Die Lackieranlage der Zukunft beruht auf einem modularen Konzept mit Lackier-Boxen, die individuell angesteuert werden. Statt einer festen Taktzeit wie in der Linienfertigung sind die Prozesszeiten in jeder Box exakt an den Bedarf der einzelnen Karosserie angepasst. (Bild: Dürr Systems)
Die wachsende Modellvielfalt, der Mix aus herkömmlichen und batteriebetriebenen Autos sowie eine höhere Individualisierung bringen die konventionelle Linienfertigung in der Automobilindustrie an ihre Grenzen: Je breiter das Spektrum, das auf einer Linie lackiert wird, desto ineffizienter wird der Prozess. Das liegt an den starren Taktzeiten, die sich am größten Modell und dem Lack mit der längsten Applikationszeit orientieren. Könnten kleinere Karosserien schneller transportiert und leichter applizierbare Farben zügiger aufgetragen werden, würde das Zeit sparen und den Output erhöhen. Doch das lässt der feste Takt der Linie nicht zu. Dieser Aspekt war einer von vielen, der Dürr dazu bewog, umzudenken und ein radikal neues Layout für zukünftige Anforderungen zu entwickeln.
Taktzeiten nach tatsächlichem Bedarf
Die ‚Lackieranlage der Zukunft‘ basiert darauf, die rund 120 Arbeitsschritte des Lackierprozesses in Boxen und kleinere Abschnitte aufzuteilen. Statt eines festen Takts werden die Prozesszeiten in jeder Box exakt an den Bedarf der einzelnen Karosserie angepasst. Möglich ist das durch parallel ablaufende Prozesse in den Boxen und durch das Zusammenspiel mit einem zentralen Hochregallager und dem fahrerlosen Transportsystem EcoProFleet, dem ersten speziell für Lackierereien entwickelten AGV (Automated Guided Vehicle). Gesteuert wird die AGV-Flotte durch die Software DXQcontrol von Dürr. Sie führt das AGV mit der Karosserie intelligent zum jeweils nächsten Prozess und sichert eine effiziente Auslastung aller Boxen. So können die Karosserien vorausschauend sortiert, punktgenau zum richtigen Arbeitsplatz gebracht und abgeholt sowie am Ende in der vom Hersteller geplanten Sequenz an die Endmontage übergeben werden. Das Konzept erlaubt es auch, Kapazitäten einfach zu erweitern oder neue Modelle problemlos einzuschleusen. Anwendbar ist dieses Boxenkonzept im gesamten Decklack- und Arbeitsplatzbereich oder nur in ausgewählten Prozessschritten.
Das fahrerlose Transportsystem EcoProFleet führt die Karosserien zum jeweils nächsten Prozess in den verschiedenen Boxen. Dabei sorgt eine Software für eine effiziente Auslastung aller Boxen. Dürr Systems
Ressourcenschonender und effizienter
In der konkreten Umsetzung bedeutet das Boxenkonzept beispielsweise, dass drei Lackiervorgänge – den Innen- und die beiden Außenaufträge – in nur einer Kabine zusammengefasst werden. Dieses von Dürr zum Patent angemeldete Konzept, die EcoProBooth, hilft, Prozesszeit einzusparen, weil zwei der drei bisher üblichen Fördervorgänge entfallen. Die Verluste beim Farbwechsel lassen sich sogar um bis zu 10 % reduzieren, wenn in einer Box ausschließlich eine Farbe appliziert wird. Das Aufteilen des Lackierprozesses auf Boxen verkürzt den Gesamtprozess, weil die Applikationszeit auf das einzelne Fahrzeug abgestimmt ist. Diese Eigenschaften sorgen in Summe für reduzierte CO2– und VOC-Emissionen.
Auch die Gesamtanlagen-Verfügbarkeit steigt, denn eine Störung wirkt sich nur in dem betroffenen Boxenabschnitt aus und beeinträchtigt – anders als bisher – nicht die komplette Produktionslinie. In das variable Layout lassen sich zudem Sonderprozesse, wie eine Sonderfarbversorgung oder die overspray-freie Zweiton-Lackierung, leichter und kosteneffizienter integrieren.
In das variable Layout der modularen Lackieranlage lassen sich Sonderprozesse - etwa eine oversprayfreie Zweiton-Lackierung - leichter und kosteneffizienter integrieren. Dürr Systems
Das Konzept der dieser Lackieranlagen ist auf die spezifischen Anforderungen unterschiedlicher OEMs ausgerichtet. Großen Volumenherstellern mit hoher Stundenleistung bietet es die Chance, neue Modelle und Technologien einfacher zu integrieren. Unternehmen, die Investitionsrisiken vermeiden wollen, ermöglicht es eine planbare Erweiterung von 24 Einheiten pro Stunde in zwei Schritten auf 48 und 72 Einheiten. E-Mobility-Newcomer können ihre Fertigung mit kleinen Stückzahlen starten und entsprechend der Nachfrage schrittweise ausbauen. Zudem ist das modulare Konzept Industrie-4.0-fähig. Mithilfe der Software-Produkte aus der DXQ-Familie von Dürr wird die Boxen-Lackierung zur Smart Factory. Zum Beispiel machen Dürr-Analyse-Tools Lackierprozesse transparenter und helfen dabei, die First-Run-Rate weiter zu erhöhen.
(dw)
