eTruckPro | Flexible und wandlungsfähige Produktionssysteme für elektrische und konventionelle Lastkraftwagen

Die zunehmende Globalisierung von Wertschöpfungsketten hat einen Anstieg des Güterverkehrs zur Folge, sodass die  CO₂-Emissionen für leichte LKW stark zugenommen haben. Der Verkehrssektor ist damit einer der größten  CO₂-Verursacher unserer Zeit. Zur Erreichung der Klimaziele sieht die europäische Kommission eine drastische Senkung der  CO₂-Emissionen für leichte LKW vor. Zudem bestehen in einigen Städten Dieselfahrverbote und die Nachfrage nach einer grünen Logistik wird immer lauter.

Die Nutzfahrzeugindustrie steht damit vor der Herausforderung, zeitnah kostengünstige elektrische LKW am Markt anzubieten, um die entsprechenden Grenzwerte einzuhalten. Aufgrund hoher Investitionskosten und geringer Stückzahlen wird eine Integration in bestehende Produktionssysteme angestrebt, um die Herstellkosten so gering wie möglich zu halten und zeitgleich eine stufenweise Transformation zu ermöglichen.

An dieser Stelle setzt das Verbundvorhaben eTruckPro an. Das Ziel des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projektes besteht in der Entwicklung wandlungsfähiger und flexibler Produktionssysteme zur symbiotischen Herstellung konventioneller und elektrischer Lastkraftwagen. Durch die Nutzung vorhandener Produktionsanlagen und durch eine angepasste Linienaustaktung werden Kosten, wie die Anschaffung zusätzlicher Betriebsmittel und Produktionsflächen, vermieden und Transformationspfade entwickelt. Zur Reduktion der Anlaufzeit und um die Werksbelegschaft auf ihre neuen Arbeitsinhalte vorzubereiten, wird ein modulares Assistenzsystem entwickelt.

Aufgrund laufender Veränderungen in der Fahrzeugarchitektur ergeben sich neue Anforderungen an die Flexibilität der vorgelagerten Fahrzeugbatterien, die im Rahmen unternehmensübergreifender Wertschöpfungsketten zu berücksichtigen sind. Durch die technische, zeitliche und organisatorische Wandlungsfähigkeit von bestehenden Montagelinien können die Herstellkosten für elektrische LKW reduziert werden, sodass eine zunehmende Marktdurchdringung ermöglicht wird.

Um diese Ziele zu erreichen werden verschiedene Strategien für wandlungsfähige Produktionssysteme im Fahrzeugbau erarbeitet. Die Umsetzung und die Evaluation der erwarteten Wandlungsfähigkeits- und Flexibilitätssteigerungen sollen an realen, erleb- und begreifbaren Anwendungsbeispielen mit hohem Multiplikator-Effekt erfolgen. In diesem Zusammenhang soll am Fraunhofer IGCV eine Demonstratorplattform aufgebaut werden, welche den Erkenntnistransfer in die Industrie und in andere Forschungsarbeiten sichert. Um für die Mitarbeitenden in der Montage eine durchgängige Informationsbereitstellung für die neuen Arbeitsabläufe zu gewährleisten, werden zusammen mit ciuplenu Arbeitsanweisungen aus einer zu entwickelnden Datenbank mit der Produktionssystemstruktur verbunden. Auch dieses Montageassistenzsystem wird an den Demonstrator des Fraunhofer IGCV prototypisch angebunden.

Zusammen mit Hörmann Rawema hat das Fraunhofer IGCV ein digitales Abbild des Montagesystems von MAN Truck & Bus erstellt. Hierfür wurden 196 Laserscans und mehrere hundert Fotos photogrammetrisch verarbeitet. Mit einer eigens entwickelten Methodik zur Ermittlung der Anpassungsbedarfe in der Produktion wurden anschließend Fokusprozesse abgeleitet. Diese Daten werden nun in Simulationsumgebungen überführt, um Transformationsszenarien virtuell abzusichern. Dabei werden Softwaretools von der Produktionsstruktur bis zur Prozessebene eingesetzt. Die Fokusprozesse bestimmen dabei, auf welcher Ebene einzelne Montagestationen virtuell abgebildet werden. Sind keine Anpassungen an der Station nötig, so wird diese lediglich auf der Strukturebene modelliert. Stehen erhebliche Anpassungen an, dann werden die einzelnen Montageschritte detailliert auf Prozessebene abgebildet.

Die Ergebnisse des Forschungsprojekts tragen somit zur wesentlichen Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands im Bereich elektrischer Nutzfahrzeuge bei. Darüber hinaus führen sie so auch zur Sicherung von Arbeitsplätzen und zur globalen Senkung der  CO₂-Emissionen.