eTruckPro | Flexible und wandlungsfähige Produktionssysteme für elektrische und konventionelle Lastkraftwagen

Vorgehensmodell zur Integration von elektrischen Lastkraftwagen in bestehende Montagelinien

An dieser Stelle setze das Verbundvorhaben eTruckPro an. Das Ziel des vom BMWK geförderten Projektes bestand in der Entwicklung einer wandlungsfähigen Mischproduktion zur symbiotischen Herstellung konventioneller und elektrischer Lastkraftwagen. Durch die Nutzung vorhandener Produktionsanlagen und durch eine angepasste Linienaustaktung konnten Kosten, wie die Anschaffung zusätzlicher Betriebsmittel und Produktionsflächen, vermieden und Transformationspfade entwickelt werden. Zur Reduktion der Anlaufzeit und um die Werksbelegschaft auf ihre neuen Arbeitsinhalte vorzubereiten, wurde zudem ein Vorgehen zur Mitarbeitendenassistenz entwickelt.

Die Integration von Elektrifizierungskomponenten wirkt sich insgesamt auf die bestehende Bandstruktur aus. Der Partner Hörmann Rawema entwickelte deshalb ein Simulationsmodell von dieser Ebene, mittels welchem die bestehende Struktur und der sich ändernde Personalbedarf an den einzelnen Montagestationen für unterschiedliche Produktionsszenarien ermittelt werden konnte. Das Fraunhofer IGCV legte seinen Fokus auf die Feinplanung einzelner Bandabschnitte rund um die Montage von Batteriepaketen und E-Antrieb, da dort die höchsten Anpassungsbedarfe auf stationsebene erwartet wurden. Dabei wurde beispielsweise die Verteilung hinzukommender Montageinhalte auf das Montagepersonal unter Einhaltung von Einplanungsrestriktionen (Montagereihenfolge, Montagezeit und Einbauort) mittels digitaler Planungstools untersucht und optimiert. Um derartige Planungsprozesse zukünftig effizienter zu gestalten, hat das Fraunhofer IGCV zusammen mit den Partnern MAN Truck & Bus und Hörmann Rawema ein Vorgehensmodell entwickelt und veröffentlicht (vgl. Abb. 2).

Schaffung einer transparenten Datenbasis als Planungsgrundlage

Damit die Umplanung eines bestehenden Produktionssystems auf eine Mischproduktion mit elektrischen LKW gelingen kann, ist die Verfügbarkeit bzw. Entwicklung einer transparenten und durchgängigen Datenbasis Voraussetzung. Dabei wurde über Laserscanning ein digitales Abbild der Produktionsbereiche erstellt, welches für die reale räumliche Anordnungsplanung von neuen Produktvarianten in den Simulationsmodellen genutzt werden konnte.

Neben den räumlichen Informationen ist das Sammeln und Aufbereitung von Produktionsdaten für die Umplanung unverzichtbar. In eTruckPro wurde ein individuelles Vorgehen entwickelt, welches beschreibt, wie aus vorhandenen groben Informationen der Montageplanung in Kombination mit sehr detailreichen IST-Daten aus der laufenden Produktion eine Datenbasis geschaffen werden kann, die als Grundlage für die Simulation von Zukunftsszenarien genutzt werden kann.

Methode zur Mitarbeitendenqualifikation

Montierende werden individuell durch kognitive Assistenzsysteme bei deren Montagetätigkeiten in Abhängigkeit des persönlichen und notwendigen Unterstützungsgrad hin unterstützt. Hierfür wurde durch das Fraunhofer IGCV ein Softwaresystem entwickelt, das bis zu sieben verschiedene kognitive Assistenzsysteme verschiedener Hersteller miteinander verknüpft und sich aufwandsarm konfigurieren und rekonfigurieren lässt. Für die Demonstration dieser Montageassistenzsysteme wurde ein Demonstratorplattform entwickelt.

Mehrwert des neuen Vorgehens in der Fabrikplanung

Dank der agilen und simulationsbasierten Vorgehensweise zur Umgestaltung des bestehenden Produktionssystems in eTruckPro konnte die Effizienz und Qualität der Produktion deutlich gesteigert werden. Die eingesetzten flexiblen Planungsmethoden ermöglichen eine optimierte Herstellung von elektrischen Lastkraftwagen auf konventionellen Linien in der Zukunft.
Die wichtigsten Erkenntnisse des Projektes wurden in einem Leitfaden zusammengefasst, welcher mit Projektabschluss veröffentlicht wird.
Die Zukunft der E-Mobilität für straßenbasierte Transporte ist wandlungsfähig und flexibel!