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Produktion E-Tron GT: So baute Audi die Böllinger Höfe für das E-Auto um

| Autor: Thomas Günnel

Audi Sport hat am Standort Böllinger Höfe umgebaut, hier entsteht bald der E-Tron GT. Was bedeutet das für die Produktionsanlagen, die auf den Sportwagen R8 ausgelegt waren?

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Audi Sport hat seinen Standort Böllinger Höfe für die Produktion des E-Tron GT umgebaut.
Audi Sport hat seinen Standort Böllinger Höfe für die Produktion des E-Tron GT umgebaut.
(Bild: Audi)

„Es ist das erste rein elektrisch angetriebene Auto, das wir an einem deutschen Standort fertigen“: Julius Seebach, Geschäftsführer der Audi Sport, ist sichtlich stolz auf das, was seine Mannschaft am Standort Neckarsulm in den vergangenen rund zwei Jahren und überwiegend während des laufenden Betriebs geschafft hat. Ab Ende 2020 entsteht hier der E-Tron GT in Serie, der Coupé-Ableger des elektrisch angetriebenen SUV E-Tron. „Wir haben noch keinen Audi so schnell in die Serienfertigung gebracht; und das ohne physische Prototypen“, sagt Seebach. Umfangreiche Simulationen erlaubten diesen Weg.

Bereits jetzt entstehen die ersten Vorserienmodelle des „GT“ in den Böllinger Höfen; parallel zum R8, der nach wie vor gefertigt wird. Wohl noch für drei Jahre, ist zu vernehmen. Die aufwendig umgestaltete Fertigung ist bereits „für ein weiteres Derivat“ vorbereitet. Welches das sein könnte und ab wann, darüber herrscht einiges Schweigen der Verantwortlichen im Werk. Ebenso darüber, welche Stückzahlen ab Jahresende gefahren werden. Und streng genommen ist das auch nicht so wichtig, in Anbetracht der produktionsplanerischen Leistung, die bereits vollbracht wurde.

Audi R8 und GT auf einer Linie

Mit R8 und E-Tron GT entstehen antriebsphilosophisch zwei völlig unterschiedliche Fahrzeuge im Mix auf einer Linie: Der eine begeistert den Fahrer mit der Gewalt seines V10-Ottomotors, der andere soll dies elektrisch tun. Einer verkörpert traditionelle Sportwagen, der andere ihre Zukunft. Die Karosserie des R8 besteht aus dem Space-Frame: reines Aluminium, fast ausschließlich Handarbeit. Beim GT senkten die Entwickler das Gewicht mittels Multimaterialmix. Der Karosseriebau des Elektroautos vereint entsprechend das handwerkliche Know-how der Manufakturmitarbeiter mit automatisierter Fertigungstechnik. Der Karosseriebau für beide Modelle verläuft getrennt.

Jede Karosserie des GT läuft zweimal über die Aufbaulinie und passiert dabei insgesamt zehn Stationen; so lässt sich die vorhandene Fläche effizient nutzen. Das Herzstück ist der sogenannte Zweifach-Framer, in dem zehn Roboter mit 32 Werkzeugen die inneren und äußeren Seitenteile befestigen. Im ersten Durchlauf positionieren sie dafür die inneren Seitenteile und fügen sie, im zweiten Durchlauf sind die äußeren Seitenteile dran.

Das alles geschieht auf nur rund 120 Quadratmetern; wenig Platz war ein ständiger Begleiter der Produktionsvorbereitung. Einfach so umbauen ging dabei nicht. Um Platz für die Karosseriebau-Anlagen des GT zu schaffen, zog Ende 2018 ein Teil des R8-Karosseriebaus in eine Produktionshalle im Heilbronner Stadtteil Böckingen.

Korrelationsfrei messen

Für hohe Genauigkeit im Karosseriebau sorgt ein neues Messsystem. Beim korrelationsfreien Messen überprüfen zwei optische, robotergeführte Messköpfe die Maßhaltigkeit der Karosserie. Dabei fahren sie im ersten Durchlauf 150 Messpunkte an, im zweiten Durchlauf 200. Zehn zueinander eingemessene Raumkameras erfassen die Position der Messköpfe; dieser Abgleich verringert die mögliche Abweichung. „Vereinfacht gesagt können wir so die Toleranzkette aus den Messergebnissen entfernen“, beschreibt Christoph Steinbauer, Leiter des Karosseriebaus. „Das bedeutet: Wir können um ein Drittel genauer messen als mit klassischen Inline-Verfahren.“ Die maximale Toleranz beträgt +/- 0,20 Millimeter.

Noch genauer geht es nur beim R8: Die beim Schweißen eingebrachte Wärme führt immer zu minimalen Veränderungen in der Karosserie. Damit diese später nicht das Fahrverhalten beeinflussen, werden Aufnahmepunkte angefräst – für die Komponenten, die das Fahrverhalten beeinflussen: Vorderachse, Hinterachse, Getriebeaufnahme, Lenkaufnahme. „Wir erreichen so eine Genauigkeit von +/- 0,15 Millimetern“, sagt der Chef des Karosseriebaus, „Das ist einzigartig.“

Einzigartig ist auch die Ziehtiefe am Seitenwandrahmen, also beim hinteren Kotflügel des GT. „Zwischen dem höchsten und tiefsten Punkt haben wir eine Ziehtiefe von 35 Millimetern – das hatten wir bei Audi noch nie und es ist an der Grenze des technisch Machbaren“, beschreibt Sascha Koch. Wozu das Ganze? Für die breiten Schultern des GT. Die dafür notwendigen Verfahren hat Audi selbst entwickelt.

Handarbeit und Automatisierung

Rund 85 Prozent des Karosseriebaus des GT sind automatisiert. Das Dach des GT zum Beispiel verbinden hochspezialisierte Werker händisch mit der Karosserie. „Wir müssten bei einer automatisierten Montage ohnehin die Verbindungspunkte prüfen“, sagt Steinbauer. „Zudem wären pro Fahrzeugseite und pro Schweißverfahren mehrere Roboter notwendig. Insgesamt können wir flexibler und wirtschaftlicher fertigen, wenn unsere Mitarbeiter diese Schritte übernehmen.“ Automatisierung ist eben nicht alles.

Auch die Anbauteile der Karosserie montieren die Mitarbeiter anschließend händisch und kontrollieren die fertige Karosserie. Zum Lackieren kommen die Karosserien ins Werk Neckarsulm, in den Böllinger Höfen werden sie anschließend im Untergeschoss neben denen des R8 gelagert. Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) bringen sie dann zur gemeinsamen Montagelinie im Erdgeschoss. Für die Logistik entstanden auf dem Gelände der Böllinger Höfe Hallen mit rund 10.000 Quadratmetern Fläche, im Untergeschoss kamen weitere 800 Quadratmeter hinzu.

Mehr Arbeit in der Montage

In der Montage wuchs der Arbeitsumfang von 16 auf 36 Takte für beide Fahrzeuge, die Taktzeit beträgt derzeit 15 Minuten. „Alle Mitarbeiter beherrschen die Arbeitsschritte des R8 und des GT“, sagt Montageleiter Sascha Koch. Außerdem haben alle Beschäftigten der Montagehalle eine Hochvoltschulung absolviert. Für die „Hochzeit“ von Akku – der auch im Taycan montiert wird –, Elektromotor und Fahrwerk fährt ein Werkstückträger die Komponenten unter die Karosserie, die Mitarbeiter verschrauben die Komponenten dann an 74 Punkten. „Wenn gerade keine Hochzeit ansteht, also kein GT an der Station steht, montieren unsere Werker an den Stationen Fahrwerksteile am R8“, sagt Koch.

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Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) und sogenannte Elektrohängebahnen (EHB), flurfreie Fördersysteme, bewegen die Fahrzeuge in der Montage. Die in der Höhe variablen FTF fahren die lackierten Karosserien durch die ersten Takte. Anschließend übergeben sie das teilmontierte Auto an die EHB: vollautomatisch. Dazu parkt das FTF gewissermaßen unter dem Aufnehmer der Hängebahn.

Von hier durchlaufen die Modelle einen geschlossenen Kreis, der nach 15 Takten wieder an der Station endet. Ab hier übernehmen erneut die FTF und transportieren die Fahrzeuge durch die weiteren Montagetakte. Die fahrerlosen Transportsysteme orientieren sich mittels eines digitalen Abbildes ihrer Umgebung, 23 von ihnen sind derzeit in den Hallen unterwegs. Interessantes Detail: Die in der Montagehalle zahlreich verteilten Pflanzkübel haben nicht nur eine ergonomische Funktion, „sie dienen auch den FTF als Orientierungshilfen“, sagt Wolfgang Schanz. „Als wir noch menschliche Fahrer auf den Routenzügen hatten, waren diese ebenfalls sicherer unterwegs, weil sie Orientierungspunkte hatten.“

Ergonomisch montieren

Der deutlichste Vorteil der Hängebahnen: Die aufgenommenen Fahrzeuge lassen sich schwenken, etwa für die Montage am Unterboden des Fahrzeugs. „Nicht alle Montagearbeiten können durchgeführt werden, während sich das Fahrzeug auf dem FTF befindet“, sagt Produktionsleiter Wolfgang Schanz beim Rundgang durch die Fertigung. An den jeweiligen Montagestationen liegen für jedes Fahrzeug sogenannte Warenkörbe bereit. Sie enthalten die Teile, die für das jeweils zu montierende Auto notwendig sind. Per Bildschirm bekommt der Werker zudem visualisiert, welches Teil verbaut werden muss; „Sieht das Lenkrad auf dem Bildschirm so aus wie das im Warenkorb? Dann kann es montiert werden.“

Für ihre Montageaufgaben können sich die Mitarbeiter Hilfsmittel nach Bedarf anfertigen lassen. „Wir drucken die Montagehilfen mittels 3-D-Druck aus biologisch abbaubarem Material. Das können zum Beispiel Halter für Verschlauchungen sein, die sich mit zwei Händen nicht gut halten lassen, oder eine Montagevorrichtung zum Positionieren des Logos auf dem Fahrzeug“, beschreibt Sascha Koch.

Werkzeuge in kurzer Zeit drucken

In der Praxis teilen die Werker ihre Idee den Kollegen des internen 3-D-Druckzentrums mit. Das Experten-Team prüft den Vorschlag und setzt ihn wenn möglich um, häufig innerhalb weniger Tage. „Meist reicht eine Skizze, um das gewünschte Teil umzusetzen“,sagt Schanz. Die Software für die schnelle Entwicklung der Teile hat das Team aus den Böllinger Höfen gemeinsam mit einem Startup entwickelt; sie soll nun auch in anderen Werken des Automobilherstellers zum Einsatz kommen. In den Böllinger Höfen sind rund 100 solcher Werkzeuge im Einsatz.

Eine weitere Besonderheit, gewissermaßen die größte Spreizung zwischen Handwerk und smarter Fabrik, findet sich beim Scheibeneinbau. Hier trägt ein Roboter den Kleber auf die Scheiben auf – gleich neben der Linie und ohne Schutzzaun. Danach passen die Mitarbeiter die Scheibe in die Karosserie ein. Stichwort: Mensch-Roboter-Kollaboration. Anderes Stichwort: „grüne Fabrik“. Ab dem Produktionsstart des GT verwendet die Manufaktur in den Böllinger Höfen Strom und Wärme ausschließlich aus regenerativen Quellen.

Probefahrt im Tarnkleid

Die fertigen Autos, R8 und GT, kommen nach Abschluss der Montage zur Inbetriebnahmestation. Das heißt: Prüf-und Einstellstände für Fahrwerk, Scheinwerfer, Assistenz-und Bremssysteme. „Hier findet auch der Erststart der Fahrzeuge statt“, sagt Sascha Koch. Der fällt beim R8 natürlich etwas deutlicher aus.

Den finalen Test, nach Beregnungskammer und Finish in zwei Lichttunnels, absolvieren beide Modelle auf dem Gelände der Böllinger Höfe auf einer Test- und Rüttelstrecke, anschließend noch etwa 40 Kilometer auf öffentlichen Straßen. Derzeit noch getarnt, öffentlich vorgestellt wird der E-Tron GT erst Anfang 2021.

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Über den Autor

 Thomas Günnel

Thomas Günnel

Redakteur/Fachjournalist, Redaktion AUTOMOBIL INDUSTRIE