Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Autos zügiger in Serie fertigen

02.01.2014
Neue Automodelle werden zunächst in einer Vorserie produziert. Ein neues Verfahren erlaubt es nun erstmals, die dort verwendeten Parameter direkt auf die Serienfertigung zu übertragen.

Immer mehr Varianten verschiedener Automodelle drängen auf den Markt, die Produktlaufzeiten werden kürzer und die Energiekosten steigen. Vor allem die langwierigen Anlaufzeiten im Karosseriebau bereiten den Autoherstellern Probleme: Sie müssen die Fertigungsanlagen an die jeweils neuen Bauteile und Baugruppen anpassen. Das ist sehr zeitaufwendig.


Spannelemente fixieren ein Metallbauteil in der Automobilproduktion. Eine neue Vorrichtung übernimmt die eingestellten Parameter der Vorserie und macht den Herstellungsprozess schneller und flexibler. © Fraunhofer IWU

Um einzelne Elemente zusammenzubauen, etwa eine Tür oder ein Seitenteil, spannen die Hersteller die Einzelteile in typspezifische Spannvorrichtungen und schweißen sie zusammen. Dabei kommt es auf Genauigkeit an. »Die noch nicht fest verschweißte Tür ist ein instabiles Gebilde – fasst man es an einer Stelle an, biegt sich eine andere durch. Die Mitarbeiter müssen die Vorrichtungen exakt justieren, um das Bauteil zu fixieren«, sagt Marco Breitfeld vom Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz. Bei jedem neuen Fahrzeugmodell kann es mehrere Monate dauern, bis die Anlage optimal eingestellt ist. Die Vorserie hilft dabei nur wenig: Denn die dort verwendeten Spanner haben nichts mit den später eingesetzten gemein.

Anlaufzeiten deutlich reduzieren

Das IWU hat eine Vorrichtung entwickelt, mit der sich bereits ermittelte Parameter direkt auf die Serienproduktion übertragen lassen. »Wir hoffen, die Anlaufzeiten damit um bis zu 50 Prozent reduzieren zu können«, so Breitfeld. Das verwendete Verfahren heißt »Try-Out« und wird bereits beim Umformen im Presswerk angewendet. Spezielle Try-Out-Pressen ermitteln beispielsweise die Stellgrößen für einen qualitätsgerechten Betrieb außerhalb des Serienprozesses – ohne die Produktion zu unterbrechen. Die Pressen simulieren dabei die Prozessparameter und die Fertigungsumgebung der regulären Anlage. Nun haben die Wissenschaftler das Verfahren auf den Karosseriebau übertragen. »Wir betreten damit Neuland und haben das Prinzip der Pressen auf die Spannvorrichtungen übertragen«, sagt der Forscher.

Diese enthalten vier funktionale Elemente, die ähnlich einem Baukasten zusammengesetzt sind: Mit Höhenmodulen lässt sich die Konsolenhöhe flexibel einstellen; den Winkel der Spannelemente legen Winkelmodule fest. Shim-Module übernehmen die Feinjustierung. Dabei handelt es sich um Flächen unterschiedlicher Dicke, die man in die Vorrichtung einbringt. Maximal zehn Millimeter in jeder Richtung hat man damit Spielraum. Über das Steifigkeitsmodul simulieren die Forscher, wie steif die Vorrichtung wäre, wenn sie aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff bestünde.

Auch Leichtbaupotentiale kann das IWU mit diesem Verfahren erschließen. Nicht für die Karosserie, sondern für Geräte und Bauteile, die der Autobauer benötigt, um zu produzieren. Die Forscher nutzen die Try-Out-Vorrichtung als Versuchseinrichtung und simulieren mit ihrer Hilfe die Steifigkeit der einzelnen Komponenten und Spannelemente. Sie testen die Grenzen der Anlage und ermitteln, wie viel Gewicht eingespart werden kann, ohne dass die Konstruktion instabil wird.

»Bei einem Modellwechsel tauschen die Hersteller oft die ganze Anlage aus. Für ein Seitenteil beispielsweise kann diese bis zu zweieinhalb Tonnen wiegen. Eine flexible Produktion ist mit solch großen Anlagen nicht möglich«, so der IWU-Wissenschaftler. Die Try-Out-Spanner sind fertig entwickelt. Noch in diesem Jahr wollen die Forscher entsprechende Dienstleistungen anbieten.

Marco Breitfeld | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2014/Januar/autos-zuegiger-in-serie-fertigen.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Leichtbauteile für die Automobilindustrie schnell und günstig fertigen
16.11.2017 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht Kabeleigenschaften schnell und einfach bestimmen
02.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

Neues Elektro-Forschungsfahrzeug am Institut für Mikroelektronische Systeme

21.11.2017 | Veranstaltungen

Raumfahrtkolloquium: Technologien für die Raumfahrt von morgen

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein

21.11.2017 | Geowissenschaften

Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern

21.11.2017 | Physik Astronomie

Zentraler Schalter

21.11.2017 | Biowissenschaften Chemie