Extend 3D / Audi

Augmented Reality Laserprojektion für effizientes Bolzenanreißen

| Autor / Redakteur: Theo Drechsel / Frauke Finus

Eine Bolzenposition wird durch den Werklicht Pro Laserprojektor lagerichtig auf das Bauteil projiziert. Sie kann somit einfach angerissen und bebolzt werden.
Eine Bolzenposition wird durch den Werklicht Pro Laserprojektor lagerichtig auf das Bauteil projiziert. Sie kann somit einfach angerissen und bebolzt werden. (Bild: Audi)

Vor sechs Jahren setzte sich der Karosseriebau der Technischen Entwicklung bei Audi das Ziel, die Effizienz beim Bolzenanreißen auf der Ständermessmaschine erheblich zu steigern. Dank des Laserprojektionssystems von Extend 3D konnte dieses Vorhaben in Ingolstadt umgesetzt werden. Vorteile bietet es dem Automobilbauer darüber hinaus bei der Flexibilität und der Ergonomie.

Innerhalb der Automobilindustrie trumpft Audi mit höchster Qualität und Top-Verarbeitung auf. Einen wesentlichen Beitrag dazu leisten beste Materialien, eingespielte Prozesse, motivierte Mitarbeiter und modernste Messtechnik – sowie das Laserprojektionssystem von Extend 3D. Schließlich vereinfacht, verschlankt und beschleunigt „Werklicht“ Arbeitsschritte über die gesamte Prozesskette, von der Datenvorbereitung bis zur Qualitätssicherung. Damit erhöht die digitale Schablone die Profitabilität auch bei solchen Arbeiten, die bisher nicht automatisiert werden können. „Und macht sich so für das Anwenderunternehmen gleich in mehrfacher Hinsicht schnell bezahlt. Zumal die Datenvorbereitung alle CAD-Formate umfasst, in geringer Rüstzeit (< 10 Minuten) erfolgt und auch die Bedienung intuitiv ist“, betont Dr. Peter Keitler, Geschäftsführer von Extend 3D. „Werklicht reduziert nicht nur die Arbeitszeit um bis zu 80 %, sondern ist auch flexibel bei Änderungen, Schablonen werden weitgehend überflüssig. Die Qualitätssicherung erfolgt visuell, automatisch und sicher, die Dokumentation ebenfalls automatisch.“

Das Werklicht-System im Karosseriebau der Technischen Entwicklung besitzt eine gängige Konfiguration, wie sie im Automobilbereich mittlerweile bei diversen Anwendungen genutzt wird: Der Laserprojektor ist mit sehr hoher Präzision ausgelegt, weil es um die Positionierung von Bauteilen beziehungsweise die Prüfung von deren Lage geht. Dagegen zielen Arbeitsabstand und Sichtvolumen des Systems auf die typischen Bauteilgrößen in der Automobilbranche ab. Der Anschaffung lag die Problemstellung zugrunde, dass die Ingolstädter mindestens vier Mitarbeiter für die Arbeiten mit der Ständermessmaschine benötigt haben: „Wir konnten die Bolzen nur auf dieser stationären Messmaschine anreißen. Ihre Nutzung war aber nicht nur zeitaufwändig, da jeder Punkt in X-Y-Z eingestellt und mit einer Anreißnadel das Ganze angerissen werden musste, sondern auch wenig ergonomisch, weil die Punkte nicht selten in gebückter Haltung unter dem Fahrzeug markiert werden mussten“, erinnert sich Frank Kutschera, der Technikumsleiter Karosseriebau. „Von der VW-Konzernforschung erhielten wir schließlich den Tipp, uns Werklicht von Extend 3D anzuschauen. Ein Volltreffer, denn kein anderer Anbieter erfüllte unser Anforderungsprofil.“

Projektion kann im Stehen durchgeführt werden

Zu 95 % nutzen die Oberbayern Werklicht zum Bolzenanreißen. Dafür haben sie eine spezielle Vorrichtung – einen sogenannten Drehgrill –, an dem sie den Unterbau aufspannen können. Damit sind sie nicht nur sehr flexibel, die Projektion kann zudem im Stehen durchgeführt werden. Weitere Anwendungen betreffen zum Beispiel Durchbrüche, die Darstellung von Konturen oder die Überprüfung von Bauteilen. Letztlich können die Karosseriebau-Spezialisten mit dem Laser alles darstellen, was sie aus der Konstruktion an Daten erhalten. Der Arbeitsablauf ist dabei wie folgt: Zuerst wird das Bauteil auf den Drehgrill aufgespannt, wenn die Ingolstädter rundum arbeiten müssen. Dann vergeben sie die Marker, die Werklicht zum Einmessen nutzt. Anschließend arbeiten sie die Projektionen ab.

Das Laserprojektionssystem von Extend 3D hat sich in den letzten Jahren in der Technischen Entwicklung absolut bewährt: So bietet Werklicht den Karosseriebauern beim Anreißen zeitliche und personelle Vorteile von jeweils ca. 50 %, in Summe also 75 %. Statt vier Mitarbeitern kommen nun nur noch zwei zum Einsatz. Und die können im Gegensatz zur Ständermessmaschine die Bearbeitung in der halben Zeit durchführen und sind dabei auch noch räumlich flexibel. Für die Ingolstädter ist aber noch ein weiterer Aspekt von großer Bedeutung: „Wir setzen Bolzen oder positionieren Teile nicht auf CAD Null, weil bei uns im Prototypenbau die Teile noch nicht so genau sind. Das ganze Zusammenspiel über die große Karosse hinweg ist noch in der Entwicklung – und gerade diese Ungenauigkeitsfehler rechnen wir über die Marker direkt heraus“, erläutert Kutschera. „Betrachten wir den praktischen Nutzen, können nun die Bolzen vom Fahrzeugaufbau passenden zum tatsächlichen Teilestand positioniert und damit spätere Nacharbeit in der Montage vermieden werden. Durch den Einsatz von Werklicht beseitigen wir also diese Fehlerquelle – dies bedeutet für uns natürlich auch einen zeitlichen Vorteil.“

Sehr zufrieden sind die Ingolstädter zudem mit dem Service von Extend 3D, denn bei Fragestellungen wird ihnen stets schnell geholfen. Werklicht hat die Erwartungen bei Audi ebenfalls mehr als nur erfüllt, zumal im Karosseriebau der Technischen Entwicklung überwiegend Prototypen produziert werden – also die ersten Autos, bevor sie in Vorserie gehen. Dementsprechend verändert sich in sehr kurzen Zeiten immer wieder etwas, und in diesem Zuge kann das Laserprojektionssystem seine Stärken vollauf ausspielen, denn es ermöglicht die schnelle Erfassung der Änderungen. „Früher waren wir mit der Ständermessmaschine unflexibel, häufig mussten wir umbauen, damit der Anreißpunkt in die richtige Richtung zeigte. Die Arbeitsweise von Werklicht ist schneller und einfacher, und auch von der Genauigkeit sind wir besser geworden, als wir erwarteten“, zieht einer der beteiligten Fachkräfte ein positives Fazit. „Wir arbeiten nun also in der halben Zeit mit halb so viel Personal. Ein nicht unwesentlicher Aspekt, weil durch die steigende Variantenvielfalt die Arbeit nicht weniger wird.“

Ergänzendes zum Thema
 
Augmented Reality Laserprojektion

Serienbegleitende Prüfungen von Schweißpunkten

Neben Ingolstadt kommt Werklicht auch bereits an den Audi-Standorten Neckarsulm und Puebla zum Einsatz. Das System im Karosseriebau der Technischen Entwicklung war jedoch das erste zum Anreißen von Bolzen in der Automobilindustrie. Diese Anwendung hat mittlerweile Kreise gezogen in Richtung serienbegleitender Prüfungen von Schweißpunkten. So wird Werklicht nun auch in der Fertigung des Audi A3 und A4 bei der Bemusterung von Serienteilen am oberbayerischen Standort eingesetzt. „Von der Funktionalität her ist die Anwendung ‚Bemusterung von Serienteilen‘ dem Anreißen von Bolzen sehr ähnlich, denn es werden aus den CSV-Listen ebenfalls Positionen auf die Bauteile übertragen und dann visuell überprüft, ob die Schweißpunkte richtig positioniert oder zu nah am Beschnitt sind beziehungsweise irgendwo aus der Toleranz laufen“, unterstreicht Keitler. „Zu berücksichtigen ist dabei, dass der Bereich Fügetechnik gewisse Komplexitäten birgt, die mit klassischen Mess- und Prüfmitteln nur unflexibel und aufwändig zu bearbeiten sind. Gerade wenn man an Ständermessmaschinen oder Prüfschablonen denkt.“ Vor allem letztere werden häufig in der serienbegleitenden Prüfung verwendet. Sie sind nicht nur teuer, sondern müssen auch permanent gepflegt und immer neu angefertigt werden, wenn am Bauteil Veränderungen erfolgen.

Laserprojektionssystem setzt den Bolzen exakt an die richtige Stelle

Extend3D

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03.09.15 - Mit einem Laserprojektionssystem ist ein sicheres Bolzenanreißen im Karosseriebau garantiert. Damit hat die Osnabrücker SD Automotive GmbH Erfahrung. Sie investierte zum Bolzenanreißen in das System „Werklicht“ der Extend3D GmbH. Dieses überzeugt beim Spezial-Dienstleister für die Automobilindustrie insbesondere durch Schnelligkeit, Handlichkeit und Flexibilität. lesen

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