Produktionsprozesse der Fahrzeugstruktur

Abstract

ZusammenfassungHeutzutage ist die Flexibilität und Anpassung von Produktionssystemen in Abhängigkeit von der Stückzahl ein zunehmend wichtiger Bestandteil im Herstellungsprozess. Insbesondere der Trend zu neuen Antriebstechnologien und der Wandel weg vom klassischen Verbrennungsmotor zielen auf zunächst kleinserielle oder prototypische Produktionsmengen. Dabei sind niedrige Herstellungskosten seitens der industriellen Produzenten wünschenswert. Herstellungsverfahren gleicher Komponenten können aus wirtschaftlicher Sicht je nach Losgröße stark variieren. Ein Verfahren für Großserien eignet sich keinesfalls für eine Prototypenproduktion. Zudem führen die heutigen Entwicklungen zu produktspezifischen Anforderungen, die mit den Standard-Produktionsverfahren nicht effizient realisierbar sind. In Verbindung mit „Industrie 4.0“-Ansätzen wird eine flexiblere Produktionsplanung mit den entsprechend optimalen Herstellungsverfahren erwartet. Dabei treten als Fertigungsverfahren im Automobilbereich die Kunststoff- und die Metall-Teileproduktionen in den Vordergrund. Die Wahl des richtigen Herstellungsverfahrens erfordert eine effiziente Bewertung der Produktionsmenge. Das Hauptaugenmerk liegt dabei zunächst bei der Produktionsplanung auf der Außenhautkomponente und ihrer Stückzahl, woraufhin die weiterführenden Kostenbilanzierungen für ein bestimmtes Szenario folgen. Daraus ergibt sich eine angepasste Produktionsplanung, die es erlaubt, eine Aussage über ein geeignetes Herstellungsverfahren zu treffen. Im Fokus der Kunststoff-Teileproduktionen stehen in Abhängigkeit von der Stückzahl das Handlaminieren, das Thermoformen, das Spritzgießen und das SMC-Pressen. Die metallischen Verarbeitungswerkstoffe erfordern ebenfalls eine Analyse des Herstellungsszenarios für die Komponentenproduktion, weil hier eine vielfältige Auswahl von Verarbeitungstechniken zur Verfügung steht. Von besonderer Relevanz sind die Baugruppen Vierkant-Hohlprofil, Stirnwand, Space-Frame-Knoten und Federbeinaufnahmen. Neben dem eigentlichen Herstellungsverfahren liegt im Fügen von Außenhaut und Karosserie eine weitere Herausforderung. Die wesentlichen Anforderungen – so wie die Verbindung von Elementen mit unterschiedlichen Materialeigenschaften – bedürfen verschiedener Lösungen. Automobilhersteller streben dabei unter anderem Gewichtsreduktionen bei gleichzeitig hoher Leistungsfähigkeit an, was zu weiteren Eingrenzungen führt. Das Fügen von Außenhaut und Karosserie benötigt somit Verfahren, die über die etablierten Methoden wie Laserschweißen und Widerstandsschweißen hinausgehen. Auf ebendiese – beispielsweise Kleben, Löten und mechanische Verfahren – wird im vorliegenden Kapitel ebenfalls näher eingegangen. Ein Fokus liegt dabei auf der Produktion von Elektromobilfahrzeugen und deren Fügemethoden.