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Digitale Fabrik Der digitale Rohbau

| Redakteur: Jens Meiners

Idealerweise lässt sich der gesamte Herstellungsprozess eines Autos in der Digitalen Fabrik abbilden, also von der ersten Umformung der Karosseriebleche bis zur Montage und Qualitätsprüfung

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Idealerweise lässt sich der gesamte Herstellungsprozess eines Autos in der Digitalen Fabrik abbilden, also von der ersten Umformung der Karosseriebleche bis zur Montage und Qualitätsprüfung des fertigen Fahrzeugs“, sagt Christof Stadler, Leiter Assembly Planning der Delmia GmbH. Dabei gelte es schon in der Rohbau-Planung genau zu überlegen, wie das Fahrzeug strukturiert und welche Baugruppe wie und wo zusammengesetzt wird. Aus der Konstruktionsstückliste entstehe dann eine fertigungsgerechte Reihenfolge, wie die Elemente zusammenzufügen sind.

„Erfolgt die Rohbau-Planung der Baugruppen klassisch auf Papier und ohne Software-Unterstützung, lassen sich eventuelle Fehler erst sehr spät erkennen. Mit unserer neuen Rohbau-Software hingegen können die Ingenieure schnell prüfen, ob sich Baugruppen und Karosserie wie geplant zusammenbauen lassen“, sagt Delmia-Consultant Rafael Haida. Probleme, z. B. Kollisionen aufgrund nicht zueinander passenden Geometrien, werden sofort am Bildschirm sichtbar.

„Ein weiterer Vorteil unserer neuen Software liegt in den universellen Einsatzmöglichkeiten. Sie ermöglicht eine durchgängige Planung von Konstruktion, Baugruppen, Layout, Kapazitäten, Roboterzellen etc. sowie die virtuelle Inbetriebnahme einer Fabrik auf Basis einer zentralen Datenbank“, fasst Stadler zusammen.

Früher wurden die Bauteile und Fügepunkte einzeln in Tabellen erfasst. Es gab also keinen Datenzusammenhang und es existierten unterschiedliche Systeme, die nur mit viel Aufwand zusammengeführt werden konnten. „Bei unserer neuen Software verlaufen Planung und Programmierung der Fertigungsabläufe parallel und können letztlich als digitale Simulation am Bildschirm angesehen werden“, sagt Stadler. Des Weiteren könne der Anwender parallel unterschiedliche Rohbauvarianten erstellen, etwa um verschiedene Szenarien zu vergleichen und die Planung abzusichern.

Entwickelt der OEM seine Fahrzeuge mit Catia V5, kann er sämtliche Produktänderungen sofort in die neue Software übertragen. „Wenn ein Update der Konstruktionsstückliste kommt, wird jedes ,Delta‘ direkt angezeigt und der Anwender kann umgehend reagieren“, betont Haida.

Auch dem „Re-Tooling“ wurde in der Softwareentwicklung Rechnung getragen. Soll z. B. ein Nachfolgemodell auf einer vorhandenen Fertigungslinie gebaut werden, können in der digitalen Rohbau-Planung Werkzeuge wieder verwendet und ihr Einsatz simuliert werden. Somit stehen Übernahmedaten und Planungsergebnisse auch für Folgeaufträge zur Verfügung. Außerdem vereinfacht die neue Software die Variantenbildung, weil sich die Planer nur noch auf Unterschiede zum Basismodell konzentrieren müssen.

Weiterhin wurde an die Zusammenarbeit mit den Fabrikausrüstern gedacht, die häufig mit anderen Datenformaten operieren. Man kann den gesamten Rohbau-Prozess und seine Schnittstellen zu den Anlagenlieferanten sowie den anderen Fertigungslinien bereits zu einem frühen Planungszeitpunkt digital betrachten. „Auf diese Weise ist der OEM in der Lage, die sonst üblichen Anlaufschwierigkeiten bei der späteren Produktion der Fahrzeuge auszuschließen oder zumindest erkennbar zu reduzieren“, sagt Stadler.

Des Weiteren unterstützt Delmia die OEM bei der Ausschreibung von Zulieferteilen. So bewertet die neue Software die Angebote der Lieferanten nach den jeweils möglichen Einsparungen bei den späteren Durchlaufzeiten und den laufenden Kosten.

Aber nicht nur bei der Geometrie, sondern auch bei der Kinematik, also der Beschreibung von Bewegungen, verhilft die Rohbau-Software zur Effizienz. Ein kinematisches Element wie z.B. ein „Spanner“ wird nur einmal beschrieben. Früher dagegen mussten diese Beschreibungen in unterschiedlichen Systemen und damit mehrfach erstellt werden.

Ein großer süddeutscher Automobilhersteller setzt die neue Software von Delmia für seine komplette End-to-End-Rohbauplanung ein. Das heißt: von der Baugruppenplanung und Werkzeugkonstruktion über die Linien- und Kapazitätsplanung bis hin zur Roboterprogrammierung. Hinzu kommt eine direkte Integration mit der Catia-basierten Fahrzeugkonstruktion.

In Teilbereichen wird die Software auch bei Nissan, Toyota und Tata eingesetzt. „Generell ist die Resonanz auf unser neues Produkt sehr positiv. Auch OEM, die heute Wettbewerbsprodukte einsetzen, würden bei einer Neuentscheidung eine Rohbau-Software auf Catia-V5-Basis favorisieren“, freut sich Stadler. Sein nächstes Entwicklungsziel lautet: „Die virtuelle Inbetriebnahme aller Steuerungen, nicht mehr nur der Robotersteuerungen.“

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