Audi bringt in immer kürzeren Zyklen neue Modelle auf den Markt und erschließt weitere Nischen. Innerhalb der Modellstrategie von Audi ist mittelfristig eine Steigerung der Fahrzeugproduktion geplant. Die Konsequenz dieser Entwicklung sind kürzere Zeiträume zur Erstellung der Fertigungsanlagen, vom Beginn der Planungsphase bis zum Produktionsstart. Dazu muss der gesamte Anlagenerstellungsprozess optimiert werden, um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Der Audi-Werkzeugbau sieht Fertigungsanlagen im Karosseriebau aufgrund der zunehmenden Bedeutung der Automatisierungstechnik als mechatronische Systeme an. Dieser Entwicklung der Automatisierungstechnik im Anlagenbau hat der Audi Werkzeugbau durch den Aufbau einer eigenen Elektrokonstruktion Rechnung getragen. Der Werkzeugbau steht im direkten Wettbewerb mit externen Anbietern. \“Um auch hier den Anspruch Premium zu erfüllen, haben wir neue Strategien innerhalb der Projektkonstruktion entwickelt\“, erklärt Jürgen Wilhelmy, zuständig für die Elektrokonstruktion bei Audi.
Mechatronisches Engineering mit modularer Steuerung
In der Vergangenheit wurde jede Anlage hinsichtlich der Schaltplanerstellung und der SPS-Programmierung weitgehend manuell erstellt. Nach den mechanischen Baugruppen, beispielsweise Vorrichtungen, wurden im nächsten Schritt die individuellen elektrischen Schaltungen und SPS-Programme projektiert. Ein Ziel des Audi Werkzeugbaus bei der Anlagenkonstruktion ist es, zu einem mechatronischen Konstruktionsbaukasten mit hoher modularer Standardisierungsquote zu kommen. Auf der Suche nach einem geeigneten Tool, das die Generierung von Schaltplänen und SPS-Programmen aus einem Baukastensystem ermöglicht, hat sich das Team um Jürgen Wilhelmy verschiedene Anbieter und deren Produkte analysiert. Dabei wurde klar, dass die mechatronische Engineering-Methode von Eplan Software & Service mittels Eplan Engineering Center die Anforderungen des Audi Werkzeugbaus vollständig unterstützt. Die Eplan-Systeme sind komplett auf Windows aufgesetzt und ermöglichen die Kopplung an andere Systeme, z.B. Produkt-Daten-Management (PDM), auf gleicher Ebene.
Entscheidung für das Eplan Engineering Center
Der Startschuss für das Pilotprojekt in Karosseriebauanlagen des Audi TT fiel im Januar 2005. \“Begeistert hat uns bereits im ersten Projekt die Verknüpfung von SPS-Programmen, Pneumatik- und Elektroschaltplänen in einem mechatronischen Baukasten\“, erläutert Frank Herzog, Leiter der Konstruktion Anlagen- und Vorrichtungsbau im Audi Werkzeugbau. \“Wir projektieren auf Basis wiederverwendbarer mechatronischer Funktionsmodule, die dann über Regelwerke zu einer Gesamtkonstruktion durch das EEC automatisiert verbunden werden.\“ Ein Beispiel aus dem mechatronischen Engineering verdeutlicht das: Die Funktion \’Greifen\‘ eines Roboters wird als Komponente im Konstruktionsbaukasten abgelegt, denn im technischen Grundprinzip ist sie immer gleich. Alleine die Parametrierung in der Konstruktion entscheidet am Ende über die genaue Ausprägung des Greifers (Anzahl der Spanner, Gruppierung zu Ventilen usw.). Diesem Prinzip folgend wird jede mechanische Baugruppe mit den zugehörigen Pneumatik- und Elektro-Schaltplänen sowie den SPS-Bausteinen zu einer mechatronischen Komponente verknüpft. \“Im Gegensatz zur Evolution der kleinen Schritte in der Vergangenheit sehen wir unsere neue Arbeitsweise als einen Quantensprung im Engineeringprozess des Anlagen- und Vorrichtungbaus an\“, ergänzt Frank Herzog.
Parallelisierung und Automatisierung
Bisher folgte auf die mechanische Konstruktion der Pneumatikplan, dann der Elektro-Schaltplan und anschließend das SPS-Programm. Diese bisher üblichen sequenziellen Prozesse hat der Audi Werkzeugbau revolutioniert. Durch die Parallelisierung und konsequente Wiederverwendung wird die Projektierungszeit drastisch reduziert. Dadurch wird die Konstruktion in die Lage versetzt, Last-Minute und flexibel auf Änderungen zu reagieren. Hiermit reagiert der Audi-Werkzeugbau auf die Anforderungen, mehr Anlagen in kürzerer Zeit zu erstellen.
