Zukunftsfähige Messtechnik sichert die Qualität des VW Crafter im Volkswagen-Werk in Września.
Foto: GOM

Messtechnik + Prüftechnik

Optische Messtechnik im VW Werk Września

Im Volkswagen-Werk in Września wird die Produktionsqualität für den VW Crafter mit zukunftsfähiger Messtechnik sichergestellt.

Im Oktober 2016 wurde das neue Werk des Automobilherstellers VW Nutzfahrzeuge in Września, Polen, offiziell eröffnet. In nur 23 Monaten wurde am neuen VW-Standort eine hochmoderne Produktionsstätte errichtet, in der zukünftig das Lieferwagenmodell VW Crafter gebaut wird. Auf einer Fläche von 300 Fußballfeldern können bis zu 100.000 Fahrzeuge im Jahr produziert werden. Zu diesem Zweck sind in Września Karosseriebau, Cubing Center, Lackiererei sowie Endmontage nach den Kriterien des VW-Energiesparprogramms „Think Blue. Factory.“ komplett neu entstanden. Vorstandsvorsitzender Jens Ocksen erklärt: „Das neue Werk in Września ist ein Musterbeispiel für die europäische Nutzfahrzeugfertigung, in der neueste Technologien umwelt- und energieeffizient eingesetzt werden.“

Individuell konfigurierbare Fahrzeugaufbauten und Ausstattungsvarianten sind Merkmale eines zeitgemäßen Automobilbaus. Dementsprechend wurde die Fertigung im Werk in Września für die Fertigung des VW Crafter geplant. Der Lieferwagen basiert auf einer neuen Plattform. Damit können 70 % der Fertigung entsprechende individuelle Lösungen abdecken. Das erreicht Volkswagen größtenteils durch Automatisierung. Zur Umsetzung der Variantenvielfalt und der individuellen Bestellungen führen 430 Roboter 68 % der Schweiß- und Klebevorgänge im Karosseriebau sowie Materialtransportaufgaben durch. In der Lackiererei beträgt der Automatisierungsgrad 65 %.

Kundenspezifische Fertigung und Qualitätsssicherung

Die kundenspezifische Fertigung in Września erfordert auch neue Konzepte hinsichtlich Qualitätssicherung. Bei 1.100 konfigurierbaren Ausstattungsvarianten des VW Crafters sind die zu messenden Teile vielfältig: Unterbau, Vorderwagen, geschlossene und offene Aufbauten, Fahrerhaus mit Einzel- oder Doppelkabine und vieles mehr. So wurde die Messhalle mit ihren 5.400 m² fertigungsnah in die Karosseriebaulinie integriert. Das Cubing Center mit Meisterbock, Virtual Assembly und hallenwandgroßer Powerwall ist über einen Durchgang direkt mit der Messhalle verbunden.

Volkswagen setzt in Sachen Qualitätssicherung überwiegend auf berührungslose Messtechnik. Zur Ausstattung der Messhalle in Września gehören zahlreiche automatisierte optische Messsysteme der Firma Gom: zwei Atos-Scanbox-Anlagen der Serie 6 sowie drei Doppelroboter-Messzellen und mehrere mobile optische Messmaschinen. Diese werden zur umfassenden Inspektion von Zusammenbaugruppen und Rohkarosserien bis hin zu vollständig lackierten Karosserien eingesetzt. Alles ist auf die Messung der bis zu sieben Meter langen und fast drei Meter hohen Fahrzeuge ausgerichtet. Die Messergebnisse der optischen Systeme von Gom dienen zur vollflächigen 3D-Geometrieprüfung, einschließlich Randkanten und Lochbild, durch den Abgleich von Soll- und Ist-Daten.

Bei der Vielfalt der zu messenden Komponenten kommt der Erstellung und Verfügbarkeit der Mess- und Inspektionsprogramme eine hohe Bedeutung zu. Roboterpfade und Sensorpositionen sollten automatisch und benutzerunabhängig berechnet werden und vor allem die laufenden Messzellen nicht blockieren. Die Funktionen der integrierten Gom-Software, wie der virtuelle Messraum (VMR) und Auto Teaching, bieten gute Lösungen. Im VMR werden Bauteil, Sensor, Messzelle und Kinematik abgebildet, damit Pfade und Positionen des Roboters und des Sensors automatisch berechnet werden. Die Grundlage zur Bestimmung der Messpositionen liefert das Bauteil-CAD. Die Inspektionsplanung kann dabei dezentral unabhängig von der Messanlage erfolgen. Das Mess- und Inspektionsprogramm wird als Vorlage gespeichert und später vom Werksmitarbeiter im Kiosk-Modus an der Messzelle aufgerufen.

Messtechnik umfassend im Einsatz

Die bei Volkswagen als „Schnellläufer“ bekannten Messsysteme von Gom werden auch bei den Zulieferern im Umfeld des Werks in Września eingesetzt. Denn der neue Standort wurde ohne Presswerk geplant. Stattdessen erfolgt bei den Lieferanten der Press- und Anbauteile die Warenausgangskontrolle mit der gleichen Messtechnik und mit den gleichen Bauteilhalterungen wie bei Volkswagen.

An der Karosseriebaulinie selbst prüfen sechs Inline-Robotermesszellen von Zeiss einzelne Punkte, Lochlagen und Kanten. Die punktuellen optischen Messergebnisse dienen der Prozessüberwachung anhand von Datenkorrelation der Relativmessungen. Die Systeme detektieren auffällige Schwankungen, bieten jedoch keine weitere Möglichkeit zur Fehleranalyse. Die absolute Messung der Teile im Messraum mit den Gom-Maschinen lässt hingegen Rückschlüsse auf die Ursache der Prozessschwankung zu.

Volkswagen profitiert von den Ergebnissen der langjährigen Zusammenarbeit mit den Messtechnikherstellern. Das durchgängige Zusammenspiel von Sensorik und Software aus einem Haus ist dabei von Vorteil. Selbstverständlich ist, dass alle Anforderungen erfüllt und vor allem nachgewiesen sind. So ist die Genauigkeit der Systeme von unabhängiger Stelle geprüft und zertifiziert. Darüber hinaus werden die Systeme von Volkswagen selbst immer wieder aufs Neue eingehenden Prüfungen unterzogen.

Verbesserungen durch optischen Messtechnik

Der Umschwung von taktiler auf optisch-flächenhafte Messtechnik ist auf die Vollständigkeit und Verständlichkeit der Ergebnisse zurückzuführen. „Der optische Messraum ist der Messraum der Zukunft – für die Menschen und für die Technik“, so Werner Steinert, Leiter für Messwesen am Standort Września. Mit über 25 Jahren Erfahrung im Automobilbau ist für ihn klar, dass Messtechnik immer einen Nutzen haben muss: „Denn unkontrollierte Prozesse sind schlechte Prozesse.“

Hinter der Entscheidung für optisch-flächenhafte Messtechnik steckt auch das Verständnis von Volkswagen, dass der Mensch die Messtechnik gut anwenden und verstehen können muss. Die 56 Mitarbeiter des optischen Messraums wurden vor Ort zeitgleich mit dem Bau des Werks eingestellt und angelernt. Auf diese Weise wird die Ausbildung von Anwendern im Messtechnikwesen nicht zum Engpass im heutigen Automobilbau. Schließlich sind die vollflächigen 3D-Daten leicht begreifbar, also visuell verständlich. Mit berührungsloser und vollflächiger Koordinatenm

esstechnik erreicht Volkswagen außerdem eine Informationsdichte, die taktil nicht möglich ist. Die 3D-Messergebnisse ermöglichen eine effektive Nachregelung der Prozesse, ohne mehr Zeit für das Produkt aufzuwenden. Sie dienen dazu, nicht nur die Funktion, sondern auch Optik und Design aufgrund der Maßhaltigkeit zu prüfen, um so die hohen Qualitätsansprüche von Volkswagen und seinen Kunden zu erfüllen. Deshalb ist die optisch-vollflächige Messtechnik nicht nur zeitgemäß, sondern auch zukunftsfähig.

Im Volkswagen-Werk in Września wird deutlich, dass die optische Messtechnik durch die vollflächige Digitalisierung den Weg in die Zukunft der Messtechnik ebnet: Künftig soll jedes Bauteil vollflächig digitalisiert werden, sodass bald nur noch 3D-Volumenmuster miteinander verglichen und keine Messberichte mehr erstellt werden müssen.

Messtechnik + Prüftechnik

Produktionsqualität messtechnisch sicherstellen

Volkswagen setzt bei der Sicherstellung der Produktionsqualität seiner VW Crafter auf Messtechnik von Gom. Die Atos-Messsysteme übernehmen dabei die Inspektion von Baugruppen und Rohkarosserien.

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