Case Studies

Ausgangssituation

Der Kunde ist ein namhafter deutscher Automobilzulieferer, der anspruchsvolle Kunststoffspritzguss-Bauteile herstellt und danach zu komplexen Baugruppen montiert.

Die Aufgabenstellung beinhaltete, dass vier Hauptbauteile, die manuell auf einem Werkstückträgersystem bestückt werden, beim Durchlauf durch verschiedene Bearbeitungsstationen zu einem „Kühlwasserregler“ zusammen montiert und am Ende der Montagestrecke auf Dichtheit hin überprüft und mit einem gelaserten QR-Code versehen werden. In Abhängigkeit von dem Prüfergebnis der Dichtheitsprüfung geschieht die Ausgabe der fertig montierten Baugruppe als i.O.-, bzw. als n.i.O.-Baugruppe an zwei separaten Schleusen.

Das Problem

Der gesamte Prozess, von der Beschickung der Werkstückträger, über das vollautomatische Fügen der verschiedenen Dichtungsprodukte, die über Rütteltöpfe der Montagelinie zugeführt werden, mit der anschließenden Dichtheitsprüfung, Codierung und Ausschleusung der montierten Baugruppen, musste innerhalb der Zykluszeit von 20 Sekunden umgesetzt werden!

Da der SOP („Start Of Production“) zum Zeitpunkt der Kundenbestellung zu der vollautomatischen Montagelinie feststand, war das gesamte Projekt, nicht nur wegen seiner Komplexität, auch in zeitlicher Hinsicht ein sehr anspruchsvolles Projekt.

Unsere Lösungen

Die B+R GmbH hat das Konzept wie folgt gelöst:

Als Werkstückträgersystem wurde ein ovales Rundlaufsystem mit RFID-Codierung der einzelnen Werkstückträger und sicherer Verriegelung an jeder der 10 Bearbeitungsstationen eingesetzt.

Diese Lösung stellte sicher, dass das Montagesystem zu jedem Zeitpunkt der Bearbeitung wusste, wie weit der Arbeitsfortschritt an den einzelnen Stationen war und dies jeder Baugruppe zuordnen konnte.

Nach der manuellen Bestückung mit den vier Hauptbauteilen der Montagebaugruppe, einschließlich dem Einlegen des Thermostates in den Kühlwasserregler, erfolgte der Weitertransport in die nächste Station. Dort wurden von unten, mittels automatischen Quereinschub, durch den Werkstückträger Buchsen in jeden Befestigungspunkt der Bauteile gefügt, die bei der späteren Montage im Motorraum des Fahrzeugs, der sicheren Befestigung des Kühlwasserreglers dienen. In der dann folgenden Station wurde eins der Bauteile von einem Greifsystem sicher aufgenommen und in eine außenliegende Station hineingefahren, in der ein O-Ring auf den Bauteilstutzen geschoben wurde. Zeitgleich wurde ein Skad-Ring automatisch in den Kühlwasserregler eingelegt. In der Folgestation wurde dann der automatisch über einen Rütteltopf zugeförderte Thermostatdeckel in Position, über den bereits mit Skad-Ring versehene Kühlwasserregler gebracht und mit drei simultan schraubenden Torx-Schrauben des DEPRAG-Schraubers, mit vorgegebenem Drehmoment, miteinander verschraubt. Als Voroperation zum Verbinden des bereits montierten Kühlwasserreglers mit dem Thermostat-Wasserstutzen wurde eine Halteklammer am Abgang des Kühlwasserreglers vorgefügt. An der folgenden Bearbeitungsstation wurde dann der Wasserstutzen mittels Greifsystem dem Werkstückträger entnommen, mit dem Kühlwasserregler gefügt und die vorgefügte Halteklammer mit einer radialen Fügebewegung in Position durchgeschoben, so das der Kühlwasserregler mit dem Wasserstutzen sicher verbunden wurde.

In der nächsten Station wurde dann der noch fehlende Dichtring mittels speziell entwickeltem Fingergreifer über den Eingangsstutzen positioniert und in die vorgesehene Dichtungsnut abgestriffen. In den beiden folgenden Stationen wurden alle Öffnungsstutzen an der wasserführenden Baugruppe mit Abdichtern abgedichtet und mit dem Prüfdruck beaufschlagt. Bei der Messung des Prüfdruckes über ein Zeitintervall wurde geprüft, ob ein Druckabfall im Prüfsystem entsteht. Das Prüfergebnis wurde in der Steuerung rückgeschrieben und der jeweiligen Baugruppe zugeordnet. Nach dem folgenden Laserbeschriften mit einem individuellen QR-Code wurden die als i.O. geprüften Baugruppen auf der i.O.-Förderstrecke ausgeschleust.

Neue Situation

Nach Fertigstellung der vollautomatischen Werkstückträger-Montagelinie konnten komplett montierte Kühlwasserregler mit allen Dichtungen, dichtheitsgeprüft, im 20-Sekunden-Takt mit 99,5 % Zuverlässigkeit in hoher Stückzahl im 2-3 Schichtbetrieb vom Kunden produziert werden.

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