Was Messtechniker wollen

Der Messraum des neuen Produktionswerks für den VW Crafter im polnischen Wrzesnia gilt als Musterbeispiel für zukunftsweisende Technik. Dazu tragen die Messplätze und die fahrerlosen Transportplatten bei, die ganz ohne mechanisches Führungssystem beliebige Karosserieteile bis zum fahrbereiten VW Crafter zu den Messzellen befördern.

24. Mai 2017
Die Messtechniker bestücken die Transportplatten mit Vorrichtungen und Teilen hauptzeitparallel. Erst auf Knopfdruck beginnt die Fahrt in die vorgegebene Messzelle. (Bild: Witte Barskamp)
Bild 1: Was Messtechniker wollen (Die Messtechniker bestücken die Transportplatten mit Vorrichtungen und Teilen hauptzeitparallel. Erst auf Knopfdruck beginnt die Fahrt in die vorgegebene Messzelle. (Bild: Witte Barskamp))

Für die Produktion des VW Crafter errichtete VW Nutzfahrzeuge im polnischen Wrzesnia ein Automobilwerk, das Anfang September 2016 an den Start ging und bei Vollbetrieb rund 3.000 Mitarbeiter beschäftigt. Schließlich gibt es den neuen VW Crafter in einer großen Variantenvielfalt, die auf nahezu alle Kundenwünsche eingeht.

Vom Spatenstich vergingen gerade mal 23 Monate, bis das Werk in Wrzesnia den Start of Production feiern durfte. Dem neuen Standort kam zugute, dass er nur 50 Kilometer vom Werk Poznan entfernt ist, wo VW Caddy und Transporter gebaut werden. So hatte vielfältiges Know-how nur einen kurzen Weg. Durch den kompletten Neubau bestand die Möglichkeit, zahlreiche Ideen in die Praxis umzusetzen.

Dieser Umstand überzeugte Werner Steinert, die Leitung der QS im Werk Wrzesnia zu übernehmen. „Die Chance, seinen Messraum selbst planen zu dürfen, erhält man höchstens einmal im Leben“, erklärt der Fachmann, der seit 25 Jahren in VW-Diensten steht. Damals war Steinert in vielen verschiedenen Werken tätig; er war in deutschen und europäischen VW-Werken am Aufbau von Cubing-Zentren beteiligt und leistete in Indonesien, Brasilien und Russland Unterstützung in Sachen Messtechnik.

Komplette Fahrzeuge prüfen

Diese weitreichende Erfahrung wollte Volkswagen auch im neuesten Produktionswerk des Konzerns nutzen, weshalb Werner Steinert die Aufgabe bekam, für den Karosseriebau einen zentralen Messraum nach modernen Standards aufzubauen. Einzelne Komponenten und Baugruppen  – ob zugeliefert oder selbst produziert – bis zu kompletten Fahrzeugen sollten dort geprüft werden.

Steinert berichtet: „Im Prinzip durfte ich das umsetzen, was im VW-Konzern auf breiter Ebene diskutiert wird. Insofern sind dort auch Ideen meiner Kollegen aus mehr als 80 fahrzeugbauenden Werken eingeflossen.“ Der neue Messraum ist eine zentrale Einheit mit zwei Bereichen, der Bauteilqualifizierung auf der einen Seite und der Konformitätsprüfung auf der anderen. „Die räumlichen Gegebenheiten sind optimal, und mein Team besteht aus qualifizierten jungen Leuten“, lobt der Leiter Messtechnik.

Das Bild des Messraums prägen sechs Großmessplätze, von denen drei mit optischer Messtechnik und Roboterautomatisierung ausgestattet sind. Sie werden von neun Transport-Messplatten, die fahrerlos durch die Halle gleiten, mit zu messenden Teilen versorgt. Werner Steiner weist stolz darauf hin, dass hier konzernweit die höchste Konzentration optischer Messtechnik vorhanden ist: „Mir sind auch keine anderen Hersteller bekannt, die optische Messtechnik in diesem Umfang umgesetzt haben.“

Hohe Flexibilität gefordert

Durch die große Teilevielfalt müssen die Messplätze flexibel bestückt werden. Daher legte Werner Steinert besonderes Augenmerk auf das Transportsystem: „Ich habe mir von Anfang an Transportplatten vorgestellt, die von meinen Mitarbeitern mit Messvorrichtungen und Teilen bestückt und dann zum passenden Messplatz geschickt werden. Den Weg dorthin sollten sie autark fahren können, ohne auf Schienen angewiesen zu sein.“

Nun war ein solches System noch nicht auf dem Markt. Steinert nahm Kontakt zu einem bewährten Partner auf, Witte Barskamp, der in den vergangenen Jahren mehrere VW-Werke mit Aufnahmetechnik und Lochrasterplatten zum Messen und Transportieren beliefert hatte. „Aus Erfahrungen heraus war ich mir sicher, dass Witte in der Lage ist, dieses Projekt in der knappen Zeit zu stemmen“, argumentiert Steinert.

Auf Basis seiner Aluminium-Sandwichplatten entwickelte der Spanntechnikhersteller ein Konzept, das bei Volkswagen auf Zustimmung stieß. Geschäftsführer Andreas Witte erklärt: „Unsere Sandwich-Platten bieten Präzision und Steifigkeit bei vergleichsweise geringem Gewicht und einer Höhe, die noch als normale Trittstufenhöhe betrachtet wird. Diese Platten können wir bezüglich Größe und Traglast nach Bedarf auslegen.“

So entwickelte Witte für den VW Crafter Messraum eine individuelle, horizontale Aluminium-Sandwichplatte mit luftgelagerten Lenkrolleneinheiten und elektrischem Reibradantrieb. Die spezielle Bauform und Dimension der Platten gewährleistet eine Gesamtstruktur, die bei Auflasten bis 2.500 Kilogramm auch beim Absetzen und Anheben in den Mess- und Rüstplätzen verwindungssteif bleibt.

Kompakte Sandwich-Konstruktion

Acht Stück in der Größe 400 mal 2.400 mal 8.000 Millimeter und eine neunte mit 4.500 Millimeter Länge wurden nach derzeitiger VW-Spezifikation entwickelt, gefertigt und nach Wrzesnia geliefert. Ihr 100er-Lochbild ermöglicht die Installation von Messaufnahmen für alle zu messenden Karosserieteile.

Doch das Wesentliche steckt im Inneren des Alu-Sandwichsystems. Neben den Versteifungselementen hat Witte alle Komponenten der elektronischen Steuerungs- und Antriebs- sowie Sicherheitstechnik, zwei Kompressoren mit wartungsarmem Druckluftspeicher und 48-Volt-Akkus eingebaut, die den Reibradantrieb und alle anderen elektrische Komponenten mit Strom versorgen. Geladen werden die Akkus in erster Linie über im Boden eingelassene Stationen in den Messzellen.

Duplex-Antriebe ermöglichen die Längsfahrt vorwärts und rückwärts, außerdem die Kurvenfahrt und das Drehen um die Antriebsachse. „Letzteres ist enorm platzsparend“, wirft Steinert ein. „Gerade wenn mehrere Platten gleichzeitig unterwegs sind, geht es manchmal ziemlich eng zu. Da hilft diese Technik ungemein.“ Zur Beweglichkeit der Platte tragen außerdem acht Dreh-Rollensätze in Schwerlastbauweise bei, sogenannte Swivel, die pneumatisch synchronisiert in Z-Richtung ein- und ausfahrbar sind.

Die größte Herausforderung stellte das gewünschte schienenlose Führungssystem dar. Dazu mussten alle Fahrwege zwischen Rüst- und Messplätzen mit codierten Chips markiert werden. Diese etwa Zwei-Euro-großen Speicherbausteine wurden in den Fußboden eingelassen und mit Farbe überdeckt, so dass sie nicht sichtbar sind. In den Sandwichplatten befindet sich vorne und hinten eine Antenne, über die sich die Informationen des in nächster Nähe befindlichen Transponderchips auslesen lassen.

Teilautomatisierung sorgt für große Flexibilität

Der Fahrbetrieb ist jedoch nur zum Teil automatisiert. Es findet keine Fahrt statt, bei der nicht der zuständige Messtechniker über das Bedienterminal an der Stirnseite der Platte das passende Messvolumen auswählt und per Knopfdruck den Fahrbefehl gibt. Steinert erklärt: „Solange die Fahrbewegungen im Hoheitsbereich meiner Mitarbeiter liegen, sind wir viel flexibler. Wir können Aufträge ganz schnell umorganisieren und die Platten neu rüsten, wenn nötig.“

An jeder Ecke der Sandwichplatte befindet sich ein selbstentriegelnder Sicherheitslaserscanner, der die Schutz- und Verfahrbereiche in Bodennähe automatisch überwacht. Erkennen die Scanner ein Hindernis, reduziert die Platte ihre Geschwindigkeit bis zum Stillstand. Ist das Warnfeld wieder frei, fährt sie automatisch weiter. Für Steinert ist das „eine ideale Lösung. Meine Mitarbeiter bewegen sich trotz der automatisch fahrenden Platten ganz entspannt in der Halle.“

Pünktlich zum Produktionsstart war der Messraum einsatzfähig. Steinert: „Das Gesamtsystem ist zukunftsweisend. Es ist ein wichtiger Baustein für die Digitalisierung der Produktion. Dass auch in Zukunft nicht alles vollautomatisiert sein wird, zeigt unser teilautomatisiertes Transportsystem. Dadurch, dass unsere Mitarbeiter die Bestückung der Messvolumen verantworten, können wir flexibel agieren und unsere Messmaschinen liefern ohne große Ausfall- oder Wartezeiten permanent Ergebnisse.“