Gerüttelt, geschüttelt und geschleudert: Innovationen der neuen Audi A4-Montage

Die Leitlinie „Vorsprung durch Technik“ gilt nicht nur für die Fahrzeugmodelle von Audi, sondern auch für deren Fertigung. Ein Beispiel: die Montage des neuen Audi A4 in Ingolstadt. Rund 130 Mio. DM investierte Audi in eine neue Montagehalle mit modernsten Produktionsverfahren. Einige der zahlreichen Innovationen in der A4-Montage sind unter anderem die vollautomatische Betankungsanlage, Lkw-Heber zum Logistikumschlag sowie der kombinierte Rüttel- und ESP-Prüfstand – eine Weltpremiere im Automobilbau.

Eine Premiere deshalb, weil bislang in der Branche nur getrennte Prüfstand-systeme verwendet wurden. Die für den neuen A4 eingesetzte Anlage verbindet erstmals beide Technologien in einem Prüfstand miteinander. Jeder fertig montierte Audi A4 muss über diese stationäre „Marterstrecke“. Er wird gerüttelt, geschüttelt und geschleudert – ohne sich dabei auch nur einen Meter von der Stelle zu bewegen. Für das kombinierte Prüfsystem besteht ein Patentanspruch der AUDI AG. Die Firma Siemens setzte das Konzept um.

Das Elektronische Stabilitätsprogramm (ESP) gehört in allen Audi Modellen zur Serienausstattung. Im Gegensatz zu anderen Automobilherstellern wird bei Audi jedes fertig montierte Fahrzeug am Ende der Fertigungsstraße dem ESP-Test auf dem Prüfstand unterzogen. Karl Unger, Leiter Fertigungsplanung Aufbau und Strukturplanung Montage bei Audi, erläutert die Vorteile der aktiven ESP-Prüfung: „Dabei werden Querbeschleunigungs-, Längsbeschleunigungs- und Gierraten-Sensoren durch Drehung des Fahrzeugs um die Quer-, Längs- und Gierachse gecheckt. Die komplette Prüfung läuft vollautomatisch ab. Eine Minute lang werden festgelegte Profile gefahren, eine Minute lang wird frei gefahren. Die Vorgaben des Prüfprogramms laufen über ein universelles Prüfsystem (UPS) mit Kommunikation zum Steuergerät. Wir erzielen dabei reproduzierbare Messergebnisse und ersetzen so die eigentlich dafür erforderliche ’Doppel-S-Fahrt’ auf der Teststrecke.“

Das spart eine Menge Zeit. Und Karl Unger ergänzt: „Es wäre auch aus logistischen Gründen derzeit kaum möglich, jeden neuen A4 aus dem Produktionsbereich zur Teststrecke auf dem Werkgelände zu bringen und ihn dort die Doppel-S-Fahrt absolvieren zu lassen.“ Immerhin rollen rund 1.300 Einheiten des neuen A4 pro Tag von den Ingolstädter Montagebändern.

Die computerüberwachte Rüttelprüfung wird auf drei Spuren mit unterschiedlichen Belägen simuliert: So muss der gerade vom Band gerollte A4 eine Schlechtwege-Fahrt über Kopfsteinpflaster, Bodenwellen und durch Schlaglöcher überstehen. Dabei werden auch kundenrelevante „Knister-Knaster“-Geräusche beurteilt, die beispielsweise im Bereich des Handschuhfachs, der Mittelkonsole oder der Schalttafel auftreten können. Da die Rüttelprüfung zudem vor der Fahrwerkeinstellung erfolgt, bringt das Rütteln ein frühzeitiges Setzverhalten von Karosserie und Fahrwerk mit sich. Ergebnis: eine langfristig bessere Fahrwerkeinstellung im darauffolgenden Arbeitsgang.

Dies ist nur ein Beispiel für die zahlreichen Innovationen, die in der A4-Montage realisiert wurden. Ein weiteres Novum in Ingolstadt sind die zwei vollautomatischen Betankungsanlagen. Der Werker öffnet bei diesem Arbeitsschritt nur noch den Tankdeckel manuell. Den Rest übernimmt „Tankwart-Kollege Roboter“. Zuvor musste ein Werker den kompletten Betankungsvorgang von Hand vornehmen. Ein mobiler Datenträger, der sich an jedem Fahrzeug befindet, sendet die relevanten Informationen wie Füllmenge, Füllgeschwindigkeit oder Kraftstoffart an den 7-achsigen Roboter. Dieser erkennt mithilfe eines 3D-Kamerasystems den Tankstutzen. Und das funktioniert so: Zwei Kameras nehmen aus unterschiedlichen Richtungen ein Bild des Tankstutzens auf und ermitteln die Position des Objektes im Raum. Das Verfahren basiert auf dem Stereobild-Prinzip des menschlichen Auges.

Der Computer berechnet nun die Verschiebung des Tankstutzens zum einprogrammierten Norm-Punkt, fährt den Tankstuzen an und beginnt mit dem Tankvorgang. Das Verfahren mit der 3D-Kamera bietet den Vorteil, dass auf diese Weise unterschiedliche Fahrzeugtypen, in diesem Fall A4 Limousine und A4 Avant, mit einer Anlage betankt werden können. Der Tankvorgang dauert im Durchschnitt eine Minute. Dabei werden zwischen fünf und 20 Liter Diesel-, Benzin- oder unterschiedliche Referenzkraftstoffe eingefüllt – je nachdem, wie weit das neue Fahrzeug noch gefahren werden muss. Anschließend werden noch die Betankungsparameter auf dem Datenträger des Fahrzeugs dokumentiert. Während des gesamten Vorgangs arbeitet der Roboter bandsynchron.