Mobile Systeme zur Qualitätssicherung: Laserassistenz im Unikate-Fahrzeugbau

Vor der Zusammenarbeit mit Extend3D wurden für die akkurate Positionierung der Bolzen auf den Karosserien aufwendige Schablonen genutzt.
Vor der Zusammenarbeit mit Extend3D wurden für die akkurate Positionierung der Bolzen auf den Karosserien aufwendige Schablonen genutzt. – Bild: IndiKar Individual Karosseriebau GmbH

IndiKar ist Spezialist für Individualfahrzeugbau und Teil der Welp Group, einer internationalen Unternehmensgruppe mit mehr als 800 Mitarbeitern. Als Systemlieferant verknüpft das Unternehmen den klassischen Prototypenbau mit den Ansprüchen einer OEM-Serienfertigung.

Bei Langlimousinen müssen Türen verlängert und in die Kurvenform des Fahrzeugs angepasst werden.
Bei Langlimousinen müssen Türen verlängert und in die Kurvenform des Fahrzeugs angepasst werden. – Bild: IndiKar Individual Karosseriebau GmbH

Die Ausgangssituation

Bei IndiKar müssen Werker diverse Baugruppen präzise positionieren – bei einer Vielzahl an Varianten bis hin zu Einzelstücken kein leichtes Unterfangen. Vor allem beim Karosseriebau von Sonderschutzfahrzeugen ergeben sich weitere Herausforderungen: Zur akkuraten Positionierung der Bolzen auf den Karosserien müssen Schablonen produziert werden. Diese sind wegen der geringen Losgröße sehr kostenintensiv und müssen jeweils einzeln angefertigt werden. Auch die Lagerhalterung mit zusätzlichen Kosten und Platz muss mit einkalkuliert werden. IndiKar setzte sich das Ziel, Bolzenpositionen und andere Positionierungshilfen direkt digital auf der Karosserie anzuzeigen, ohne Zuhilfenahme von Schweißschablonen. Um Kosten zu senken, Zeit zu sparen und letztendlich die Qualitätskontrolle zu erleichtern, entschied sich der Sonderfahrzeugbau-Spezialist für das Werklicht-System von Extend3D. Durch die Flexibilität des Systems wurden dabei die Anwendungsgebiete sukzessive erweitert.

Bei der Positionierung der Tür erkennen die 
Werker stets, wo sie noch nachjustieren müssen.
Bei der Positionierung der Tür erkennen die Werker stets, wo sie noch nachjustieren müssen. – Bild: Extend3d GmbH

Keine Schablonen

Das auf einem fahrbaren Stativ montierte Werklicht-Pro-L-System inklusive Software erlaubt es, Bolzen akkurat rund um die Karosserie zu positionieren. Schablonen werden nicht benötigt. Zudem lassen sich Schraubpunkte zusätzlicher Bauteile im Fahrzeug anzeigen. In beiden Fällen wird der Werker von einem grünen Fadenkreuz angeleitet, das dynamisch die Position aller zu montierenden Teile anzeigt. Ferner kommt das System bei der Herstellung von Langlimousinen zum Einsatz. Bei dieser Fahrzeugart müssen die Fahrzeugkarosserie und die Türen oft verlängert werden und in die Kurvenform des Fahrzeugs hineinpassen. Das Werklicht-System projiziert die sogenannte Tornadolinie auf das Fahrzeug, sodass die Tür perfekt eingestellt werden kann. Nach der Lackierung präsentiert sich das Fahrzeug optisch wie ein Serienfahrzeug. Der Unterschied zu den vorherigen Anwendungsfällen liegt darin, dass es keine punktuelle Darstellung für Bolzen- oder Schraubpunktpositionen gibt – stattdessen wird eine Designlinie projiziert. Die mitgeliferte Software erlaubt, neue Karosserielinien nach Bedarf einzupflegen. Sollte die passende Konturlinie im CAD-System bereits hinterlegt sein, lässt sich diese auswählen und auf das Bauteil projizieren.

Die Projektionen auf dem Bauteil erfolgen über Fadenkreuze, welche das Zentrum der Bolzen darstellen.
Die Projektionen auf dem Bauteil erfolgen über Fadenkreuze, welche das Zentrum der Bolzen darstellen. – Bild: Extend3d GmbH

Bauteile positionieren

Aufgrund der Erfahrung mit dem Werklicht-Pro-L-System entstand die Idee, dieses auch zur Bauteilpositionierung einzusetzen. Das Unternehmen startete eine erste Erprobungsphase, um etwa Türverstärkungen zur Basistür zu positionieren unter Einsatz von zwei sogenannten DRO-Fenstern, welche in Echtzeit die aktuellen xyz-Werte im Fahrzeugkoordinatensystem auf dem Bildschirm darstellen. Dies ermöglicht dem Werker eine einfache Justierung auf die Sollage. Durch Echtzeitkoordinatenausgabe ist stets erkennbar, wo er für die korrekte Position nachjustieren muss. IndiKar möchte das System künftig noch dahingehend erweitern, dass zwei Baugruppen in Echtzeit aufeinander abgestimmt positioniert werden können.

Targets für die richtige Lage

Der Werker richtet den fahrbahren Werklicht-Projektor mithilfe von Targets am Bauteil aus. Diese Zielmarkierungen weisen einen Binärcode auf, der vom Kamerasystem erkannt wird. Drei Targets genügen, um die Lage richtig zum CAD-System auszurichten. Damit das funktioniert, bereitet ein Messtechniker die Daten vor, bevor der Werker sich dann an die Arbeit macht.

Adaptive Projektion

Ist das System ausgerichtet, wird eine sogenannte Bolzenliste importiert. In dieser sind die xyz-Koordinaten und deren dazugehörenden Richtungsvektoren hinterlegt. Diese Liste kann vollautomatisch in die hauseigene Software geladen werden. Die Projektionen auf dem Bauteil erfolgen über Fadenkreuze, welche das Zentrum der Bolzen darstellen. Diese markiert der Werker schließlich mit einem Permanentmarker oder Körner. Dabei gilt es zu beachten, dass die Projektion möglichst orthogonal zur Oberfläche erfolgt, um Parallaxe-Fehler auszuschließen. Auch bei Formfehlern gefertigter Bauteile kann dies auftreten. Um dem entgegenzuwirken, gibt es die adaptive Projektion. Hier wird die Istfläche im Bereich des zu korrigierenden Bolzens gescannt. Diese wird dann mit der Sollfläche abgeglichen und die Zentrumslage dementsprechend korrekt projiziert. Nach der ersten Einführung konnte IndiKar das neue System schnell in die Herstellungsprozesse integrieren, was auch an der geringen Schulungszeit lag. Eine Zwei-Tages-Schulung ist hier ausreichend.

Nacharbeiten entfallen

„Durch das neue Werklicht-System sparen wir uns die Produktion von zeitaufwendigen und teuren Schablonen“, sagt Sascha Dorst, technische Projektleitung bei IndiKar. „Pro Fahrzeug sind das mehrere Tausend Euro. Mit weiteren Zusatzkosten wie Lagerung oder Modifikationen zusammengerechnet, ergeben sich weitere Einsparungen und Effizienzsteigerungen.“ Zudem kann die Qualitätskontrolle nun direkt bei der Arbeit ausgeführt werden. So entfallen etwa Nacharbeiten am Lack, falls eine Tür nicht richtig zusammengefügt wurde. Zukünftig plant IndiKar, mit dem System Zeichnungsdaten direkt auf Bauteile zu übertragen und Biegelinien auf Bauteile zu projizieren.



  • IoT-Geräte als Köder für Cyberangreifer

    IoT-Geräte als Köder für Cyberangreifer

    Attivo Networks hat seine auf der Deception-Technologie basierende ThreatDefend-Plattform in das Microsoft Azure Security Center integriert. Dadurch wird die Erkennungsrate und Reaktionszeit bei Angriffen auf den Microsoft-Dienst Azure IoT Edge…

    mehr lesen: IoT-Geräte als Köder für Cyberangreifer

  • Zoom-Nutzer verstärkt im Visier

    Zoom-Nutzer verstärkt im Visier

    Die Corona-Pandemie stellt uns alle vor große Herausforderungen – nicht nur im privaten Bereich, sondern auch beruflich. Unzählige Menschen weltweit arbeiten derzeit erstmals im Homeoffice.

    mehr lesen: Zoom-Nutzer verstärkt im Visier

  • Auftragseingang im Maschinenbau im Februar 2020

    Auftragseingang im Maschinenbau im Februar 2020

    Im Februar verfehlten die Auftragseingänge im deutschen Maschinenbau ihr Vorjahresniveau real um 4 Prozent. Während die Bestellungen der inländischen Kunden um 6 Prozent sanken, lagen die Auslandsorders um 3 Prozent…

    mehr lesen: Auftragseingang im Maschinenbau im Februar 2020

  • Neuer Vice President Americas bei Leuze

    Neuer Vice President Americas bei Leuze

    Sergio Resendiz (Bild) ist neuer Leuze-Vice President Americas und berichtet direkt an den CEO Ulrich Balbach.

    mehr lesen: Neuer Vice President Americas bei Leuze

  • Wenn der Roboter beim Prüfen hilft

    Wenn der Roboter beim Prüfen hilft

    Eine zentrale Anwendung beim Roboter-Einsatz ist die Kollaboration zwischen Mensch und Maschine – beispielsweise die Unterstützung bei für den Menschen belastenden Aufgaben. Welche Vorteile eine produktive Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) haben kann,…

    mehr lesen: Wenn der Roboter beim Prüfen hilft

  • Körperschall im Edge analysieren

    Körperschall im Edge analysieren

    Der Condition-Monitoring-Workshop ‚Smart Monitoring – Körperschallanalyse im Edge‘ (max. 20 Teilnehmer) von Systec Electronic zeigt, wie sich mit unterschiedlichen Technologien physikalische Eigenschaften von Maschinen und Anlagen erfassen und zusammenführen lassen.

    mehr lesen: Körperschall im Edge analysieren

  • PWC steigt bei Adamos ein

    PWC steigt bei Adamos ein

    Die Wirtschaftsprüfungs- und Beratungsgesellschaft PWC Deutschland beteiligt an der Adamos GmbH. Adamos verfolgt mit mehr als 30 Partnern das Ziel, ein Ökosystem zu etablieren, in dem gemeinsam durchgängige Lösungen für…

    mehr lesen: PWC steigt bei Adamos ein

  • Maschinen leasen statt kaufen

    Maschinen leasen statt kaufen

    Seit einigen Jahren erfreuen sich Leasingmodelle für Maschinen einer wachsenden Nachfrage. Doch welche Vorteile bietet dieses Modell für kleine und mittlere Handwerksbetriebe und wie kann man sich vor möglichen Schäden…

    mehr lesen: Maschinen leasen statt kaufen

  • Wo stehen deutsche Unternehmen bei der Digitalisierung?

    Wo stehen deutsche Unternehmen bei der Digitalisierung?

    Deutsche Unternehmen stellen sich in einer aktuellen Bitkom-Studie in Sachen Digitalisierung nur ein ‘befriedigend‘ aus. Die Coronakrise sei dabei ein Weckruf, die Digitalisierung massiv voranzutreiben, sagt Bitkom-Präsident Achim Berg.

    mehr lesen: Wo stehen deutsche Unternehmen bei der Digitalisierung?

  • Kurzarbeit in der Industrie steigt

    Kurzarbeit in der Industrie steigt

    Kurzarbeit in der Industrie steigt 25,6% aller Firmen der deutschen Industrie erwarten in den kommenden drei Monaten Kurzarbeit. Das ist der höchste Stand seit 2010. Vor drei Monaten waren es…

    mehr lesen: Kurzarbeit in der Industrie steigt

  • Erwartungen an die Cloud in der Praxis

    Erwartungen an die Cloud in der Praxis

    Entscheider erwarten durch den Einsatz der Cloud vor allem mehr Agilität sowie schnell zur Verfügung stehende performante Services. In einer Studie von Exasol übertrifft die Cloud im Praxiseinsatz in vielen…

    mehr lesen: Erwartungen an die Cloud in der Praxis

  • Sechs Prozent der Deutschen Unternehmen nutzen KI-Technologien

    Sechs Prozent der Deutschen Unternehmen nutzen KI-Technologien

    Im Rahmen einer Studie hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie ermittelt, dass nur sechs Prozent der Deutschen Unternehmen künstliche Intelligenz einsetzen. Diese Unternehmen investierten rund 4,8Mrd.€ in die Technologie.

    mehr lesen: Sechs Prozent der Deutschen Unternehmen nutzen KI-Technologien