Audi erklärt, wie es die Produktion ohne Produktionshölle innoviert

Wie St. Elon aus Texas sagte: „Prototypen sind einfach. Die Produktion ist hart.“

Prototypen erhalten in der Regel die meiste Aufmerksamkeit der Medien, weil wir alle gerne neue Dinge sehen. Ein schickes neues Design ist aufregend, weil wir es noch nie zuvor gesehen haben, und im aufregendsten Fall hat der neue Prototyp aufregende Fähigkeiten, die heute noch nicht auf der Straße sind. Aber das ist der einfache Teil im Vergleich dazu, Hunderttausende von guten Kopien des Autos zu machen, damit wir sie in unsere Einfahrt bringen können.

Sobald ein Produkt oder eine Technologie reif für die Massenproduktion ist, muss es die höchsten Anforderungen an Qualität und Zuverlässigkeit erfüllen. Hier kommt das Production Lab (kurz: P-Lab) von Audi ins Spiel.

Das Produktionslabor ist eine Forschungs- und Entwicklungseinrichtung, in der neue Technologien und Produktionsverfahren erprobt werden. Ziel ist es herauszufinden, ob sie das Potenzial haben, großflächig eingesetzt zu werden. Ziel ist es, Zukunftstechnologien zu entwickeln, auch solche, die zukunftsweisend und innovativ sind, und sie gleichzeitig in Fertigungsprozesse zu integrieren. In Gaimersheim, nur wenige Fahrminuten von Ingolstadt entfernt, evaluieren die Mitarbeiter von P-Lab-Leiter Henning Löser bahnbrechende neue Ideen für die Serienreife. Das bedeutet, Lösungen zu finden und zu testen, um Effizienz, Ergonomie, Flexibilität und Qualität in Audi-Anlagen zu verbessern.

So sieht das Produktionslabor von Audi aus

Die Halle in Gaimersheim ist ein Mischmasch aus Shopfloor und IT-Labor, das sich wie kein anderes anfühlt. Die 5G-Antennen befinden sich in einer Ecke. Diagonal gegenüber steht auf seinem Sockel ein Industrieroboter. Dahinter befinden sich Serverschränke. IT-Profis arbeiten an Computern, während Experten beobachten, wie die Maschinen miteinander interagieren und Daten übertragen werden.

„Wir nehmen eine Idee, die einmal unter Laborbedingungen funktioniert hat, und bringen sie auf den Weg, damit sie in einen stabilen 24/7-Betrieb gehen kann“, erklärt Löser. „Dafür brauchen wir weder ein großes Sofa noch einen Kickertisch.“

Täglich suchen und testen Experten neue Hightech-Lösungen wie die Ingolstädter Shopfloor-IT oder 5G auf Massentauglichkeit. Viel wichtiger ist für Löser eine reale Produktionsumgebung. Da Audi in der Vergangenheit keine neuen Technologien testen konnte, war die Bewertung neuer Technologien begrenzt. 2012 gründete das Unternehmen mit den Vier Ringen das Production Lab, um Abhilfe zu schaffen. Seitdem entwickeln und testen die Mitarbeiter von Henning Löser smarte Assistenzsysteme, die Mitarbeiter gemeinsam mit neuen Varianten der Mensch-Maschine-Verzahnung nutzen. Diese Technologien sparen bares Geld und erweitern und verbessern die Ergonomie am Arbeitsplatz durch Verfahrenssicherheit.

Zum Beispiel die Modulare Montage, das weltweit einzigartige Montage- und Logistikkonzept von Audi. „Dabei stehen wir in ständigem Kontakt mit unseren Kollegen in der Produktion, damit wir unsere Ideen sicher umsetzen können“, sagt Löser, der das P-Lab seit 2016 leitet. „Wir zeigen ihnen genau, was wir arbeiten an. Wir haben keinen Sinn, etwas Theoretisches zu entwickeln, das niemand in der Praxis anwendet. Wir testen und lernen.“

Das P-Lab verfolgt einen langfristigen Ansatz bei der Planung und Durchführung von Projekten. Löser behauptet, dass die traditionelle Produktionsplanung eine solche Flexibilität nicht zuließ. 5G ist ein solches Beispiel. Seit 2018 nutzt das P-Lab in Gaimersheim eine 5G-Basisstation. 5G als Funknetz für die automatisierte Fertigung fordert andere Standards als das Herunterladen von Videos. Beispielsweise erfordert die Steuerung der Geräte die Verwendung von URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communications). Die Tests in Gaimersheim halfen dem Unternehmen dabei, globale 3GPP-Standards zu ermitteln und diese an Organisationen weiterzugeben, die diese entwickeln.

„Wir haben unseren Teil dazu beigetragen, dass 5G als Funkstandard in der Automatisierung nahtlos funktioniert“, erklärt Löser. Die Arbeit des Labors reicht von Steuerungen für eine Sicherheitszelle mit Robotern, die innerhalb von zehn Millisekunden alles abschalten müssen, bis hin zu Logistikanwendungen, die Container mithilfe massiver Gerätekonnektivität verbinden. „Das werden wir brauchen, wenn es um die Zukunft von Produktion und Logistik geht“, sagt Löser.

Henning Löser, Leiter des Audi Production Lab, arbeitet mit Funkgeräten und Servern, um deren Einsatz in Produktionsumgebungen zu optimieren.

Zuverlässigkeit ist das Anliegen und Ziel Nr. 1

Ein Blick in die Zukunft bedeutet nicht, dass Sie nicht darauf achten müssen, wo Ihre Füße stehen, damit Sie nicht stolpern. Das Audi P-Lab benötigt, wie auch andere Automobilhersteller, eine stabile Produktionsumgebung. „Unser Ziel ist eine Zuverlässigkeit von 99,9 Prozent“, sagt Löser. „Wir müssen beurteilen, wie gut die Betriebszeit im täglichen Gebrauch ist.“ Wie gut ist das entsprechende Servicekonzept? Wie sollen die Kollegen aus der Instandhaltung geschult werden, damit die neue Anwendung unterbrechungsfrei läuft? „Wir transferieren neue Technologien nur dann in die Produktion, wenn unsere Kollegen sagen, dass ihnen etwas wirklich hilft“, erklärt der P-Lab-Chef. Entscheidend ist auch, ob es für eine neue Technologie überhaupt ein geeignetes Einsatzgebiet im Herstellungsprozess gibt.

Wenn die Automatisierung mehr Menschen als Handarbeit erfordert

Ein weiteres Problem, auf das das Team von Audi gestoßen ist, war, dass automatisierte Systeme viel schneller sein können, aber sie selbst sind komplex und erfordern viel Arbeit.

„Wenn wir 100.000 Kameras in der Produktion einsetzen, haben wir auch 100.000 Industrie-PCs, die die Auswertung machen“, erklärt Löser. „Aber wer kümmert sich dann um die Wartung und Reparatur dieser Geräte? Wer aktualisiert die Betriebssysteme? Irgendwann sind die Wartungskosten explodiert.“

Ein weiteres Beispiel sind fahrerlose Autos. Je mehr Audi beschäftigt, desto mehr Funktionalität und Flottenmanager braucht es. Wie bei fahrerlosen Autos sind IT-Automatisierung und -Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung. Dies umfasst die Wartung und Überwachung der Ausrüstung. „Der Gesamtwirkungsgrad muss stimmen“, sagt Löser. Die Lösung: Arbeiten auf Basis von Software und Cloud-Technologie. Updates laufen über den Server – mit drei Mausklicks. Löser: „Momentan betreiben wir unsere Shopfloor-IT in der Ingolstädter Färse über eine zentrale Serverlösung.“

Interaktion mit realen Produktionsstätten

Das Produktionslabor von Audi will kein Elfenbeinturm werden, in dem es viele gute Ideen gibt, aber keinen Bezug zur realen Welt, in der Autos für Kunden gebaut werden. Heute arbeiten mehr als 30 Mitarbeiter des Produktionslabors mit den verschiedenen Standorten zusammen. Da im P-Lab abteilungsübergreifend Mitarbeiter aus allen Produktionsabteilungen an unterschiedlichen Projekten zusammenarbeiten, verfünffacht sich die Mitarbeiterzahl durch temporäre Labornutzer um das Fünf- bis Sechsfache.

„Im P-Lab ist immer etwas los. Der direkte Austausch mit den Nutzern ist wichtig“, sagt Löser.

Ausgewähltes Bild von Audi bereitgestellt.


 

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