslinien und in den Untergruppen Stichproben durch besonders qualifizierte QSR-Mitarbeiter durchgeführt. Eine Stichprobe beinhaltet Soll- Ist-Vergleich und Schweißfestigkeitsprüfung mit der Meißelprobe.
l Schweißfestigkeitsprüfung
Durch ständige Überprüfung der Baugruppen mit Zerreißprobe oder Schliffbild wird die Schweißfestigkeit der Zusammenbauteile überwacht. Dazu gehört auch in regelmäßigen Abständen die zerstörende Prüfung kompletter Rahmen und Unterbauten.
l Bereichsaudit Rohbau
Sichtprüfung der gesamten Karosserie innen, außen und von unten auf Baurichtigkeit, Vollständigkeit, Sauberkeit, Beschädigungen und Passungen. Weiter erfolgt das Abfühlen aller Außenhautflächen auf Beulen oder Beschädigungen, Prüfung der Drehmomente aller Anbauteile wie Türen, Sitzkästen, Abschlepphaken, etc.
Problem der Zugänglichkeit
Neben der Vermessung von Karosserien und Zusammenbauteilen müssen auch Betriebsmittel wie z. B. Halte- und Spannvorrichtungen in den Schweißlinien überprüft und vermessen werden. Verantwortlich dafür ist bei Daimler die Meßtechnikspezialistin Kerstin Fink. Sie erläutert: „Wir haben bisher viel mit optischen Meßgeräten wie Nivelliergerät und Theodolit gearbeitet. Mit zunehmender Automatisierung sind die Anlagen jedoch sehr voll gestellt und man kommt mit optischen Meßgeräten nur schwer durch. Irgend-etwas ist immer im Weg.“ Hinzu kommt, daß die Geometrievermessung von Einzelteilen oder äußeren Maßen der Karossen mit den stationären Koordinatenmeßgeräten alleine nicht genügt. Auch im Inneren der Karosserien müssen Anschluß- und Befestigungspunkte für z. B. Trennwände und andere Einbaukomponenten auf ihre Position und Maßhaltigkeit überprüft werden. Um dieses Problem in den Griff zu kriegen, hat man sich nach Möglichkeiten eines transportablen Meßsystems umgesehen. Kerstin Fink: „Wir haben mehrere Systeme geprüft und uns Anfang März 97 für den transportablen Meßarm von Faro entschieden. Nach einigen vergleichenden Vorführungen an unseren realen Meßaufgaben im Hause erfüllte dieses System unsere Anforderungen am Besten.“
Guido Hohs, Applikations Ingenieur bei Faro und von Anbeginn Berater und Betreuer für die Daimler benz Systemlösung erläutert das Prinzip: „Die Ermittlung von Meßwerten mit dem Faro-Arm erfolgt über digitale inkrementale Drehgeber. Die Winkel werden gemessen und über einen am Arm montierten Prozeßrechner direkt in kartesische Koordinaten und die Winkelstellung der Meßsonde durchgerechnet, so daß man an der Schnittstelle am Fuß des Arms direkt kartesische Koordinaten anliegen hat.“ Ein weiterer großer Vorteil des Systems ist, daß man jede beliebige Meßsonde (mit Kugel oder Spitze) problemlos einmessen kann.Ebenso können auch Sondermeßsonden verwendet werden. „Über eines,“ so Guido Hohs, „sollte man sich allerdings im Klaren sein: der Faro-Arm soll nicht Ersatz einer CNC-Koordinatenmeßmaschine sein, sondern ist immer als Ergänzung für besondere Einsatzfälle zu sehen. Als handgeführtes Meßmittel wird er auch nie die Genauigkeit einer stationären Maschine erreichen.“ Das Gerät selbst ist aus Duraluminium und hat dadurch den Vorteil großer Robustheit. Für den mobilen Einsatz in rauher Fertigungsumgebung eine wichtige Eigenschaft.
Durch die Mobilität des Systems können jetzt beispielsweise die zu überprüfenden Betriebsmittel in der Mittagspause der Fertigung vermessen werden, ohne daß der Produktionsablauf extra unterbrochen werden müßte. Auch die Vermessung im Inneren der geschlossenen Rohbaukarossen stellt jetzt kein Problem mehr dar. Der Faro-Arm ist innerhalb weniger Minuten platziert und einsatzbereit. Damit ist der transportable Meßarm die ideale Ergänzung zu den stationären 3D-Koordinatenmeßmaschinen für die komplette Rohbauvermessung. Kerstin Fink: „ Vermessen werden hauptsächlich die Positionen für Flansche, Kanten, Dachausschnitte, Trennwand-Anschlüsse usw. Von der Meßgenauigkeit her sind wir dabei mit dem 1/10-Bereich zufrieden. Eine höhere Genauigkeit ist hier nicht erforderlich. Das wichtigste Ergebnis für uns ist,“ so betont Kerstin Fink, “daß die Meßtechnik damit etwas prüfen kann, was vorher eben nicht möglich war. Der Faro-Arm bietet in Verbindung mit AutoCAD auch die Möglichkeit, daß wir Flächen messen können. Auch dies war vorher nicht möglich.“ Qualitätschef Alexander Beckmann zieht das Fazit: „Durch diese neuen Möglichkeiten haben wir insgesamt eine höhere Sicherheit in der Qualitätssicherung bekommen.“
[GRO]
Weitere Informationen A QE 404
Daimler Benz Düsseldorf
Mitarbeiter: 4300
Produktion: 470 Transporter
„Sprinter“ pro Tag
Werksfläche: 535.048 m2
Rohbau-Kennzahlen:
Die Karosserieteile werden im Rohbau über Schutzgasschweißen und Punktschweißen miteinander verbunden. Je nach Sprintertyp 4300 bis 7500 Schweißpunkte beim Punktschweißen, Automatisierungsgrad 85 %.
Beim Schutzgasschweißen betragen die Schweißnahtlängen zwischen 7 und 14m, Automatisierungsgrad 10 %.
270 Roboter oder programmierte Lineareinheiten sind derzeit im Rohbau eingesetzt.
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