Variantenvielfalt optimieren: So gelingt es dank Augmented Reality

Anbieter zum Thema

PSI Software SE | Business Unit Discrete Manufacturing

BE-terna GmbH

Bei der Herstellung von Nutz- und Sonderfahrzeugen müssen Hersteller eine breite Palette individueller Kundenansprüche erfüllen. Automatisierung ist aufgrund der großen Variantenvielfalt jedoch nur schwer umzusetzen. Unternehmen können stattdessen die Fertigungsprozesse mit Augmented Reality optimieren.

Variantenvielfalt im Großformat: Nutz- und Sonderfahrzeuge sind für hoch spezialisierte Aufgaben bestimmt. Zu diesen Fahrzeugtypen zählen etwa Baufahrzeuge, LKWs, Rettungsfahrzeuge oder Wohnmobile. Da diese Vehikel für ihre jeweiligen Einsatzbereiche besondere Funktionen aufweisen müssen, werden viele Varianten in Kleinserie produziert. Trotzdem gibt es Möglichkeiten, die Produktion zu optimieren und Werkern das manuelle Arbeiten zu erleichtern.

Hindernis Variantenvielfalt?

Die hohe Variantenvielfalt bedeutet unter anderem, dass ein Mitarbeiter nur schwer den Überblick behält. Er muss regelmäßig zwischen vielen verschiedenen Modellvarianten hin- und herwechseln, die alle ihre Eigenheiten besitzen. So hat heute zum Beispiel ein Längsträger Hunderte von Löchern, damit er den damit einhergehenden Positionen für Kabelhalter gerecht wird. In einer solchen Umgebung passieren leicht Fehler.

Komplexe Bauformen als Herausforderung

Komplexe Bauformen stellen ebenfalls eine Herausforderung für Werker dar. Gepanzerte Limousinen, Landmaschinen oder Rennfahrzeuge verfügen beispielsweise oftmals über gewölbte Flächen. Solche komplexen Formen erschweren es den Werkern, Anbauteile korrekt zu positionieren. Mit einem Zollstock lassen sich hier keine präzisen Bemaßungen vornehmen. Alternativ wäre der Einsatz von taktilen Messmitteln wie ein Messarm vorstellbar. Das kostet jedoch viel Zeit.

Eine hohe Variantenvielfalt und ungewöhnliche Bauformen erschweren also die Qualitätssicherung. Doch gerade im Nutz- und Sonderfahrzeugbau können sich Hersteller keine Kompromisse bei der Qualität leisten. Kunden zeigen wenig Verständnis für Mängel – wer will schon ein teures, aber fehlerhaftes Unikat? Kunden, die viel Geld für die Umrüstung eines Serienfahrzeugs zu einem Rennfahrzeug ausgeben, erwarten deshalb mit Recht absolute Perfektion. Immerhin gelten hier auch höhere Sicherheitsstandards als bei gewöhnlichen Vehikeln. Unter anderem muss beispielsweise ein Überrollkäfig richtig montiert werden, was aufwändig bemaßte Beschnitte an komplex geformten Blechteilen erfordert.

Variantenvielfalt: Wie AR Werker dabei unterstützen kann

Im Nutz- und Sonderfahrzeugbau müssen Unternehmen demnach viel manuelle Arbeit, wachsende Komplexität und hohe Qualitätsanforderungen gleichzeitig stemmen. Hier kommt die dynamische Laser- und Videoprojektion ins Spiel. Die innovative Technologie ermöglicht es, manuelle Arbeitsschritte zu vereinfachen. Zudem ist sie flexibler, effizienter und sicherer als ein Zollstock oder taktile Messmittel wie Ständermessmaschinen. Als digitale Schablone ersetzt die Technologie auch klassische Positionier- oder Prüfschablonen.

Ein Laser- oder Videoprojektor kann CAD-Daten selbst auf bewegte Werkstücke exakt in 3D projizieren. Damit erkennt der Monteur direkt, wo er welches Bauteil anbringen muss. Neue Varianten können auf Basis des 3D-Modells einfach im System hinterlegt werden. Bei Anbindung über Datenschnittstellen ans PLM-System sowie zur Fördertechnik können die Inhalte für beliebige Varianten vollautomatisiert angezeigt werden. Ein weiterer Vorteil ist die integrierte Montageprüfung: Mithilfe digitaler Bildverarbeitung können die AR-Kameras genau feststellen, ob der aktuelle Arbeitsschritt korrekt und vollständig ausgeführt wurde und wo der nächste beginnt. Zudem lassen sich so auch Projektionsinhalte unmittelbar dynamisch steuern, indem einen Schritt weiter geschaltet wird. So werden beispielsweise die Stopfen-Positionen zunächst in Blau angezeigt, nach korrekter Montage grün und im Fehlerfall rot.

Zudem amortisiert sich eine AR-Lösung bei Kleinserien bis hin zu Losgröße 1 weitaus schneller als die Herstellungsprozesse aufwendig und kostspielig mit Robotern zu automatisieren. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass keine physischen Schablonen angefertigt und gelagert werden müssen. AR-Technologie lässt sich wahlweise fest in die Fertigungsinfrastruktur implementieren oder mobil an den Montageplätzen nutzen.

Mit AR Aufbruch in die Zukunft

Die Variantenvielfalt wird in der Fahrzeugherstellung weiterhin zunehmen. Hersteller müssen dabei die hohen Kundenerwartungen erfüllen, ansonsten ist ihre Wettbewerbsfähigkeit bedroht. Um diese Herausforderungen zu meistern, bietet sich die AR-Technologie als ein Hilfsmittel an. Sie erlaubt es, komplexe manuelle Prozesse effizienter zu gestalten und erleichtert Werkern ihre Arbeit immens. Gerade bei Unikaten und Kleinserien im Nutz- und Sonderfahrzeugbau zahlt sich der Einsatz von Augmented Reality aus. So lassen sich Montagezeiten verkürzen, die Qualität steigern und die Wettbewerbsfähigkeit sichern.

Der Autor Dr. Peter Keitler ist Gründer und CEO der Extend3D GmbH.

Lesen Sie auch: Nachhaltige Produktion: So gelingt eine effiziente Fertigung