Die Kabelbaum-Montage ist auf Grund der hohen Individualität und Komplexität noch Handarbeit? Aus Kostengründen ist die Produktion in Niedriglohn-Länder verlagert? Zahlreiche Hersteller kennen diese Problematiken. Angesichts des Klimawandels und den aktuellen politischen Ereignissen birgt dies für produzierende Unternehmen jedoch hohe Risiken.

Um einen namhaften Zulieferer der Automobilindustrie vor diesen Gefahren zu schützen, setzen die Expert*innen der VESCON Systemtechnik in einem gemeinsamen Projekt auf innovative und maßgeschneiderte Automatisierungslösungen, die ihren Kunden gleich mehrfach profitieren lassen. Wie unsere Expert*innen das meistern?

1. Sie sagen biegeschlaffen Bauteilen den Kampf an

Biegeschlaffe Bauteile wie Kabelstränge können durch ungewollte Verformungen die Realisierung von Automatisierungslösungen in der Kabelkonfektionierung verhindern. Hier kommen bei unseren Expert*innen maßgeschneiderte Werkstückträger zum Einsatz! Diese Helfer ermöglichen:

• das Führen der Kabel in eine optimale Position  
• das Verbleiben der Kabel in der gewünschten Position während der gesamten Montage
• das Verbinden der Kabelstränge an den speziellen definierten Fixpunkten

Um ideale Werkstückträger anzufertigen, setzt VESCON Systemtechnik auf den 3D Druck. Mittels 3D gedruckten Formteilen erstellen unsere Expert*innen zunächst Modelle für die Werkstücksträger. Anhand dieser Modelle können sie die Lage und Ausrichtung der Kabel sowie deren Anschlüsse prüfen. Ist die Kabelführung noch nicht optimal, werden die 3D Modelle optimiert. Dies geschieht in einer Art Optimierungs-Schleife:

Zuerst wird ein digitales 3D Modell konstruiert, die Lage des Kabels darin simuliert und daraufhin 3D gedruckt. Durch Wiederholung dieses Vorgangs wird schließlich ein ideales Modell angefertigt. Anhand dessen kann der finale Werkstückträger hergestellt werden.

Welche Vorteile ermöglichen sie dem Kunden durch den 3D Druck?

• Enorme Zeit- und Kosteneinsparung:

Günstigere und schnell anzufertigende 3D Modelle, statt kosten-/zeitintensiver konventioneller Fertigung in der Optimierungsphase
 

• Ressourcenschonung:

Durch den Wegfall zahlreicher Prototypen
 

• Optimierung des Platzbedarfs:

Ermöglicht durch die ideale Lageposition der Kabel

• Optimierung der Erreichbarkeit für Automatische Prozesse:
  Durch die optimale Lageposition sind kritische Stellen für die automatische Prüfung und Montage deutlich sichtbar und gut erreichbar

2. Unsere Expert*innen behalten die Qualität der Produkte immer im Blick

Die ideale Position und Fixierung der Kabelstränge ist das A und O, damit ein Kabelbaum problemlos in den beengten Bauraum des Autos eingebaut und angeschlossen werden kann. Bei falscher Verarbeitung kommt es zu scharfen Kanten und im schlimmsten Falle zu gefährlichen Kurzschlüssen.

Die meisten Kamerasysteme sind darauf ausgelegt, Abweichungen im Millimeterbereich aufzuspüren. Jedoch sind minimale Abweichungen auf Grund der Flexibilität der Bauteile tolerierbar. Der Fokus liegt hierbei vielmehr auf der Prüfung der Lage, den Drehungen sowie Kreuzungen der Kabelstränge. Für das menschliche Auge ist dies gut zu erkennen, für die automatisierten Systeme ist es jedoch eine große Herausforderung. Damit die Kameras analog dem Menschen intelligente Entscheidungen treffen können, wenden unsere Automatisierungsspezialist*innen der VESCON Systemtechnik in dem Projekt ein innovatives Verfahren an:

Machine Learning

Durch das Einlernen unterschiedlicher Produkt-Abbildungen in das eigens entwickelte Kamerasystem wird Wissen zur Beurteilung der Kabelführung generiert. Anhand von Negativ- und Positivbeispielen sucht das System einen Vergleich zum geprüften Objekt und entscheidet so über seine Qualität. Dabei bilden diese hinsichtlich ihrer Toleranz zur optimalen Lageposition eine Art Verlauf, um ein schrittweises Herantasten zu ermöglichen. Sprich: es gibt Bilder, die eine ganz schlechte Kabelposition abbilden, welche, die bereits etwas besser sind und dann Beispielbilder, die eine optimale Position aufzeigen.

3. Langjährige Erfahrung und Expertise

VESCON Systemtechnik steht dem Kunden im Projekt als erfahrener Partner mit einem umfassenden Know-how in der Entwicklung von prozess- und kostenoptimierten Sondermaschinen zur Seite. Als Hersteller und Automatisierungsdienstleister setzen sie dabei auf eine Kombination aus Integrations-, Innovations- und Maschinenbau-Expertise und bieten alle Leistungen von der konzeptionellen Lösungsentwicklung bis hin zur Produktion.

Das Ergebnis? Eine automatisierte Anlage zur Kabelkonfektionierung, die für die Herausforderungen der Zukunft gewappnet ist.

Hier erfahren Sie mehr über die Leistungen der VESCON Systemtechnik.

Selbstständiges Arbeiten, ein hohes Maß an Eigenverantwortung und die persönliche Weiterentwicklung über Abteilungs- und Unternehmensgrenzen hinweg. Ein Duales Studium bei der VESCON Gruppe ist so viel mehr als die Verbindung zwischen Praxis und Theorie. Du kannst dich ausprobieren, neue Wege gehen und deinen Berufseinstieg ganz individuell gestalten. Einer der es wissen muss, ist Rico, Dualer Student Elektrotechnik bei der VESCON. In einer seiner Praxisphasen hat er die Chance ergriffen und am Studierendenaustauschprogramm zwischen unserem Partnerunternehmen tmp GmbH automation & engineering und der VESCON teilgenommen. Bei der tmp hat Rico das Trainingsprogramm „Knowledge-Base“ für Praktikant*innen und Studierende durchlaufen und dabei die SPS-Programmierung in ihren Facetten besser kennengelernt - von den Grundlagen bis hin zur Realisation des eigenen Projektes, ist im Trainingsprogramm alles dabei.

„Mein Ziel ist es, später in die Projektleitung mit einzusteigen. Dafür ist es notwendig, dass ich mir ein tief gehendes Know-how im Bereich der SPS-Programmierung aneigne. Durch den Austausch bei tmp habe ich noch einmal einen anderen Blickwinkel auf mögliche Lösungswege und Herangehensweisen bekommen und gleichzeitig mein Wissen durch den aktiven Austausch mit den Kolleg*innen vor Ort vertieft“, so Rico.

Mit Hilfe der Knowledge-Base und der engen Zusammenarbeit mit dem Team, können die Studierenden zügig Kompetenzen aufbauen und in kürzester Zeit eigenständig arbeiten.

„In dem familiären Umfeld von tmp habe ich mich sofort wohl gefühlt und konnte in die Welt der SPS-Programmierung eintauchen. Nachdem ich die ersten beiden Module der Knowledge-Base – die Grundlagen und Inbetriebnahmen – durchlaufen habe, konnte ich bereits meine erste eigene Aufgabe angehen: Die Entwicklung eines Device-Bausteins für die Cognex-Kamera einer Schulungszelle. Trotz der Kürze der Zeit habe ich enorm viel gelernt.“

Auch der Spaß kam nicht zu kurz: Das Team ging zu gemeinsamen Ausflügen, Essen und sogar zum Wasserskifahren. Dies war für Rico Großmann ein schöner Ausgleich zum stressigen Hochschul- und Arbeitsalltag und auch der private Austausch mit Kolleg*innen konnte hier super stattfinden.

„Arbeiten auf Augenhöhe und Teamspirit wird hier wirklich großgeschrieben“ – mit diesen Worten verabschiedete sich Rico von der tmp.

VESCON und tmp gehören beide zur internationalen Automatisierungsplattform SCIO Automation. Die bisher 10 mittelständischen Unternehmen der Gruppe setzen auf eine sehr enge Zusammenarbeit und den Wissensaustausch über Unternehmensgrenzen hinweg. Daraus ergeben sich innerhalb der Unternehmensgruppe vielfältige Möglichkeiten in andere Unternehmen(skulturen) reinzuschnuppern und den eigenen Berufseinstieg bereits während des Dualen Studiums individuell zu gestalten.

In enger Zusammenarbeit mit der dualen Hochschule Baden-Württemberg und der Hochschule München hast du bei uns die Chance auf ein spannendes Studium, mit tollen Kollegen, viel Know-how, verschiedenen Unternehmen und einer Menge Spaß.

Mit Start Oktober 2023 suchen wir dual Studierende für die Bereiche Elektrotechnik und Angewandte Informatik.

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Mit dem Wunsch eine bestehende PKW-Endmontage umzubauen und die Traglast der Elektrohängebahn zu erweitern, ist ein deutscher Automobilhersteller an die VESCON Automation herangetreten. Welche Herausforderungen im Laufe des Projekts aufgetreten sind und wie diese gemeistert wurden, darüber berichten unsere beteiligten Fachbereiche. Am Ende stand eine Anlage mit glänzender Produktions-Performance.

Doch was sollte eigentlich gemacht werden?

Für einen deutschen Automobilhersteller sollte eine bestehende PKW-Endmontage umgebaut und die Traglast erweitert werden, um zukünftig weitere Fahrzeugtypen (E-Mobilität) hierüber zu fertigen. Der Umbau betraf diese drei Bereiche:

1. Schwerlast-EHB mit vorgelagertem Förderband
2. Montagetraverse-Endmontage
3. Traversenrücktransport

Nach der sogenannten Hochzeit, bei der Karosserie und Fahrgestell miteinander verbunden werden, übernimmt ein Förderband die Karosserie. Die Traversen, an denen das Fahrzeug befestigt ist, werden nicht mehr benötigt. Sie werden deshalb demontiert und rücktransportiert. Auf dem Förderband wird das Fahrzeug dann für die Befestigung am Schwerlast-EHB vorbereitet. Für die Endmontage weiterer Teile (werden von unten montiert) hängt das Fahrzeug dann in der EHB.

Jedes EHB-Fahrwerk kann im umgebauten Zustand eine Last von 2,6 Tonnen tragen. Insgesamt sind es 95 Gehänge und jedes Fahrwerk hat eine eigene Steuerung. Der große Vorteil: Jedes Gehänge kann individuell gewartet werden. Das bedeutet: Einzelne Fahrwerke können aus dem Zug herausgeholt werden, sodass das EHB jederzeit unterbrechungsfrei arbeiten kann.

Die EHB zählt zu den etablierten innerbetrieblichen und bodenfreien Transportsystemen. Insbesondere bei der Fahrzeugendmontage werden EHBs bevorzugt eingesetzt, weil die Mitarbeiter einen barrierefreien Zugang zum unteren Bereich der Fahrzeuge haben.

Welche Herausforderungen sind aufgetreten und wie wurde mit diesen umgegangen?

Es handelte sich um ein technisch und terminlich höchst anspruchsvolles Projekt. Die Abwicklung war nur in einem engen Zeitfenster möglich, weil die Fertigung aus Kostengründen nur für eine bestimmte Zeit stillgelegt werden konnte. Außerdem erschwerten begrenzte Platzverhältnisse die Projektabwicklung. Eine weitere Herausforderung: Das Projekt wurde in der Hochphase der Corona-Pandemie umgesetzt und damit verbundene Corona-Auflagen beeinflussten die Umsetzung.

Unsere Fachbereiche Virtuelle Inbetriebnahme, Hardwarekonstruktion und SPS-Programmierung mit Inbetriebnahme arbeiteten eng zusammen, um das Projekt erfolgreich umzusetzen.

Um die Vor-Ort-Inbetriebnahme-Zeit zu verkürzen, wurde die bestehende Anlage in ein virtuelles Modell überführt. Konkret wurden die Hardware und die gesamte SPS-Programmierung eingespielt und im Anschluss simuliert. So konnte nicht erst vor Ort festgestellt werden:

• Wo die Anlage nicht richtig läuft
• Wo Engpässe und Probleme im späteren Betrieb auftreten
• Wo neu programmiert und konstruiert werden muss

Softwaretechnisch war es vermutlich das bisher größte Projekt für die VESCON Automation überhaupt. Bei der Programmierung gab es folgende Herausforderungen:

• Immer nur ein Mitarbeiter konnte effektiv an jeder SPS arbeiten, was die Verteilung von Aufgaben sowie den zeitlichen Fortschritt erschwerte.
• Eine Bestandsanlage umzubauen, bedeutet auch immer, sich in eine bereits vorhandene Software-Programmierung einzuarbeiten, die ursprünglich von einem anderen Hersteller gebaut wurde

Vor Ort sind alle Teile zunächst in einer anderen Halle in Betrieb genommen, Stecker vorinstalliert und alle Kabel angebracht worden. Erst dann wurde alles in der eigentlichen Fertigungshalle montiert. Ein weiterer wichtiger Punkt, damit der Umbau in dem vorher definierten Zeitfenster erfolgen konnte und die Produktion im Bestands-EHB nicht zu lange stillstand.

„Ohne das großartige Team, welches in dieser Konstellation an dem Projekt gearbeitet hat und ohne den unermüdlichen persönlichen Einsatz eines jeden Einzelnen wäre es nicht möglich gewesen dieses Projekt umzusetzen! Doch so haben wir es geschafft, dass die Anlage bereits in den ersten 2 Tagen nach der Erweiterung so stabil lief (Schwerlast-EHB und vorgelagertes Förderband), dass alle Produktionsziele übertroffen wurden. Das habe ich bis zu diesem Zeitpunkt noch nicht erlebt.“

Christian, Projektleiter

Der Kunde hat nun eine Anlage für die PKW-Endmontage, die nun für die nächsten Jahre fit ist und robust läuft und das Team ein weiteres erfolgreich abgeschlossenes Projekt, dessen Umsetzung zusammengeschweißt hat.

Hier erfahren Sie mehr über die Automatisierungsleistungen.