Werkerassistenzsysteme und die Absicherung von Montageprozessen in der automobilen Prototypenmontage

Abstract

In der Automobilbranche stellt die Fähigkeit neue Produkte schnell auf den Markt bringen zu können einen wesentlichen Erfolgsfaktor dar. Um die time-to-market zu reduzieren und Profi-tabilität sowie Flexibilität zu steigern, müssen Entwicklungsprozesse beschleunigt und Kosten gesenkt werden. Trotz virtueller Absicherungsmethoden sind physische Prototypen für die Se-rienentwicklung heute noch unverzichtbar und werden dies auch auf absehbare Zeit bleiben. Diese Arbeit erforscht daher, wie die Prototypenmontage mit einem Montageassistenzsystem optimiert und gleichzeitig ihr Nutzen für die Serienentwicklung gesteigert werden kann. Im Rahmen einer Studie zur industriellen Praxis konnten die Absicherung von Produktkonzep-ten und Montageabläufen sowie die Dokumentation und Kommunikation von Defiziten als ver-besserungswürdig identifiziert werden. Daher wurde eine Methode konzipiert und ausgearbei-tet, die eine iterative Entwicklung von Produkt und Montagesystem in schnellen Optimierungs-zyklen mithilfe eines Assistenzsystems anstrebt, welches Informationsflüsse und Kommunika-tion unterstützt. Um den Ansatz evaluieren zu können, wurde eine entsprechende technische Lösung entwi-ckelt. Durch eine zweite Studie wurde die Anwendbarkeit von Methode und System demons-triert und gezeigt, dass sich positive Auswirkungen auf diverse Aspekte der Montage erzielen lassen, insbesondere die operative Effizienz. Gleichzeitig trägt die Methode zur Steigerung der Reife und Qualität des Produkts bei, da Optimierungspotenziale konsequent und frühzeitig identifiziert und Lösungsfindungsprozesse unterstützt werden. Durch die systematische An-wendung, Prüfung und Optimierung der geplanten Serienmontageprozesse, trägt die Methode auch zu einer höheren Qualität des resultierenden Montagesystems bei.

In the automotive industry, introducing new innovative products faster than competitors forms a key success factor for OEMs. To reduce time-to-market and increase profitability as well as flexibility, it is critical to speed up the development process while at the same time reducing the cost. Despite the increasing use of virtual, hardware prototypes are indispensable today and will remain necessary in the foreseeable future. Therefore, this work explores, how an assistance system can be applied to optimize the prototype assembly while at the same time maximizing the benefit for the series development. A case-study regarding current industrial practice revealed, that the systematic evaluation of product concepts and assembly processes as well as the documentation and communication of issues are often suboptimal. Thus, a method for the iterative development of product and assembly system through fast improvement cycles, supported by an assistance system that provides efficient information flows and communication, was developed. To evaluate the approach, a corresponding technical system was developed. A second study demonstrated the applicability of the method and the system and indicated positive impact in several ways, especially operational efficiency. At the same time, the method contributes to the maturity and quality of the product by fostering the identification of conceptual problems and potential for improvement early on and supporting a fast resolution. By systematically ap-plying, evaluating and optimizing the processes planned for the series, the method also helps to improve the quality of the resulting assembly system.