Innovatives Fertigungssystem für Achsträger im BMW Group Werk Dingolfing.

Der Einsatz von Robotern ermöglicht eine zehntelmillimetergenaue Positionierung der jeweils benötigten Komponenten. (Bild: BMW)

Im Komponentenwerk 02.10 des BMW-Standorts Dingolfing laufen künftig alle Achsträger für die verschiedenen Antriebsvarianten über dieselbe Produktionslinie. Modulare Fertigung heißt der Schlüssel, mit dem das Werk nicht nur die unterschiedlichen Kundenanforderungen und die stetig wachsende Nachfrage nach elektrifizierten Modellen bedienen möchte, sondern auch zu einem weiteren Sprung in Sachen Nachhaltigkeit ansetzt. Nachdem das Produktionssystem bereits seit 2019 Teilumfänge der Achsfertigung erfolgreich abdeckt, kommt es mit dem neuen BMW 7er jetzt vollumfänglich zum Einsatz.

Statt die Komponenten wie bisher in einer Abfolge von Einzelschritte zu bauen, kann jetzt die Produktion mehrerer Varianten parallel erfolgen. Die Aufteilung der Module erinnert dabei an ein Fischgrätenmuster, denn die Komponenten werden über eine zentrale Mittelachse zum nächsten Arbeitsschritt in die jeweils rechts und links befindlichen Schweißstationen transportiert. Digital gesteuert kommen sie so immer direkt in die nächste freie Station für den derivatspezifischen Folgeprozess. Wartezeiten entfallen, weil nicht mehr die zeitintensivste Variante den Takt für alle Folgekomponenten vorgibt. Das steigert die Flexibilität bei der Volumenplanung für die jeweiligen Derivate und erleichtert auch die Integration neuer Varianten in bestehende Produktionsprozesse, weil bei Bedarf nur einzelne Stationen ausgetauscht oder angepasst werden müssen.

Automatisierung macht aufwändige Umbaumaßnahmen obsolet

Ein weiterer Vorteil der modularen Achsträgerfertigung: Sie setzt auf flexible Automatisierung anstelle von statischen Vorrichtungen. In dem neuen System positionieren Roboter die Bauteile für die einzelnen Prozessschritte. So greifen und halten beispielsweise zwei Roboter die benötigten Teile und bringen sie zehntelmillimetergenau in die richtige Position, ein dritter Roboter schweißt sie zusammen. Dies erleichtert den Wechsel zwischen unterschiedlichen Fahrzeugderivaten, da die Greifsysteme der Roboter unterschiedliche Teile aufnehmen und positionieren können. Statt eines aufwändigen Umbaus von tonnenschweren Stahlvorrichtungen ist so nur noch eine Umstellung im Roboterprogramm erforderlich.

Damit können wir kurzfristig auf veränderte Marktbedarfe oder regulatorische Anforderungen reagieren – und im laufenden Betrieb den Mix der gefertigten Varianten verändern. Das verschafft uns eine extrem hohe Flexibilität und wir lasten unsere Produktionskapazitäten optimal aus“, erläutert Marc Sielemann, Leiter BMW Group Einkauf, Qualität und Produktion für Antrieb, Fahrwerk und Bremsen. Gleichzeitig fördert das Fertigungssystem durch die intelligente Verknüpfung verschiedener Fertigungsdaten und Prozessparametern die weitere Digitalisierung in der gesamten Produktion.

Elektrifizierung und Mehrfachnutzung steigern Nachhaltigkeit

Mehr Software als Stahl – das wirkt sich auch positiv für die Umwelt aus. 25 Tonnen Stahl im Jahr spart es, dass die bisherigen 1,25 Tonnen schweren Stahlvorrichtungen durch flexible Greifsysteme ersetzt werden. Die neuen Greifer-Vorrichtungen sind etwa eine Tonne leichter, in Emissionen umgerechnet bedeutet das rund 37,5 Tonnen weniger CO2-Ausstoß. Außerdem sind die Robotergreifer längerfristig einsetzbar, sie passen auch nach Modellwechseln noch und steigern so zusätzlich die Nachhaltigkeit der Produktion. Neben dem sinkenden Materialeinsatz bringt auch die Umstellung der bisher pneumatisch betriebenen Schweißstationen auf die nun vollelektrischen Systeme ein ökologisches Plus: Der Verzicht auf die Druckluft beim Handling der Achsträger senkt den Energiebedarf des Prozesses um über 90 Prozent von rund 18.000 Kilowattstunden auf etwa 900 Kilowattstunden im Jahr.

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