Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF)

Name: quattro GmbH
Gründungsjahr: 1983
Mitarbeiterzahl: 1.125
Branche: Automobilbau
Ausgezeichnet: Februar 2016

Kompetenzen

Die quattro GmbH wurde 1983 als hundertprozentige Tochtergesellschaft der AUDI AG gegründet. Das Produkt- und Leistungsspektrum der quattro GmbH umfasst High-Performance-Automobile, exklusive Individualisierungsmöglichkeiten, Accessoires und Kundensport. Darunter auch die Produktion des Audi R8 in der Manufaktur der quattro GmbH.

Welche neuen Industrie 4.0-Lösungen wurden umgesetzt?

In der Manufaktur des Audi R8  ersetzen  Fahrerlose Transportfahrzeuge – kurz FTF genannt – das klassische  Montageband. Dies ist bisher einmalig im Volkswagen Konzern. Die FTF transportieren den Sportwagen milimetergenau durch sämtliche Montagestationen.

Sie navigieren  mit einem autonomen System, das sich  mittels verschiedenster  Sensoren  an Umgebungsmerkmalen sowie Radiofrequenz-Identifikations-Marken (RFID-Chips) in der Werkshalle orientiert.

Umgesetzt wurde das Projekt gemeinsam mit der Firma BÄR Automation GmbH, die auch im Raum Heilbronn angesiedelt ist.

Wie funktioniert die Lösung?

Die Fahrzeuge werden zu Beginn der Montage noch im Karosseriebau auf das FTF aufgesetzt. Den Fahrauftrag erhält jedes FTF über eine W-LAN basierte Leitsteuerung, die auch mit übergeordneten Produktionssystemen kommuniziert. Das Navigationssystem greift bei der Steuerung der FTF auf wenige Fixpunkte im Gebäude zurück und bietet so eine hohe räumliche Flexibilität. Jedes FTF kann gesondert angesteuert und navigiert werden.

In das Transportfahrzeug ist außerdem ein mechanischer Scherenhubtisch integriert. Das FTF kann die Karosserie selbständig anheben oder, beispielsweise für Arbeiten am Unterboden des R8, an eine Hub-Schwenkbühne übergeben.

Energie erhalten die FTF über die sogenannte Boostcap-Technologie, die auf eine Art Doppelschichtkondensator und im Boden eingelassene Ladestationen zurückgreift. Parallel zum Produktionstakt sind an verschiedenen Stellen im Boden Platten eingelassen. Über Kontakte werden die Kondensatoren der FTF an einzelnen Takten innerhalb weniger Minuten vollständig aufgeladen. Anders als bei der induktiven Stromversorgung ist es bei dieser Technik nicht notwendig, über die ganze Strecke von 550 Metern hinweg Kabel im Boden zu verlegen. Da die Energiespeicher zeitsynchron zur Taktzeit geladen werden, müssen die Transportfahrzeuge nicht aus dem Betrieb genommen werden und stehen rund um die Uhr zur Verfügung.

Welche Vorteile gibt es im Vergleich zum herkömmlichen Ansatz?

Das neuartige Montagesystem ermöglicht, flexible Produktionslinien einzuführen und rasch auf neue Anforderungen und verschiedene Stückzahlen zu reagieren. Fahrzeuge können flexibel aus dem Montageprozess ausgesteuert werden, sofern bspw. erweiterte Montageumfänge erforderlich sind.

Zudem ergeben sich signifikante Verbesserungen bei der Ergonomie für die Montagearbeiter. Sie haben im Vergleich zur regulären Produktionslinie den Vorteil, dass die Karosserie frei zugänglich ist und sie je nach individuellem Bedarf anheben, absenken oder in modular aufgebauten Hubstationen schwenken kann.

Da sich die FTF außerdem anhand nur sehr weniger Fixpunkte orientieren und die Energieversorgung über wenige Kontaktpunkte erfolgt, lässt sich das Transportsystem mit einfachen Mitteln entsprechend anpassen.

Das FTF kommuniziert über eine W-LAN basierte Schnittstelle mit der Fördermittelsteuerung die wiederum mit einem Identsystem gekoppelt  ist. Auf diese Weise wird ein virtuelles Abbild der Montagelinie mit den jeweiligen Fahrzeugdaten  erzeugt. Durch die Schnittstelle zwischen Prozessanlagen und Identsystem werden wiederum die Prozessanlagen mit allen, für die Bearbeitung des jeweiligen R8 notwendigen, Daten versorgt. Dadurch kann während der gesamten Fahrzeugmontage der Datenträger am Auto selbst entfallen.

Das System ist die Basis dafür, das bekannte und starre System von Fluss und Takt aufzuheben und eröffnet für die Zukunft grundlegend neue Möglichkeiten flexibler Fertigungssysteme.

© quattro GmbH

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