Autógyártás

Autógyártás utal ipari termelés az autók az autóiparban . A gyártás az autógyártók gyáraiban történik . Az autó gyártása sok technikai erőforrást és alkalmazottat igényel .

A gyártott jármű típusától, a szükséges darabszámtól és a gyár helyétől függően a gyártás különböző fokú automatizálással rendelkezik . Néhány kis számban gyártott jármű teljesen kézműves. Nagy mennyiségű munkát végeznek manuálisan még az alacsony bérű országokban is . Az automatizálás nagy része azonban jellemző az autógyártásra . Például az ipari robotok használata az autóiparban a legmagasabb, Japánban vagy Németországban minden 10 000 munkavállalóra több mint 1000 robot tartozik.

Legtöbbször ma sorban gyártják az autókat. A befejezetlen jármű számos állomáson halad át, ahol néhány munkalépést automatikusan vagy a dolgozók hajtanak végre, amelyek tovább teljesítik az autót (lásd még a gyártósor gyártását ). Amennyire lehetséges, az autógyártók csak megrendelés szerint próbálnak járműveket gyártani, és a tömeges testreszabás elvére törekszenek . Ebből a célból a gyártási folyamat úgy van megszervezve, hogy a lehető legtöbb járműváltozatot megszakítás nélkül lehet gyártani egy üzemben vagy egy futószalagon. Ha ez nem lehetséges, vagy csak nehezen lehetséges, akkor bizonyos tevékenységeket már nem a végső futószalagon hajtanak végre, hanem az előszereléshez, a szállítóhoz vagy a logisztikai központokba helyezik át.

Gyártó rendszer

Az autógyártók számos gyártóüzemben gyártják a járműveket, szerelvényeket és alkatrészeket, amelyek nemzetközi gyártási hálózatot alkotnak. A járművek minőségének világszerte történő biztosítása, valamint a hatékony és költséghatékony gyártás érdekében a legtöbb autógyártó leírta gyártásszervezésének alapelveit és szabványait, a gyártási folyamatokat, valamint a gyártási folyamatokat és a gyártási módszereket egy gyártási rendszerben . A Toyota sikere miatt nagyjából a Toyota gyártási rendszeren (TPS) alapulnak, amely elsőként fejlesztett ki és vezetett be ilyen gyártási rendszert. Németországban az Adam Opel AG a General Motors leányvállalataként először bevezette saját termelési rendszerét. Ezt követte a Mercedes, a Porsche és az MAN az ezredfordulón, majd az AUDI és a VW. Még az autóipar nagy beszállítói, például a Bosch és a Hella is bevezették saját gyártási rendszereiket, amelyek elvileg nem különböznek egymástól.

Járműfejlesztés

Egy új típusú jármű gyártása előtt megkezdődik a fejlesztése, amelyben nagyon specifikus tervezési és fejlesztési szakaszok futnak (lásd alább). A termékfejlesztési folyamat különböző fázisai és lépései időnként párhuzamosan futnak a fejlesztési idő lerövidítése érdekében (lásd még az egyidejű tervezés ). Nem minden fejlesztési hatókört és tevékenységet magának az autógyártónak kell elvégeznie. Bizonyos fejlesztési tevékenységeket inkább speciális fejlesztő vállalatok és maguk a beszállító vállalatok vesznek át.

stratégiai tervezés

Először is a piaci elemzések alapján meghatározzák, hogy valójában milyen típusú járművet kell építeni, milyen mennyiségekre van szükség és milyen általános tulajdonságokkal kell rendelkeznie a terméknek. Az autó jövőbeni árát itt is meghatározzuk, és ez befolyásolja a következő fejlesztési lépéseket (lásd még a gyártási programot ). Ide tartozik különösen annak meghatározása, hogy mely gyártási folyamatokat és mely gyártási elvek és szabványok szerint mely járművek, egységek és alkatrészek mely gyártási helyeken kell felépíteni. Ez magában foglalja a gyártás vertikális tartományának meghatározását is .

Tervezési szakasz, (elő) fejlesztés

A jármű kialakítása a stratégiai tervezés specifikációiból származik. Itt határozzák meg lényegében a jármű jövőbeli megjelenését ( cubing model ). Itt már eldöntheti, hogy később mennyire lesz értékes az autó. Ezen meghatározás alapján ellenőrizzük a termelési rendszerek és folyamatok tervét és paramétereit, és esetlegesen ki kell igazítani őket.

Építkezés

Ebben a lépésben meghatározzák az autó teljes műszaki tervét. Itt tervezik meg a jármű minden egyes alkatrészét, és hogyan szerelik össze annak érdekében, hogy olyan autót kapjanak, amely megfelel a tervezési előírásoknak. A kivitelezés során a következő szempontokat kell figyelembe venni:

• Jogi követelmények: Különböző piacokon, például az USA-ban, Európában és az RdW-ben (a világ többi részén) a legkülönfélébb jogi követelményeknek kell megfelelni ahhoz, hogy a járművet ott értékesíthessék. Ezek a rendeletek a következőkre vonatkoznak: a. a lakókon (fejtér, látószög ...), a gyalogosokon (nincsenek kiálló részek; a Daimler és mások történelmi okokból különleges engedéllyel rendelkeznek) és a környezetre (olyan kibocsátások, mint a zaj, szagok, kipufogógázok, újrahasznosítás ...).
• Költségek: Az egyes alkatrészek kialakítása és a teljes felépítés jelentősen befolyásolja a jármű későbbi gyártási költségeit.
• A végtermék tulajdonságai: A kész járműnek bizonyos tulajdonságokkal kell rendelkeznie ( ütközésbiztonság , kényelem stb.). A kivitelezést ennek megfelelően kell elvégezni. Szimulációt gyakran használnak az ellenőrzéshez . A versenyjárművekhez viszonyított elhelyezés a legváltozatosabb méretek (hosszúság, magasság, szélesség, fejtér, teherbírás stb.) Tekintetében is egyre fontosabbá válik. Ebből a célból az előzetes fejlesztésben elemzik a versenyzők megfelelő dimenzióit és dimenzióit, és ennek megfelelően megtervezik a saját fejlesztést.
• Minőség: Az autó későbbi minősége annak felépítéséből adódik. A magasabb minőség általában magasabb költségeket jelent. Itt kompromisszumot kell találni a stratégiai tervezés specifikációinak megfelelően.
• Gyárthatóság: Az építkezésnek nemcsak úgy kell történnie, hogy az autó a kívánt tulajdonságokkal rendelkezzen, hanem az egyes alkatrészeket is lehetővé kell tenni (a lehető legolcsóbb módon), összeszerelni és cserélni bármilyen javításra a termék életciklusa alatt. Emellett a gyártás (pl. Rajzszimuláció fémlemezben) és az összeszerelés (összeszerelési tervezés) során szimulációt is alkalmaznak. Az autó és a hozzá tartozó eszközök tényleges felépítése a nagy autógyártóknál több ciklusban történik, CA technikák alkalmazásával (CA = Computer Aided). Általában először az autó virtuális prototípusát építik meg, azaz. H. a teljes járművet virtuális modellként tervezik és jelenítik meg a számítógépen. Ezt általában több hurok követi, amelyekben a meghajtásra kész prototípusok meghatározott dátumokra épülnek. Ezeket a járműveket különféle teszteken kell átesni Erlkönigként a laboratóriumokban, az autógyártók teszttermein, bérelt versenypályákon és néha nyilvános helyeken . Itt tesztelik a jármű egyes alkatrészeinek összeállítását is. Mindezen tesztek eredményei a konstrukció következő ciklusába áramlanak. Az autó alkatrészeinek fejlesztésével és optimalizálásával párhuzamosan a kapcsolódó eszközöket is megtervezzük.

Gyártervezés és gyártástervezés

A gyártási épületeket és a termelési létesítményeket a jármű gyártásával párhuzamosan kell megtervezni. Ez magában foglalja az összes releváns termelési terület megtervezését, ahol az (új) jármű olcsón és kiváló minőségben építhető. A járműgyártást gyakran be kell építeni a meglévő gyárakba, ezért használják fel a meglévő erőforrásokat (részben vagy egészben) . Ebben az esetben figyelembe kell venni, hogy a meglévő termelés a felújítási munkálatok során a lehető legtovább működik. A szállított alkatrészeket szintén ellenőrizni kell annak érdekében, hogy fel lehessen mérni kölcsönhatásukat más szállítók alkatrészeivel az optika, a haptika, a résméretek és az egyszerű összeszerelés szempontjából, például a mesterfúróval .

Gyártási próba és elősorozatok

A gyártás megtervezése után a gyártási folyamatokat, rendszereket és gépeket tesztelni kell és be kell futtatni, mielőtt a gyártás megkezdődhetne. Ezen felül, az első járművek is készítenek, mint a pre-sorozat , hogy biztosítsák a termékek minőségét. Csak ezután kezdődik a járművek tényleges sorozatgyártása ; ebben az összefüggésben a gyártás megkezdéséről beszélünk .

A termelés lépései és a termelés szerkezete

Amikor az autó elkészült, az alábbiakban ismertetett gyártási területeket általában áthaladják. A modern gyárakban eleve ismert, hogy az egyes járműveket mely végfelhasználók számára gyártják. Más szavakkal, pontosan azokat az alkatrészeket telepítik, amelyeket egy adott vásárló megrendelt. A változatok nagy száma miatt speciális módszerek és folyamatok alakultak ki a gyártás tervezésében és irányításában az autóiparban, amelyek különösen alkalmasak a járműgyártásban elterjedt áramlástermelésre. Az autóipari gyártási struktúra zárt intervallumú algebraként is leképezhető. Az egymás mögött fekvő termelési területek szekvenciális anyagáramlási utat alkotnak, az egyes útvonalakat (intervallumokat) egy- egy világos észlelési pont, mérési pont (logisztika) választja el egymástól. Ezen struktúra alapján a teljes gyártási folyamat megtervezhető és irányítható megfelelő vezérlő hurkok segítségével. A járművek gyártásának előrehaladása nyomon követhető az észlelési pontokon, és eltérések esetén megfelelő ellenőrzési intézkedések kezdeményezhetők. A gyártásban lévő járművet szállítótechnika segítségével szállítják az egyes gyártási területek és állomások között . Egy tipikus gépjárműgyártás több csarnokban és néha több emeleten is kiterjed. A szállítási és az alkatrészgyártási területek általában a földszinten helyezkednek el. A nehézgépek és a dinamikus terhelések miatt a présüzlet és az öntöde általában földszinten van kialakítva. A fő gyártósorban (végső összeszerelő sor) a jármű folyamatosan készül. A végső összeszerelő vonalat vagy az alulról levő alkatrészekkel szállítják, vagy az előszerelvények részegységeivel és moduljaival, amelyek a végső összeszerelő vonal felé futnak és vezérlés céljából kapcsolódnak hozzá. A járműveket gyakran a karosszéria, a karosszéria raktár és a végső összeszerelő sor között szállítják egy magasabb fekvésű szállítószalagon, amelyben a járműveket szállító láncok és szállítófüggesztők révén egymástól távolabb eső területek között szállítják.

öntöde

Itt az alkatrészeket öntési eljárással gyártják, amelyek beépülnek a járműbe (pl . Motorblokk ). Különösen a motorblokkok készülnek önálló üzemekben és gyakran más helyeken; sok autógyártó nem is önti ki magát, hanem a beszállítóktól vásárol. A turbófeltöltők öntött alkatrészeit is többnyire megvásárolják.

Sajtóüzlet

A présüzletben gyártják azokat a lemezrészeket, amelyekből a karosszériát később összeállítják. A fémlemezt nagy hengerek ("tekercsek") formájában szállítják. Ezek vágják megfelelő darabokra, amelyek azután alakú a kívánt alakot nagy prések . Ez több műveletben (OP) zajlik. Egy "operációs vonal" hét egymást követő műtővel rendelkezhet, amelyek a fémlemezt a kívánt formára hozzák.

Héjszerkezet / karosszériaépítés

Ezen a területen a présüzletből származó fémlemez alkatrészeket ponthegesztési és ragasztási technikákkal összekapcsolják a testhéj kialakításával.

festék bolt

A testhéjat itt először védik a korrózió ellen . Ebből a célból gyakran egy vagy több merülő fürdőt vezetnek át. Az eljárástól függően egy vagy két védőréteg van, amelyet a festési folyamat során alkalmaznak. A dekoratív lakk előkészítése során a testet katódos merülő festés (KTL) védi a korróziótól. Ezután úgynevezett töltőanyagot alkalmaznak, amely lehetővé teszi a fedőréteg egyenletes felvitelét. Ezután a fedőréteget viszik fel, ami a jármű kívánt színét adja. Tiszta lakkal van lezárva.

Alvázgyártás

Az alváz minden alkatrészt és szerelvényt tartalmaz, például tengelyeket, hajtótengelyeket, lengéscsillapítókat, támasztókat, fékeket stb. Ezek az alkatrészek főleg fémből állnak, és főleg mechanikusan vannak megmunkálva (esztergálás, marás, csiszolás stb.). A futómű alkatrészeit számos szállítótól vásárolják meg, akik ezeknek az alkatrészeknek a gyártására specializálódtak.

Belső felszerelés (belső)

Ez a gyártási terület magában foglal minden olyan alkatrészt és szerelvényt, amelyek a jármű belsejébe vannak beépítve, például ajtó- és oldalsó panelek, belső tükrök, tetőfedők, szőnyegek, rekeszek, polcok és huzatok. Ez magában foglalja a számos kezelési és dekorációs elemet, például kapcsolókat, forgatógombokat, betéteket stb.

Külső felszerelés (külső)

Ez a gyártási terület magában foglal minden olyan alkatrészt és szerelvényt, amelyek a jármű külsején láthatóak, például lökhárítók, spoilerek, külső tükrök, küszöbök, díszcsíkok, tetőcsomagtartók stb.

Hajtóműgyártás

A járművekhez szükséges sebességváltókat a sebességváltók gyártásában gyártják. A sebességváltó szerelvényben a különböző hajtótengelyek és fogaskerekek beépülnek a sebességváltó típusába és a sebességek számába. A jóváhagyásra műszaki vizsga után kerül sor.

A motor felépítése

A járművek különböző motorjait motorszerkezetben gyártják. A belső égésű motor alapvető elemei a motorblokk, a hengerfej, a dugattyúk, a hajtórudak, a főtengely és a vezérműtengely. Ezeket összerakva alkotják a magmotort, majd az összeszerelési folyamatban lépésről lépésre elkészítik a működési motort. A végén van egy műszaki ellenőrzés és jóváhagyás.

A jármű végső összeszerelése

Ezen a területen a festett testet minden hiányzó rész kiegészíti. Ebből a célból az ajtókat és néha a csomagtérajtót szétszerelik, kiegészítik és felszerelik a jármű összeszerelésével párhuzamosan, külön előszerelési területeken. Kezdetben az elektromos kábelkötegeket lefektetik, mert ez később, a többi alkatrész és a burkolat felszerelése után már nem lehetséges. Ezt követi a belső tér (szőnyegek, belső kárpit, tetőfedő, pilótafülke, ülések stb.) És egyéb kiegészítők (ablaktörlők, lámpák, kerekek, pótkocsi tengelykapcsoló) összeszerelése . A karosszéria és a motor vagy a teljes hajtáslánc összeolvadását "házasságnak" nevezik az autógyártásban. Végül a korábban szétszerelt ajtókat és szárnyakat a saját kerekein rögzítik az autóhoz, és hozzáadják a működési anyagokat (üzemanyag / olajok). Végül ellenőrizzük a jármű elektromos funkcióit és különféle beállításait. Ma ez magában foglalja a vezérlőegységek " villogását " is, amelyek sok információt kapnak a járműről, ami a funkcióikhoz szükséges. Ezek pl. B. Telepítési információk egy központi zár rendszerhez, amelynek vezérlőegysége konfigurálva van, függetlenül attól, hogy a jármű 3 vagy 5 ajtós, és a hátsó ajtó rendelkezik-e automatikus zárszerkezettel, de további funkciók aktiválási lehetőségei vagy taxik vagy rendőrautók speciális interfészei, valamint az azonosításhoz szükséges járműkulcs.

Általános szabály, hogy a járműgyártó körülbelül 15-20 órát számol egy Golf osztályú jármű teljes összeszereléséhez az összes alkatrészéből, a szállított részegységek összetettségétől függően. A rekorder itt a Smart kisautó , amely körülbelül 4 óra alatt teljesen összeáll. Ennek oka az előregyártott és előszerelt modulok nagy száma, amelyeket a beszállítók a futószalagon biztosítanak, és amelyeket a járműgyártónak csak össze kell állítania.

Befejezés és minőségellenőrzés

Csak a teljes összeszerelés után lehet különféle beállítási munkákkal (pl. A sáv beállításával) biztosítani a jármű működését, és ellenőrizni, hogy a jármű hibátlanul lett-e gyártva és megfelel-e minden követelménynek. A vezérlőegységek járművekben történő növekvő használata miatt ma átfogó elektronikus funkciótesztekre van szükség. Ezeket teszt- és befutóállomásokon vagy tesztmeghajtókon hajtják végre, amelyek ellenőrzik az egyén működését, valamint az összes vezérlőegység és a hozzájuk kapcsolódó alkatrészek kölcsönhatását. Az ellenőrzéshez speciális berendezésspecifikus tesztprogramokra van szükség, amelyek némelyikéhez különféle adatgyűjtők és jármű- diagnosztikai rendszerek szükségesek. Végül valódi próbahajtásokat hajtanak végre, speciális útszakaszokat (rezgéspálya, ...) és időjárási viszonyokat (eső, ...) szimulálva. Az ellenőrzéseket követően és kiigazításokat, a termék audit végzett egyes járművek minőségbiztosítás , amelyre a Szövetség az autóipar tette a megfelelő ajánlások részeként minőségirányítás .

Speciális autóépítés

A speciális járművek gyártása során olyan szerelvényeket készítenek, amelyeket (nyereségesen) nem lehet sorozatgyártásban végrehajtani. Ez z. B. speciális felszerelés cégek vagy speciális szakmai csoportok számára (taxik, mentők), vagy egyedi gyártmányú termékek különleges igényekkel rendelkező ügyfelek számára. A német gyártók még saját leányvállalatokat is létrehoztak, amelyek gondoskodnak a járművek egyediségéről ezeknek a speciális ügyfélcsoportoknak (lásd: Mercedes-AMG , quattro GmbH , Volkswagen R , BMW M ).

Jármű forgalmazása

A teszt sikeres befejezése után a járművet egy autószállítóval (teherautó, vonat, hajó) általában a végső összeszerelő üzemből szállítják a szállító kereskedőkhöz világszerte , és ott adják át az ügyfélnek. Egyes üzemek esetében egyes gyártók felajánlják az ügyfeleknek, hogy járművüket közvetlenül a végső összeszerelő üzemből (pl. Autostadt ) gyűjtsék be .

Termelésirányítás

Az autógyártást három szinten ellenőrzik.

• 1. A végrehajtási szint , amelyen az egyes rendszereket és gépeket vezérlik, és a valós üzemi adatokat rögzítik (lásd még a BDE-t ). Mindenekelőtt a PLC-k játszanak fontos szerepet.
• 2. Az ellenőrzési szint , amely az 1. szint egyes rendszereinek és gyártási szakaszainak üzembe helyezéséért és koordinálásáért felel. Itt minden egyes járművet kezelnek, figyelik a gyártási rendszereken való áthaladásukat és rögzítik a gyártási eredményeket. Itt például azt irányítják, hogy a jármű ajtajai eltávolítás után visszataláljanak a járművükhöz. Ez a szint interfészekkel rendelkezik a raktározással, a logisztikai központtal és közvetlenül a beszállítókkal az éppen időben történő gyártásnak megfelelő szállításokhoz . Ezen a szinten található a gyártásirányító központ , a gyártás végrehajtási rendszere és / vagy a műhelyvezérlés is .
• 3. A program szintje , amely felelős a termelési program elkészítéséért és a különböző termelési területek üzembe helyezéséért a 2. szinten. A gyártási program tartalmazza az ügyfelektől és kereskedőktől érkező egyedi jármű megrendeléseket, a jármű részletes felszerelési információival és a teljesítés dátumával. Ezeket az információkat továbbítják az egyes termelési területeknek, és visszacsatolásukat összehasonlítják és figyelembe veszik a következő programfuttatás során. Ez a szint integrálva van a PPS rendszerbe, és kapcsolódik a többi vállalati terület szoftverrendszereihez, például a pénzügyekhez, a beszerzésekhez és az értékesítéshez. Ez a szint szorosan kapcsolódik az MRP I , az MRP II és az ERP rendszerekhez.

irodalom

• August-Wilhelm Scheer: CIM számítógéppel integrált gyártás: A számítógéppel vezérelt ipari vállalat. 4., átdolgozás. u. exp. Kiadás. Springer, Berlin 1990, ISBN 3-540-52158-5 .
• Ihme J.: Logisztika az autóépítésben - logisztikai alkatrészek és logisztikai rendszerek a járműgyártásban. Hanser Verlag, München 2006, ISBN 3-446-40221-7 .
• Klug F.: Logisztikai menedzsment az autóiparban. Springer Verlag, Berlin, 2010, ISBN 978-3-642-05293-4 .
• Peter Kurz: Borgward Isabella - A rajztáblától a kiépítésig, Verlag Peter Kurz, Bréma, 2020, ISBN 978-3-927485-08-2 .
• W. Herlyn: PPS az autóépítésben - gyártási program tervezés és járművek és szerelvények ellenőrzése. Hanser Verlag, München, 2012, ISBN 978-3-446-41370-2 .

Egyéni bizonyíték

1. ↑ Világrobotika 2011, összefoglaló. In: SlideShare , hozzáférés : 2018. október 14. (PDF; angol)
2. ^ W. Herlyn: PPS az autóépítésben . Hanser Verlag, München, 2012, ISBN 978-3-446-41370-2 , 46-57.
3. ^ W. Herlyn: PPS az autóépítésben . Hanser Verlag, München 2012, ISBN 978-3-446-41370-2 , 134-144.
4. ^ Ihme J.: Logisztika az autóiparban. Hanser Verlag, München 2006, ISBN 3-446-40221-7 , 341. o.
5. ^ W. Herlyn: PPS az autóépítésben . Hanser Verlag, München, 2012, ISBN 978-3-446-41370-2 , 213. o.