Karosseriebauanlagen aus dem Baukasten
Drei neue Produktionsanlagen baut der Volkswagen-Konzern im Schnitt jedes Jahr. Wie in der Fahrzeugproduktion spielt dabei Standardisierung eine immer wichtigere Rolle. Im Bereich der Anlagenelektrik setzt der Automobilbauer daher auf ein modulares Konzept, das auf einem Baukastensystem für Schaltungsunterlagen basiert.
Bild: Volkswagen
Pionierarbeit wird großgeschrieben in einem Automobilkonzern, der für sich in Anspruch nimmt, ‚das Auto‘ zu bauen: Von der Marke Volkswagen werden jedes Jahr im Schnitt drei neue Produktionsanlagen – mit jeweils hunderten von Robotern – für verschiedene Länder geplant und aufgebaut. Mit steigender Anzahl von Fahrzeugderivaten bei gleichzeitiger Reduzierung der Produktion je Fahrzeugderivat stellen sich neue Herausforderungen für die Planungen von Produktionsumfängen. Es rückt die Definition von Standards in den Vordergrund und damit die Frage, wie diese abgebildet werden können. Der Autobauer setzt daher in der Planung der Anlagenelektrik seit 2009 auf eine modulare und baukastenbasierte Konstruktion. Dazu kommt das Eplan Engineering Center (EEC) zum Ensatz. Der Thin[gk]athon, veranstaltet vom Smart Systems Hub, vereint kollaborative Intelligenz und Industrie-Expertise, um in einem dreitägigen Hackathon innovative Lösungsansätze für komplexe Fragestellungen zu generieren. ‣ weiterlesen
Innovationstreiber Thin[gk]athon: Kollaborative Intelligenz trifft auf Industrie-Expertise
Das Herzstück des Systems ist ein Baukastensystem mit Konfigurator für die Generierung von Schaltungsunterlagen mit regelbasierter Plausibilitätsprüfung. Nahezu alle mechatronischen Abhängigkeiten werden von der Lösung berücksichtigt. Die Daten haben ihren Ursprung in einem zentralen Modell als ‚Single Source of Truth‘. Von dieser Arbeitsweise wollen die Wolfsburger auch ihre Zulieferer überzeugen – mit wachsender positiver Resonanz. Die mit dem EEC realisierte Konfigurationslösung heißt ‚Volkswagen Elektro-Anlagen Konfigurator‘ (VEAK). Das Team um Steffen Strickrodt, Ingenieur in der Planung Anlagenelektrik, hat in enger Zusammenarbeit mit dem Softwareanbieter die Konfigurationsoberfläche entwickelt. „Wir haben mit dem VEAK eine für uns und unsere Zulieferer bedienerfreundliche und einfache Oberfläche im EEC geschaffen, die genau auf unsere Standards abgestimmt ist“, erläutert Strickrodt.
Paralleles Engineering statt sequenzieller Arbeitsschritte
Der Ingenieur vergleicht das zugrunde liegende Prinzip gerne mit den Fahrzeug-Konfiguratoren, die praktisch jeder Automobilhersteller im Netz anbietet: So wie der Käufer dort über Dialoge sein Wunschauto konfiguriert, soll auch der Baukasten den Projekteur benutzerfreundlich durch die Konfiguration einer Karosseriebauanlage führen. Im konventionellen sequenziellen Prozess beginnt die Mechanikplanung mit der Auslegung und der Layout-Auslegung, im Anschluss werden diese Daten an die Elektroplanung übergeben, welche dann wiederum für die Automatisierung der Anlage zuständig ist. Mit dem VEAK soll diese sequentielle Arbeitsweise mit den jeweiligen, interdisziplinären Verknüpfungsinformationen parallelisiert werden.
Doppelte Eingaben sollen so mit der Zeit verringert werden. Dazu werden mechanische Bestandteile einer Karosseriebauanlage mechatronisch betrachtet. Mechanische Komponenten wie Industrieroboter, Drehtische oder Schutztüren sind im System mit interdisziplinären Verknüpfungsinformationen – zum Beispiel der Darstellung im Stromlaufplan – abgebildet. Der Anwender konfiguriert das mechanische Abbild der Anlage unter Anreicherung von Informationen zur Abbildung eines Stromlaufplanes, etwa der Festlegung der Verdrahtungsreihenfolge. Das Ergebnis wird durch diese Vorgehensweise vorausschaubar, Fehler können reduziert und die Einhaltung von Standards gewährleistet werden.
