{"id":8393,"date":"2024-01-22T14:08:06","date_gmt":"2024-01-22T13:08:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.j-p-management.com\/?p=8393"},"modified":"2025-08-04T11:16:22","modified_gmt":"2025-08-04T09:16:22","slug":"cyberphysisches-pruefsystem-im-karosseriebau","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wienerhomepages-projekte.at\/1\/j-p-management\/cyberphysisches-pruefsystem-im-karosseriebau\/","title":{"rendered":"Cyberphysisches Pr\u00fcfsystem im Karosseriebau"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/p>\n<\/div>

Ausgangssituation<\/h2>\n

Am Produktionsstandort von Magna in Graz werden Gesamtfahrzeuge f\u00fcr unterschiedliche Automobilhersteller gefertigt. Die Herausforderung im Fertigungsprozess besteht darin, auf ein und derselben Produktionslinie verschiedene Fahrzeugmodelle f\u00fcr verschiedene OEMs zu produzieren.<\/p>\n

Hierzu werden geometriebildende Transportvorrichtungen verwendet, die als Adapter zwischen der Bodengruppe der unterschiedlichen Fahrzeuge und dem Prozess fungieren. Im Serienablauf nimmt eine Transportvorrichtung pro Durchlauf eine Karosse im Aufbauzustand \u201eBodengruppe\u201c zu Beginn des Karosseriebauprozesses auf und begleitet diese beim Aufbau zur Komplettkarosse. Eine geometrische Abweichung in der Vorrichtung kann nicht nur zu Abweichungen in der Karosse, sondern in weiterer Folge zu Schwierigkeiten entlang der gesamten Produktions- und Wertsch\u00f6pfungskette f\u00fchren.<\/p>\n

Um Abweichungen bei der Produktion der Karossen zu verhindern, m\u00fcssen die Transportvorrichtungen st\u00e4ndig hinsichtlich ihrer geometrischen Ma\u00dfhaltigkeit \u00fcberwacht werden. Urspr\u00fcnglich mussten die Transportvorrichtungen deswegen zu vorgegebenen Wartungsintervallen von 3 bis 6 Monaten manuell aus dem Prozess ausgeschleust und offline in einem Messraum mittels Koordinatenmessger\u00e4t vermessen werden. Dieser \u00dcberpr\u00fcfungsprozess war nicht nur zeit- und kostenintensiv, sondern f\u00fchrte durch die gro\u00dfen Abst\u00e4nde der Wartungsintervalle auch zu einem Risiko im Produktionsprozess. Im ung\u00fcnstigsten Fall konnten Abweichungen bei der Transportvorrichtung \u00fcber einen Zeitraum von mehreren Wochen bis Monaten unentdeckt bleiben und Karossen negativ beeinflussen.<\/p>\n<\/div>

L\u00f6sung<\/h2>\n

Als Teil der Qualit\u00e4tsabsicherung bzw. der Karosseriebauregelung werden die Karossen bereits jetzt mittels robotergest\u00fctzter Inline-Messstationen \u00fcberwacht. Dabei werden 100% aller Karossen im Fertigungsdurchlauf mit optischer Messtechnik geometrisch vermessen. Die Messhardware sowie die erzeugten Messdaten sind Stand der Technik und waren vor Projektbeginn vorhanden. Dasselbe gilt f\u00fcr das Fertigungssteuerungssystem, aus welchem die Information zum Produkttyp sowie die Zuordnung zwischen Transportvorrichtung und Karosse gewonnen wird.<\/p>\n

Die neue L\u00f6sung \u201eIndirect Automated BIW Fixture Control\u201c nutzt nun die vorhandenen Messdaten der Karosse als Input, um abweichende Transportvorrichtungen in Echtzeit im Prozessdurchlauf zu erkennen. Die Berechnungslogik f\u00fcr die Erkennung basiert auf dem mathematischen Zusammenhang zwischen der Bodengruppe der Karosse und der geometriebildenden Transportvorrichtung. Der Schl\u00fcssel ist die Korrelation zwischen den gemessenen Abweichungen der Karosse und den urs\u00e4chlichen Abweichungen in der Transportvorrichtung. Hierzu wurden die Ursachen-Wirkungszusammenh\u00e4nge sowie Gewichtungen und Hebelwirkungen analysiert und als mathematische Formel aufgebaut. Diese Formel wird als Konfigurationsdatei bezeichnet und unterscheidet sich je nach Produkttyp der Karosse.<\/p>\n

Weil sich Abweichungen in der Vorrichtung immer auf mehrere Merkmale gleichzeitig auswirken, werden die entsprechenden Messpunkte gem\u00e4\u00df Konfigurationsdatei zu Gruppen zusammengefasst. Danach wird in jeder Gruppe durch eine Verschiebung aller Messwerte ein Wert berechnet, der angibt, wie gro\u00df der Einfluss der Vorrichtung auf die Messungen war. Auf Basis des Ergebnisses wird die Wahrscheinlichkeit einer Abweichung in Prozent je Transportvorrichtung berechnet, die in einer Power-BI-Applikation visualisiert wird. Die Applikation erm\u00f6glicht eine Analyse bzw. eine zielgerichtete Ausschleusung einer Transportvorrichtung f\u00fcr Instandhaltungszwecke. Alternativ erfolgt die Ausschleusung vollautomatisiert nach \u00dcberschreitung eines festgelegten Wahrscheinlichkeitswertes. Nach geometrischer Korrektur der Transportvorrichtung wird diese wieder in den Puffer eingeschleust.<\/p>\n<\/div>

Nutzen<\/h2>\n

Die neue L\u00f6sung hat den urspr\u00fcnglichen \u00dcberpr\u00fcfungsprozess mit Aussteuerung aller Transport\u00advorrichtungen zu vorgegebenen Wartungsintervallen abgel\u00f6st. Durch die zielgerichtete Ausschleusung von abweichenden Transportvorrichtungen konnten freie Messmaschinenkapazit\u00e4ten gewonnen und der manuelle Aufwand deutlich reduziert werden. Dadurch konnten die OEE im Karosseriebauprozess erh\u00f6ht sowie Fehlerkosten \u00fcber die Wertsch\u00f6pfungskette der Gesamtfahrzeugfertigung durch Reduktion von Ausschuss und Nacharbeit reduziert werden. Dies wurde durch die Reduktion der Reaktionszeit f\u00fcr die Erkennung von abweichenden Vorrichtungen im Prozess sowie die Automatisierung der Ausschleusung erreicht.<\/p>\n

Bei der L\u00f6sung handelt es sich um eines der ersten funktionsf\u00e4higen cyberphysischen Pr\u00fcfsysteme in einem Serienprozess. Der Fortschritt gegen\u00fcber dem Stand der Technik bzw. verf\u00fcgbaren Ver\u00f6ffentlichungen liegt in der Erweiterung der Systemgrenze von einer einzelnen cyberphysischen Maschine auf einen vollautomatisierten Gesamtprozess mit digital vernetzten Hardware- und Softwarekomponenten im Praxiseinsatz.<\/p>\n

Der Vorteil der L\u00f6sung liegt darin, dass alle relevanten Projektschritte (Datenaufbereitung, Datenexploration, Korrelationsanalyse, Algorithmuserstellung, Automatisierung und Prozessimplementierung) nicht nur seriennah auf Basis einer Kundenanforderung durchgef\u00fchrt werden konnten, sondern das Endergebnis sich uneingeschr\u00e4nkt im Gro\u00dfserien-Produktionsprozess im Einsatz befindet. Dar\u00fcber hinaus konnte ein modularer Aufbau des Prozesses erreicht werden, was eine weitere Skalierung erm\u00f6glicht und Folgekosten deutlich reduziert. Durch den Einsatz eines cyberphysischen Pr\u00fcfsystems wird eine Effizienzsteigerung, Kostenreduktion und Qualit\u00e4tsverbesserung in der bestehenden Fahrzeugproduktion erreicht. Die Innovation leistet einen Beitrag dazu, die Wettbewerbsf\u00e4higkeit am Standort Graz weiter auszubauen und Nachfolgeauftr\u00e4ge zu lukrieren.<\/p>\n

https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=GTU1EkVZB08<\/a><\/p>\n<\/div>

Kurzvorstellung des Unternehmens<\/h2>\n

Eine mehr als 120-j\u00e4hrige Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung von Fahrzeugen macht Magna Steyr zu einem bevorzugten Partner f\u00fcr traditionelle OEMs und neue Player in der Automobilindustrie weltweit.<\/p>\n

Mehr als 4 Millionen Fahrzeuge lautet die beachtliche Zahl, die bislang vom Fertigungsband gelaufen sind. Insgesamt hat Magna als Gesamtfahrzeugfertiger bislang 33 verschiedene Modelle f\u00fcr 11 verschiedene OEMs produziert.<\/p>\n<\/div>

Autor<\/h2>\n

Michael Gfoellner<\/p>\n

MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik GmbH & Co KG
\nLiebenauer Hauptstra\u00dfe 317
\n8041 Graz
\nwww.magna.com<\/a><\/p>\n

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\u00a9 StEP-Up<\/p>\n<\/div>

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Weitere konkrete L\u00f6sungen zum Thema \u201eIndustrie 4.0\u201c aus der industriellen Praxis finden Sie in der StEP-Up-Publikation \u201eIndustrie 4.0 in der Anwendung. Konkrete L\u00f6sungen aus der industriellen Praxis.\u201c<\/a><\/p>\n

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