So nutzt Audi alte Anlagen für den neuen A2 e-tron

Nicht eine komplett neue Fertigungslinie, sondern die möglichst effiziente Integration in bestehende Strukturen steht beim Produktionsanlauf des Audi A2 e-tron in Ingolstadt im Mittelpunkt. Für das neue Elektrofahrzeug nutzt Audi einen erheblichen Teil vorhandener Technik weiter. Mehr als 1.200 Fertigungskomponenten, darunter Roboter-Schweißzangen und rund 250 Roboter aus bisherigen Audi-Produktionen, kommen erneut zum Einsatz. Wie Audi gegenüber dieser Redaktion erläutert, nutzt der Hersteller dabei gezielt frei gewordene Kapazitäten am Standort und versucht, Eingriffe in die laufende Fertigung möglichst gering zu halten.

Der Standort Ingolstadt verfügt derzeit über drei Montagelinien. Der A2 e-tron läuft zum Produktionsstart auf Montagelinie 2 vom Band. Dort wurde zuvor der Audi A4 gefertigt. Mit der Verlagerung des Nachfolgemodells A5 nach Neckarsulm wurden auf dieser Linie Flächen und Kapazitäten frei, sodass Audi den Anlauf des neuen Elektro-Modells weitgehend ohne Eingriffe in die Produktionsabläufe der beiden anderen Montagelinien vorbereiten konnte.

Damit verbindet Audi den Anlauf mit einem Ansatz, der für etablierte Automobilwerke zunehmend entscheidend wird. Neue Fahrzeuge und Antriebskonzepte müssen in vorhandene Produktionsstrukturen integriert werden, ohne für jedes Modell vollständig neue Anlagen aufzubauen. Für die notwendigen Umbaumaßnahmen nutzte Audi vor allem Wochenenden und Betriebsurlaube, um den laufenden Serienbetrieb möglichst wenig zu beeinträchtigen.

A2 e-tron und A3 teilen sich den Karosseriebau

Besonders deutlich wird dieser Ansatz im Karosseriebau. Audi fertigt die Karosserien des neuen Elektroautos gemeinsam mit denen des A3. Möglich werde dies durch das flexible Layout der vorhandenen Anlagen.

Die Plattformen von A2 e-tron und A3 entstehen zunächst auf zwei getrennten Linien. Anschließend laufen beide Modelle in einer gemeinsamen Aufbaulinie zusammen, in der die Karosserien komplettiert werden. Dabei setzt Audi sowohl kombinierte Werkzeuge als auch flexibel einsetzbare Anlagen ein. Ein Wechsel zwischen beiden Modellen ist dadurch von Takt zu Takt möglich.

Ein großer Teil der wiederverwendeten Anlagen im Karosseriebau stammt aus der A3-Fertigung. Einige mussten lediglich örtlich versetzt werden. Auch in der Lackiererei setzt Audi auf bestehende Strukturen. Dort wird der A2 e-tron gemeinsam mit A6 e-tron und Q6 e-tron gefertigt. Klar ist damit, dass die Wiederverwendung bestehender Betriebsmittel ein wesentlicher Bestandteil des Produktionskonzepts ist.

Parallel dazu erhöht Audi den Automatisierungsgrad. Mit dem A2 e-tron führt der Hersteller am Standort Ingolstadt erstmals einen vollautomatischen Radanbau ein. Roboterstationen übernehmen in der Fahrwerksvormontage von Vorder- und Hinterachse Aufgaben, die bislang an halbautomatisierten Schraubstationen ausgeführt wurden.

Die Räder werden automatisch zum Einbauort transportiert, mit Schrauben bestückt und anschließend von Robotern präzise am Fahrzeug positioniert. Zwei integrierte Kameras erfassen dabei die genaue Position der jeweiligen Bremsscheibe beziehungsweise Bremstrommel. Auf dieser Grundlage erfolgt die Verschraubung mit definierten Schraubparametern. Die Verschraubungsdaten werden rückverfolgbar hinterlegt. Audi verspricht sich davon zusätzliche Prozesssicherheit, höhere Qualität und ergonomische Vorteile für die Beschäftigten.

Auch im Karosseriebau kommt ein neuer Automatisierungsschritt hinzu. Beim sogenannten Bin Picking erfassen kamerageführte Robotersysteme ungeordnet bereitgestellte Bauteile und greifen diese selbstständig. Nach Audi-Angaben können erstmals auch kleine Blechteile direkt aus Behältern entnommen und dem weiteren Fertigungsprozess zugeführt werden. Gleichzeitig sollen dadurch ergonomisch anspruchsvolle Tätigkeiten reduziert werden.

Weniger Varianten sollen Logistik vereinfachen

Einen zweiten Hebel sieht Audi in einer geringeren Produkt- und Prozesskomplexität. Für den A2 e-tron wurde die Zahl der produktionsrelevanten Teilenummern reduziert.

Gegenüber dieser Redaktion beziffert Audi die Reduzierung nun erstmals konkreter: Die Zahl der für Produktion und Logistik relevanten Teilenummern konnte gegenüber vergleichbaren bisherigen Projekten um die Hälfte gesenkt werden. Das vereinfacht die Materialversorgung und reduziert die Komplexität in den Logistikprozessen. Gleichzeitig sinkt der Flächenbedarf für Supermärkte, Lager- und Sequenzierbereiche.

Erstmals setzt Audi in Ingolstadt außerdem durchgängig auf das Produktionsprinzip der Perlenkette, das bereits im Werk Neckarsulm eingesetzt wird. Dabei wird die Reihenfolge der Kundenaufträge sechs Tage vor dem Start der Montage festgeschrieben und anschließend gewerkeübergreifend beibehalten.

Vor Einführung der Perlenkette wurde die endgültige Reihenfolge der relevanten Fahrzeugaufträge erst wenige Stunden vor der Montage festgelegt. Durch die Fixierung sechs Tage im Voraus steigt die Planungssicherheit deutlich, und logistische Prozesse können früher auf den tatsächlichen Bedarf ausgerichtet werden. Audi zufolge lässt sich der Bedarf an Logistikfläche dadurch um bis zu 25 Prozent reduzieren, vor allem durch weniger Sequenzierung und eine bedarfsgerechtere Materialsteuerung.

Dadurch können Zulieferer Teile bereits in der benötigten Fahrzeugreihenfolge produzieren und in den entsprechenden Behältern bereitstellen. Zusätzliche Lager- und Sequenzierflächen im Werk sollen damit teilweise entfallen. Für Audi ist die feste Produktionsfolge damit sowohl ein Instrument zur Komplexitätsreduzierung als auch zur Senkung des logistischen Aufwands.

Sequenzierung wird zum Hebel für stabile Fahrzeugmontage

Mit wachsender Variantenvielfalt steigt der Druck auf Produktionssysteme, Reihenfolgen präzise zu planen. OEMs und Komponentenwerke digitalisieren deshalb die Sequenzbildung, koppeln sie enger an Arbeitsinhalte und suchen nach skalierbaren, transparenten Optimierungsansätzen.

450 Industrie-PCs entfallen

Auch die IT-Architektur der Produktion verändert sich mit dem neuen Modell. Audi nutzt beim A2 e-tron die „Edge Cloud 4 Production“, um Produktionsanwendungen zentral bereitzustellen. Unter anderem laufen das Prüfsystem zur Inbetriebnahme der Fahrzeugsteuergeräte sowie die digitale Werkerführung über die Cloud. Nach Angaben des Herstellers können dadurch in der Montage mehr als 450 Industrie-PCs eingespart werden.

Die Rechenleistung für die einzelnen Shopfloor-Applikationen liegt damit nicht mehr auf den jeweiligen Industrie-PCs, sondern auf virtuellen Maschinen in der Audi-Cloud. Durch diese Virtualisierung will der Hersteller sowohl Investitions- als auch Prozesskosten senken. Gleichzeitig soll der Energieverbrauch zurückgehen.

Die Verlagerung solcher Anwendungen von einzelnen Rechnern an den Anlagen hin zu einer zentralen Infrastruktur soll Updates, Wartung und die Bereitstellung neuer Funktionen vereinfachen. Für Audi ist die A2-e-tron-Produktion damit zugleich ein weiterer Schritt in Richtung einer stärker softwarebasierten und vernetzten Fabrik.

Ein weiteres Anwendungsfeld ist die Virtualisierung von Steuerungen im Karosseriebau. Dort läuft die Edge Cloud 4 Production bereits im Großserienumfeld bei der Fertigung von Audi A5 und A6 in Neckarsulm.

Ergänzt wird dies durch KI-basierte Wissenssysteme. Ein Supply-Chain-Chatbot soll Beschäftigten Informationen zu Prozessen und Dokumentationen zugänglich machen. Der sogenannte „mAIntenance Chat“ unterstützt Instandhalter bei Fehleranalyse und Lösungsfindung.

Entwicklungszeit sinkt um 21 Monate

Nicht nur die Produktion, sondern bereits die Produktentstehung hat Audi für das neue Modell gestrafft. Vom Entwicklungsbeginn bis zur Serienreife seien beim A2 e-tron 21 Monate weniger vergangen als bei bisherigen Fahrzeugprojekten. Audi führt dies unter anderem auf Erfahrungen aus früheren Anläufen, reduzierte Abstimmungsprozesse und eine frühere Fahrzeugreife in der Vorserie zurück.

Produktionsvorstand Gerd Walker sieht in dem Projekt entsprechend mehr als einen einzelnen Modellanlauf. „Wir zeigen auch mit dem A2 e-tron: Wirtschaftlich Autos bauen ist in Deutschland möglich.“ Hochflexible Produktionsanlagen, KI-Anwendungen und das Know-how der Beschäftigten seien zentrale Elemente des Produktionskonzepts.

Für das Ingolstädter Werk wird der A2 e-tron damit auch zu einem Testfall dafür, wie weit sich neue Elektrofahrzeuge mit bestehenden Anlagen, stärker standardisierten Prozessen und einer schlankeren Logistik in eine gewachsene Fabrik integrieren lassen. Die neuen Produktionsdetails zeigen zugleich, dass Audi den Anlauf vor allem über frei gewordene Kapazitäten, wiederverwendete Technik, flexible Anlagen und eine straffer organisierte Logistik realisiert.