Smart Factory = Roboter-Fabrik?

Roboterwerk
Der Einsatz von Robotern gehört schon seit vielen Jahren zum Standard beim Automobilbau

Stell dir vor, dein Vater bestellt ein Auto. Von seiner Bestellung im Internet über die komplette Fertigung, bis zur Lieferung des neuen Flitzers vor die Haustür, kommen so gut wie nur Maschinen mit dem Auto in Kontakt – keine Menschen. Wenn man weit in die Zukunft blickt, könnte es vielleicht eines Tages dazu kommen. Doch aktuell verfolgen Autobauer wie Mercedes-Benz andere Ziele: In ihren intelligenten Fabriken wollen sie zwar auf modernste und intelligente Roboter setzen – sie sollen jedoch nicht komplett eigenständig, sondern im perfekten Einklang mit den Mitarbeiter/innen arbeiten.

Wie so eine Smart Factory aussieht und warum sie der Kern der Industrie 4.0 ist, haben wir dir bereits in den ersten beiden Teilen unserer Serie erklärt. Deshalb nehmen wir nun noch einmal den Faktor Mensch als wichtigen Teil in der intelligenten Fabrik unter die Lupe.

Eine Frage der Ethik?

Das Roboter irgendwann einmal Menschen bei vielen Aufgaben komplett ablösen ist eine Theorie, vor der tatsächlich nicht wenige Menschen Angst haben. Vor allem Personen, deren Jobs von intelligenten Maschinen ausgeübt werden könnten.

Die Tatsache ist, dass Roboter tatsächlich viele Tätigkeiten schneller und besser ausführen können als wir Menschen. Sollte man nun trotzdem aus ethischen Gründen auf diese Maschinen verzichten, damit die Monteur/innen nicht ihren Arbeitsplatz verlieren? Wenn wir beim Beispiel von Mercedes-Benz bleiben, stellt sich diese Frage allerdings nicht: Für den Fahrzeughersteller heißt es nicht Mensch oder Roboter, sondern Mensch mit Roboter. Diese Strategie bietet die größten Chancen: Roboter erledigen ausdauernde Aufgaben, in denen sie besser sind und entlasten dadurch den Menschen anstatt ihn zu ersetzen. Dieser kann somit seine Zeit und Energie bei Tätigkeiten einsetzen, bei denen die menschlichen Fähigkeiten viel besser zur Geltung kommen, wie beispielsweise die Kommunikation oder die Kreativität.

Smart Factory = Mensch-Roboter-Fabrik

MRK
Mercedes-Benz setzt in seiner Smart Factory auf die Zusammenarbeit von Robotern und Menschen

Um unsere Ausgangsfrage zu beantworten: Nein, unsere Autos werden nicht in Zukunft von Robotern alleine gebaut. In der Automobilbranche werden trotz Industrie 4.0 die Mitarbeiter/innen weiterhin im Mittelpunkt stehen. Denn menschlichen Faktoren wie Erfahrung, Flexibilität und Kreativität sind auch durch Smart Factories nicht ersetzbar. Somit wird die Fabrik der Zukunft nicht menschenleer sein.

Im Gegenteil: Mercedes-Benz möchte die perfekte Kooperation zwischen Robotern und Menschen auf lange Sicht in seinen Fabriken etablieren. Dabei interagieren die Mitarbeiter/innen direkt mit den Maschinen, als ob es ihre Kollegen wären: So nehmen bestimmte Roboter erst auf einen Schubser hin ihre Arbeit auf, oder es müssen bestimmte Gelenkarme vom Monteur zunächst an den richtigen Startpunkt bewegt werden. Beim sogenannten „Robot Farming“ betreut ein/e Mitarbeiter/in gleich mehrere Roboter.

Noch mehr über das Zusammenspiel von Menschen und Robotern bei Mercedes-Benz erfährst du in diesem Video:

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Zielerreichung durch Zusammenarbeit

InCarRob
Beim so genannten „InCarRob“ sitzt der Roboter im Fahrzeug und übernimmt anstrengende „Überkopf-Tätigkeiten“

Mercedes-Benz zielt also keineswegs auf eine komplette Technisierung und Automatisierung in intelligenten Fabriken ab. Durch die sogenannte Mensch-Roboter-Kommunikation sollen wichtige Ziele, wie eine bessere Qualität und die Steigerung der Produktivität erreicht werden. Wenn Menschen weniger körperliche Arbeit in den Fabriken verrichten müssen, können sie auch im höheren Alter ihren Job noch gut ausfüllen. Es werden also auch in Zukunft weiterhin viele technische Entwicklungen kommen, die unsere Produktionsprozesse und somit die ganze Arbeitswelt verändern werden.

Wirklich große Ziele lassen sich jedoch auch in der fernen Zukunft nur dann erreichen, wenn man die Kompetenzen der Menschen in die neuen Abläufe mit einbezieht.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Mai 2016

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

Die Smart Factory als Teil der Industrie 4.0

TecFabrik
In der TecFabrik von Mercedes-Benz werden die neuesten Maschinen für den Einsatz in einer Smart Factory entwickelt und getestet

In unserem ersten Teil der Serie Industrie 4.0 haben wir dir erklärt, was es mit diesem Begriff auf sich hat und wie diese vierte Phase der industriellen Revolution entstanden ist. Jetzt wollen wir aber einmal ins Detail gehen und uns genau anschauen, wie sich die Arbeitsprozesse durch die Industrie 4.0 in den intelligenten Fabriken verändert haben. An diesem Ort sollen sich nämlich Maschinen, Produkte und industrielle Prozesse durch das sogenannte Internet der Dinge vernetzen. Indem sie untereinander kommunizieren, wird die gesamte Umgebung intelligent und vor allem selbständig. Auch der Begriff Smart Factory bezeichnet offiziell eine Produktionsumgebung, in der sich die Maschinen selbst organisieren – weitgehend ohne menschliche Eingriffe.

Das hat die Smart Factory alles drauf

Virtuelle Montage
Bei der virtuellen Montage bauen die Monteure ein Auto per modernster Technik und Bewegungssensoren

Die intelligente Fabrik steht also für eine komplette Vernetzung einer gesamten Wertschöpfungskette und bildet den Kern eines digitalen Unternehmens. Doch was genau passiert jetzt eigentlich in so einer futuristischen Fabrik? Ganz einfach ausgedrückt: Ein Produkt – das noch nicht hergestellt wurde – trägt seine Fertigungsinformationen einfach bei sich. Die Maschinen in der Smart Factory können diese Daten selbständig lesen und wissen somit automatisch was sie zur Herstellung des Produkts beitragen müssen. Somit kann der Weg des Produktes durch die gesamte Fertigungsanlage automatisch gesteuert werden. Das Ganze nennt sich dann „Digitale Prozesskette“.

Doch in so einer Smart Factory kommen natürlich noch ein paar mehr Elemente zum Einsatz. Hier ein paar Highlights:

  • Virtuelle Montage: Noch bevor ein Produkt wie beispielsweise ein Auto in einer Smart Factory überhaupt gebaut wird, kann der Ablauf der Herstellung über ein Tool genauestens getestet werden. Ähnlich wie bei der Spielekonsole Wii, bei der man alles über Bewegungsteuerung bedient, können auch bei der virtuellen Montage Bauteile in einem Fahrzeug befestigt werden – aber eben nur auf dem Computerbildschirm. Dabei können die Techniker/innen perfekt einschätzen, wie sich die einzelnen Arbeitsschritte am effektivsten umsetzen lassen.
  • Mensch-Roboter-Kommunikation: Roboter gibt es in Fabriken schon länger. Früher mussten diese allerdings bedient werden – in Smart Factories arbeiten heute Mensch und Roboter Hand in Hand. Solche Roboter können zum Beispiel die Batterie in einem Fahrzeug einbauen, reagieren aber automatisch sobald eine Personen unterstützend eingreift.
  • Fahrerlose Transportfahrzeuge: Auch die Anlieferung der Bauteile passiert in intelligenten Fabriken automatisch. Dazu sind im Hallenboden überall Magnete eingebaut, die in Kombination mit einer einprogrammierten WLAN-Steuerung den Kurs von Transportfahrzeugen navigieren.

Die Ziele der Smart Factory

Im Detail verfolgt natürlich jedes Unternehmen, das auf eine intelligente Fabrik setzt, unterschiedliche Ziele. Speziell bei Mercedes-Benz, versucht man durch den Einsatz der kompletten Vernetzung diese fünf Hauptziele zu erreichen:

  • Größere Flexibilität: In der heutigen Zeit müssen die Produkte jedes Unternehmens immer „Up-to-Date“ sein. Speziell in der Autobranche werden die Kundenwünsche immer individueller. In einer Smart Factory kann man die Fertigungsprozesse viel schneller anpassen und somit auch besser auf die Nachfrage reagieren.
  • Erhöhte Effizienz: Jedes Unternehmen möchte von seinen Ressourcen wie Energie oder Vorräte so wenig wie möglich verschwenden. Eine intelligente Fabrik, in der jeder Schritt programmiert und alles genauestens überwacht wird, erleichtert es, mit den vorhandenen Produktionsmitteln noch effizienter umzugehen.
  • Höhere Geschwindigkeit: Wer schneller seine Prozesse anpassen kann, kann auch schneller seine Produkte fertigen und früher liefern.
  • Attraktives Arbeitsumfeld: In einer Smart Factory ändern sich viele Arbeitsabläufe und Tätigkeiten komplett: Statt den Schraubenschlüssel in die Hand zu nehmen, müssen die Mitarbeiter/innen jetzt Hand in Hand mit Robotern arbeiten – für die meisten Mitarbeiter ist dies deutlich attraktiver.
  • Intelligente Logistik: Zur Smart Factory gehört nicht nur der eigentliche Bau des Fahrzeugs. Der komplette Prozess von der Bestellung bis zur Auslieferung soll automatisch erfolgen.

Wie genau Mercedes-Benz die Entwicklung seiner eigenen Smart Factory vorantreibt, erfahrt ihr in diesem Video:

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Eine Zukunft ohne Mitarbeiter/innen?

Smart Factory
In einer Smart-Factory arbeiten die Mitarbeiter jetzt Hand in Hand mit den Robotern

Wie du siehst, hat so eine intelligente Fabrik einige Vorteile – auch für dich als Kundin oder Kunde: Wenn du also irgendwann einmal ein Auto bestellen wirst, kannst du davon ausgehen, dass jeder individuelle Wunsch von dir berücksichtigt wird und dein neuer Renner trotzdem blitzschnell gebaut werden kann.

Doch wenn jetzt alles schon von den Maschinen so gut wie alleine erledigt wird, brauchen Fabriken dann in Zukunft überhaupt noch Mitarbeiter/innen, die wirklich Hand anlegen? Die Antwort ist eindeutig: Ja. Doch wie schon erwähnt, sehen die Arbeitsschritte für die Menschen in einer Smart Factory komplett anders aus. Wie genau diese Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern aussieht, und ob nicht doch in naher Zukunft die Maschinen komplett übernehmen, klären wir im dritten Teil unserer Serie zur Industrie 4.0.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: April 2016

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

1… 2… 3…

Wenn man von einer Industrie mit dem Zusatz 4.0 spricht, stellt sich natürlich eine Frage: Was hat es mit den Industrien eins bis drei auf sich? Die Antwort auf diese Frage geht bis in die zweite Hälfte des 18. Jahrhunderts zurück. Denn dieser Zeitraum gilt als Beginn der (ersten) industriellen Revolution. Damals machten sich immer mehr maschinelle Erfindungen breit und Produkte in verschiedenen Gewerben wurden erstmals auch ohne menschliche Energie hergestellt. Vor allem mit Wasser- und Dampfkraft konnten viele Abläufe mechanisiert werden. Durch die sehr bekannten Erfindungen der Spinn- und Dampfmaschinen sowie mechanischen Webstühlen erzielte man rasante Produktionssteigerungen.

Die Dampfmaschine war eine der wichtigsten Erfindungen der ersten industriellen Revolution

Die Dampfmaschine war eine der wichtigsten Erfindungen der ersten industriellen Revolution.
Die Dampfmaschine war eine der wichtigsten Erfindungen der ersten industriellen Revolution

Doch bei einer industriellen Revolution blieb es natürlich nicht. Die zweite Phase der Industrialisierung begann etwa um 1880 und beschreibt den Übergang zu Massenproduktionen an Fließbändern. Eine weitere wichtige Neuerung dieser Zeit war die erstmalige Nutzung elektrischer Energie.

Die dritte industrielle Revolution – auch digitale Revolution genannt – liegt noch gar nicht so weit zurück und fand ab den 60er Jahren bis über den Zeitraum der Millenniumswende statt. Als Ursprung kann die Erfindung des Mikrochips gesehen werden. Sie war ausschlaggebend für eine mittlerweile fast vollständige Digitalisierung der weltweit gespeicherten Informationen. Auch die stark angestiegene Nutzung von Computern und der Aufbau des Internets sind wichtige Säulen dieser Phase, da dadurch Produktionsabläufe weiter automatisiert werden konnten.

… 4. industrielle Revolution

Jetzt ist es also Zeit für die vierte Stufe. Da der Begriff „Industrie 4.0“ bereits 2011 zum ersten Mal fiel, stecken wir bereits mittendrin – in der nächsten industriellen Revolution. Doch was ist jetzt eigentlich das Neue? Einfach ausgedrückt: Maschinen werden intelligent. Bis jetzt mussten sie von Menschen oder über einen externen Computer bedient werden. Doch durch neue Technologien können Computer inklusive der Möglichkeiten des Internets direkt in Maschinen integriert werden. Somit können sie eigenständig handeln und sich sogar mit anderen Geräten vernetzen. Die Informationen und Befehle, die sie zum Ausführen ihrer Arbeit benötigen, erhalten sie also wiederum von Maschinen. Bei dieser sogenannten Maschine-zu-Maschine-Kommunikation kommt es vor allem darauf an, dass sämtliche Informationen überall und ohne Verzögerung abrufbar sind. Deshalb bezeichnet man die Phase der Industrie 4.0 auch als Informatisierung der Fertigungstechnik oder intelligente Produktion.

Schlaue Maschinen machen individuelle Wünsche wahr

Wie du also gelernt hast, ist die Einführung von intelligenten Maschinen ausschlaggebend für die neuerliche industrielle Revolution. Doch auch der Mensch spielt weiterhin eine zentrale Rolle. Zum einen auf der Seite des Herstellers: In der Fertigung werden weiterhin viele Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter benötigt, deren Arbeitsabläufe sich im Umgang mit den Robotern jedoch grundlegend ändern. Zum anderen sind es die Kunden, die nun noch mehr in den Mittelpunkt rücken: Die Industrie 4.0 ermöglicht es, dass individuelle Anforderungen und Kundenwünsche schnell und in hoher Qualität entstehen können. Besondere Bedeutung hat die Industrie 4.0 daher beispielsweise in der Autoindustrie. Durch eine Vernetzung des Bestellprozesses mit den Produktionsmaschinen, können individuelle Konfigurationen der Kunden im Bezug auf Design und Ausstattung leichter und schneller umgesetzt werden.

Intelligente Maschine
Intelligente Maschinen werden oft bei der Fertigung von Autos eingesetzt

Unbegrenzte Möglichkeiten

Insgesamt gesehen ist das Potential der Industrie 4.0 riesig und noch lang nicht am Ende angelangt. Ziel ist es, gesamte Wertschöpfungsketten digitalisieren zu können. Dazu sollen sich Menschen, Maschinen und industrielle Prozesse in intelligenten Fabriken vernetzen. Bei Mercedes-Benz setzt man bereits seit einiger Zeit auf die sogenannte Smart Factory. Was genau in so einer Fabrik vor sich geht und welche Vorteile eine Mensch-Roboter-Kommunikation bringen, erfahrt ihr im zweiten Teil unserer Serie zur Industrie 4.0.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: März 2016

Bildquelle: Bild 1 & 3, Mercedes-Benz Group AG

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Achtung: Heiß und schwer!

Der Bau eines Autos beginnt in der Schmiede. Im Feuer entstehen zuerst die Autoteile, die extreme Lasten aushalten müssen. Das Herzstück eines Autos, der Motor, wird aus Aluminium gegossen. Danach geht es weiter in das Presswerk. Unter einem Druck von 7000 Tonnen entstehen aus Stahl und Aluminium Türen, Motorhauben und Träger. Das Auto ist an der Stelle gerade einmal drei Sekunden alt. Bevor es weiter in den Rohbau geht, muss sich es sich erst einmal einem prüfenden Blick unterziehen.

Vorsichtig: Die Funken fliegen.

Im Rohbau ist es laut und es riecht nach heißem Kleber. Denn dort werden die Türen, Motorhaube und Träger zusammengeschweißt. Die Karosserie von Mercedes Benz-Fahrzeugen wird aber nicht mit einem gewöhnlichen Schweißgerät zusammengesetzt, sondern mit einem Laser. Die sehen ein bisschen aus wie Roboter. Mit diesen Laserrobotern kann viel zeitsparender und präziser gearbeitet werden. Außerdem entstehen festere Verbindungen. Das heißt aber nicht, dass keine Funken fliegen! Immer wichtiger im Rohbau wird aber noch ein anderes Material: Klebstoff. Auch heute werden schon viele Teile der Karosserie zusammengeklebt. In Zukunft wird der Klebstoff den Laser sogar komplett ersetzen. Sind alle Teile zusammengesetzt, nimmt das Auto in der Lackiererei ein kühles Tauchbad. In einer speziellen Flüssigkeit wird das Metall witterungsbeständig gemacht. Damit später auch keine Feuchtigkeit in das Innere des Fahrzeugs laufen kann, werden anschließend alle Fugen versiegelt und die nächste Lackschicht aufgetragen. Der letzte Lack ist eine spezielle Erfindung von Mercedes und sorgt für einen besonderen, langanhaltenden Glanz. Die Lackierung ist der längste Prozess bei der Entstehung eines Autos.

Produktion_Sindelfingen_1
Produktion_Sindelfingen_1
Produktion maschinengesteuert
Produktion_Sindelfingen_2
Produktion_Sindelfingen_2
Montage Fahrzeuginnenraum
Produktion_Sindelfingen_3
Produktion_Sindelfingen_3
Manuelle Montage Fahrzeuginnenraum
Produktion_Sindelfingen_4
Produktion_Sindelfingen_4
Montage Panoramadach S-Klasse
Produktion_Sindelfingen_5
Produktion_Sindelfingen_5
Sitzmontage S-Klasse
Produktion_Sindelfingen_6
Produktion_Sindelfingen_6
Montage Stern S-Klasse

Aufgepasst: Der große Moment!

Wenn die Karosserie in der Montage ankommt, sind auch der Motor und die Achsen fertiggestellt. In der Montagehalle ist es viel ruhiger, obwohl weniger Roboter und mehr Menschen zu sehen sind. Nach und nach wird das Auto fertig gebaut. Dachfenster, Amaturenbrett, unzählige Kabel, Innenverkleidung, Sitze und Lenkrad werden eingebaut. Und wann wird jetzt geheiratet? Das Einsetzen des Motors ist der letzte große Arbeitsschritt, bevor das Auto in Betrieb genommen werden kann. Deswegen wird er von den Autobauern auch „Hochzeit“ genannt. Nur wenn der Mercedes den harten Abschlusstest besteht, kann er seinem frischgebackenen Besitzer übergeben werden. Erinnerst du dich daran, wie stolz du jedes Mal bist, wenn dein Lego-Bauwerk fertig ist und du es deinen Eltern, Großeltern oder Freunden zeigen kannst? Genauso glücklich sind die Autobauer in diesem Moment auch.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Juni 2014

„Jeder Kunde kann ein Auto in jeder gewünschten Farbe haben, solange es schwarz ist.“ Autohersteller Henry Ford war nicht nur ein findiger Verkäufer, sondern auch Geschäftsmann. Nachdem die Produktion seiner Fahrzeuge bei der Station „Lacktrocknung“ ausgebremst wurde, beschloss er die Farben Hellrot, Grün, Pearl und Französisch-Grau aus der Produktion zu streichen. Er fand nämlich heraus, dass „Black Japan Enamel“ am schnellsten trocknet.

Logistik 1
Ein Mercedes-Benz Auto in einem Windkanal. Neben dem klassischen “Kleinen Schwarzen“ können Kunden bei der Lackierung mittlerweile zwischen mehr als 10 Farben auswählen.

Nur schwarze Autos? Für uns kaum vorstellbar. Was die individuelle Gestaltung des Autos angeht, sind wir heute anspruchsvoll. Henry Fords Idee ist überholt. Von knalligen Farben bis hin zu Entertainment- und Kommunikationsmöglichkeiten. So benötigen verschiedene Modelle mit verfügbaren Ausstattungsvariationen bis zu 20.000 verschiedene Materialien. Diese Tatsache wirkt sich auf alle Beteiligten der Automobillogistik aus.

Logistik 2
Ein Logistiker muss an Vieles denken. Er kümmert sich sowohl um die Verwaltung, als auch um Lagerung und Transportsteuerung. Dabei muss er immer Zeit und Kosten im Auge behalten.

Alles logisch?

Den Begriff Logistik habt ihr bestimmt schon mal gehört. Aber könnt ihr euch darunter auch was vorstellen? Was macht man in der Logistik eigentlich? Der Begriff Logistik leitet sich aus dem altgriechischen Wort logistikē an und bedeutete ursprünglich „praktische Rechenkunst“. Während der napoleonischen Kriege wurde der Begriff spezifischer verwendet und umfasste dann auch die Verwaltung, Lagerung und Transportsteuerung kriegsnotwendiger Güter. Heute umfasst der Begriff alle Bereiche, in denen es auf die zeit-, kosten- und mengenoptimierte Verteilung von Gütern und Dienstleistungen ankommt.

Logistik 3
Platzsparend und Effizient. Das AMG Logistikzentrum Affalterbach ist mit einer modernen Verschiebe-Regalanlage ausgestattet, durch die der Lagerplatz optimal genutzt wird und schnell auf das …

Schnell und günstig

Autos sind seit ihrer Erfindung immer komplexer geworden. Dadurch entstehen aber auch neue Herausforderungen. Zum Beispiel werden nicht mehr viele Einzelteile angeliefert, stattdessen setzt man auf eine Modul- oder auch Set-Anlieferung. Die wichtigste Frage, die sich Logistiker deshalb immer stellen ist: Wie kann ich eine Ware möglichst schnell und kostengünstig von einem Punkt zum anderen transportieren?

Eine andere kostensparende Lösung ist zum Beispiel auch die “Just-in-time“-Produktion. Das ist ein Organisationsprinzip, bei dem nur das Material in der Stückzahl und zu dem Zeitpunkt produziert und geliefert wird, wie es auch tatsächlich benötigt wird. Wenn auf der Fertigungsstraße die sogenannte Hochzeit, also das Verschmelzen von Karosserie und Fahrwerk, abgeschlossen ist, müssen die zu montierenden Außenspiegel bereits in der richtigen Wagenfarbe parat liegen.

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Stand: April 2014

Eine Automobilindustrie ohne Roboter? Kaum vorstellbar. In der Industrie wurden Roboter erstmals in den 1960er Jahren eingesetzt. George Dovel und Joe Engelberger entwickelten mit ihrer Firma Unimation den Unimate, den ersten kommerziell erhältlichen Industrieroboter. Er wurde unter anderem an den Fließbändern des Autoherstellers General Motors eingesetzt.

Heute sind in Deutschland mehr als 60.000 mechanische Helfer im Einsatz. Die Gründe liegen auf der Hand: Roboter werden nicht müde oder ungeplant krank, brauchen keine Pausen und arbeiten sehr präzise und gründlich.

Roboter 2
Im Mercedes-Benz Werk Düsseldorf fertigen über 500 Roboter die Karossen.

Mensch und Maschine Hand in Hand

Trotzdem mussten aus Sicherheitsgründen Mensch und Maschine bisher getrennt voneinander arbeiten. Hinter Absperrungen gingen die Roboter ihrer Arbeit wie Schweißen oder Lackieren nach. Nun dürfen sie aber dank intelligenter Sicherheitssensorik direkt neben den Menschen am Fließband stehen.

Mercedes-Benz etwa, arbeitet mit dem Roboter- und Anlagenbauer KUKA AG zusammen. Schwerpunkt dieser Partnerschaft ist die Mensch-Roboter-Kooperation, bei der Mensch und Leichtbauroboter gemeinsam feinste Montagearbeiten ausführen.

Roboter 3
Ob Schweißen oder Kleben – in der Automobilfertigung sind Roboter nicht mehr wegzudenken.

Sichere Zusammenarbeit

In Versuchen erforschen beide Unternehmen gemeinsam Montagevorgänge in der Produktion und Schraubprozesse im Fahrzeug. Außerdem entwickeln sie Konzepte für eine noch sicherere Zusammenarbeit von Mensch und Roboter.

So kann der Roboter in Zukunft dem Menschen noch besser zur Hand gehen. Der Roboter kann zum Beispiel so platziert und eingestellt werden, dass er die Mitarbeiter ergonomisch optimal unterstützt. So übernimmt der Leichtbauroboter etwa für den Menschen anstrengende Arbeitsschritte wie Über-Kopf-Tätigkeiten.

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Stand: April 2014

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Ein großes Farbenmeer

Uni oder Metallic, Sonderfarben, wie ALU Beam, oder matter Lack – die Palette an möglichen Lackierungen ist groß – genauer gesagt: weltweit am größten. Denn auf der ganzen Erde gibt es nur eine einzige Anlage, die auch alle Sonderlackfarben und Mattlacke verarbeitet – und die steht in Sindelfingen. Somit haben die Kunden eine riesige Auswahl. Denn welches Auto gekauft wird, entscheiden sie nicht nur nach technischen Daten, sondern auch nach anderen Gründen.

Lackierung 2
Und ab: im Tauchbecken bekommt die Karosserie eine Schutzschicht gegen Korrosion

Und wie kommt nun die Farbe auf das Auto? Nach dem Rohbau wird die Karosserie, also die blecherne Fahrzeughülle, in mehreren Schritten gereinigt. Danach kommt eine Phosphorschicht drauf, damit die Lackschicht besser hält. Und dann wird gebadet – die Karosserien wandern nacheinander in ein Tauchbecken.

Lackierung 3
Sieht so aus wie bei Sprühdosen: hier bekommen die Autos den letzten Schliff, den Klarlack.

Von der Unterschicht zur Oberschicht

Nach dem Bad folgen mehrere Durchgänge, um den perfekten Glanz zu erzielen. Das ist so, wie wenn ihr mit einer Sprühdose arbeitet – nur eben um ein Vielfaches größer und automatisch durch einen Computer gesteuert. Übrigens: die einzelnen Schichten dienen nicht nur der Optik. Sie verhindern auch die sogenannte Korrosion, also dass das Blech des Autos rostet und angegriffen wird. Andere Schichten wiederum sorgen für einen Schutz, weil sie die Oberfläche extrem kratzbeständig machen. Das können zum Beispiel Lacke auf Basis der Nano-Technologie.

Lackierung 5
Auch innen wird die Karosserie besprüht.

Grob unterteilt gibt es fünf Schichten: nach dem Phosphat kommt eine KTL-Schicht (kathodische Tauchlackierung, gegen die Korrosion), danach die Funktionsschicht, die farbgebende Decklackschicht und zum Schluss der Klarlack. Zwischendrin müssen noch die Blechverbindungen, in die später Wasser eindringen könnte, abgedichtet oder Hohlräume mit Schutzwachs versiegelt.

Lackierung 4
Dass die Natur keinen Schaden nimmt, wird genauso kontrolliert wie zum Schluss die Qualität der Autos.

Bunt = giftig?

Ihr könnt euch vorstellen, dass die vielen Anlagen und Roboter sehr viel Energie verbrauchen. Das stimmt! Deswegen wird in der Lackierung einiges getan, um den Energieverbrauch zu überwachen, diesen möglichst gering zu halten und die Umwelt  wenig zu belasten.  Zum Beispiel, indem die Wärme aus der Lacktrocknung wieder fürs Heizen eingesetzt wird, also nicht einfach so ins Freie entweicht. Außerdem werden nur umweltfreundliche Lacke auf Wasserbasis verwendet  und Filteranlagen für die Abluft und ein abwasserfreier Kreislauf setzen in punkto Umweltschutz Standards, damit möglichst keine Schadstoffe nach außen dringen. Denn schließlich gehören die Lackieranlagen in Sindelfingen zu den weltweit modernsten.

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Stand: Januar 2014

Montage 1
Produktionsstart für die neue S-Klasse im Mercedes-Benz Werk Sindelfingen. Zwei Mitarbeiter montieren am Fahrzeugboden.

Motor, Achsen und Getriebe kommen aus dem Werk Untertürkheim nach Sindelfingen und werden hier von erfahrenen Mitarbeitern zum sogenannten Antriebsstrang zusammengefügt. Die Komponenten des Antriebsstrangs prägen die Individualität jedes einzelnen Fahrzeugs.

Montage 2
Produktionsstart für die neue S-Klasse im Mercedes-Benz Werk Sindelfingen. Die letzten Schrauben an den Tankdeckel und schon kann es losgehen.

„Hochzeit“ von Antriebsstrang und Karosserie

Gleichzeitig wird die dazu passende Karosserie vorbereitet. Die Verbindung des Antriebsstrangs mit der Karosserie wird unter Automobilbauern die „Hochzeit“ genannt.

Montage 3
Tankeinbau in der Montage S-Klasse im Mercedes-Benz Werk Sindelfingen. Um besser an das Auto heranzukommen, kann das Auto auch mal gedreht werden.

Kein Fahrzeug gleicht dem anderen

Präzise verbunden gehen die Fahrzeuge nun in die letzte Phase der Endmontage – hier wird ein Mercedes zur individuellen Persönlichkeit! So wird jedes Fahrzeug genau nach den Wünschen des Kunden in einer beispiellosen Varianten- und Ausstattungsvielfalt gefertigt. Kein Fahrzeug gleicht dem anderen.

Montage 4
Die Karosserien schweben über den Köpfen der Mitarbeiter.

Jeder Mitarbeiter sorgt für Qualität

Aufgereiht wie auf einer Perlenkette wandern die Karosserien von einer Montagestation zur nächsten. Fahrzeugkomponenten wie zum Beispiel das Cockpit oder die Sitze werden an Vormontageplätzen von qualifizierten Händen nach den individuellen Vorgaben komplettiert. Teile und Komponenten von Zulieferfirmen werden in enger Abstimmung mit dem Produktionsprogramm termingerecht angeliefert.

Montage 5
Trotz hochwertiger Maschinen werden Mitarbeiter gebraucht.

Mehrere tausend Mitarbeiter machen aus zahllosen Einzelteilen den Mercedes für jeden Kunden. Das erfordert ein hohes Maß an Wissen, Können und Erfahrung, aber auch großes Verantwortungsbewusstsein für Qualität. Gerade hier in der Montage kommt es auf das Geschick und die Sorgfalt der Menschen an.

Montage 6
Viele kleine Mercedes Sterne vor der Anbringung.

Handwerkliches Geschick ist gefragt, um höchste Ansprüche zu erfüllen. Gewissenhaft werden die Funktionen geprüft. Sorgfältige Arbeit und Verantwortungsbewusstsein garantieren Sicherheit. Jeder Mitarbeiter steht für die Qualität seiner Arbeit ein.

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Stand: September 2013

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Ganz viel – für ein einziges Ziel

Ein Auto ist ein Auto – klar, oder? Nicht so bei seiner „Geburt“. Die beginnt nach einer Station im Presswerk, wo die Bleche geformt werden, im Rohbau. Für das Zusammensetzen der Rohkarosserie sind hunderte von Blechen notwendig. Und die Bleche sind nicht alles, denn ein Auto besteht ja nicht nur daraus. Wusstet ihr, dass allein eine C-Klasse – das ist die kleinste Stufenheck-Limousine von Mercedes-Benz – aus 2.200 Einzelteilen besteht?

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Best-Fit Prozess bei der Montage der Rohbautür an der Karosse der alten S-Klasse

Rohe Kräfte mit Fingerspitzengefühl

Unzählige Anlagen stehen in der Werkhalle, in der die Rohkarosserien gebaut werden. Flink setzen die großen Roboterarme die Teile zusammen – doch woher wissen die eigentlich, welche Teile wohin müssen? Dass die Motorhaube zum Beispiel vorne sein muss und der Kofferraumdeckel ganz hinten? Das sagen ihnen Computer, die von erfahrenen Mitarbeitern gesteuert und überwacht werden – und die ganz kleinlich sind. Denn schließlich muss alles nicht nur am richtigen Platz sitzen, sondern ebenso exakt verbaut werden – millimetergenau. Die entsprechende Technologie, die dabei hilft, hat natürlich auch einen (englischen) Namen: Best-Fit. Fit bedeutet übersetzt zwar Passung –aber fit sind die Anlagen und Mitarbeiter trotzdem.

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Schweißprozess im Rohbau bei der S-Klasse

Eine tolle Verbindung

Nun wisst ihr, wie die Teile zusammengesetzt werden. Aber das Ganze muss ja schließlich auch halten. Das funktioniert auf verschiedene Arten: Schweißen, Stanznieten oder Kleben. Und auch dabei wird Präzisionstechnik und Hightech eingesetzt. Zum Beispiel mit Lasern. Durch Laserschweißen wird die Qualität der Verbindungen erhöht und Gewicht eingespart. Und auch diese Geräte arbeiten dank Computersteuerung ganz exakt – millimetergenau reicht da nicht aus. Oder habt ihr schon mal einen Mercedes mit einer dicken Schweißnaht gesehen? Eben!

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Rohbaukarosse der E-Klasse (Baureihe 212 vor Modelpflege)

Detektive auf der Spur

Vier Augen sehen mehr als zwei, heißt es. Aber noch mehr sehen unsere Lasersensoren. Und die kommen zum Einsatz, wenn die Rohkarosserie fertig ist, also alle Stationen inklusive des Finishes am Schluss durchlaufen hat. Dann wird das Auto mit Lasersensoren und Ultraschall genau kontrolliert. Das ist nicht nur wegen des Aussehens wichtig, sondern vor allem auch wegen der Sicherheit des Fahrzeugs, die nur mit der besten Qualität gewährleistet werden kann. Und wenn alles perfekt ist, ist das Auto danach einen Schritt weiter auf dem Weg zu seiner besonderen Auszeichnung. Diese bekommt es ganz am Ende: den Stern.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Juli 2013

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Ganz schön stark

Richtig laut kann es im Presswerk von Mercedes-Benz in Sindelfingen werden. Denn dort werden jeden Tag tonnenweise Stahl- und Aluminiumbleche geformt und so Motorhauben, Fahrertüren oder Kofferraumdeckel hergestellt. Daraus entsteht dann auch die Karosserie von Fahrzeugen. Und dazu braucht es ganz schön viel Power: Mit bis zu 7400 Tonnen Presskraft arbeiten die Anlagen im Werk Sindelfingen. Zum Vergleich: Mit eurem Gebiss, in dem der stärkste Muskel eures Körpers sitzt, schafft ihr gerade mal eine niedrige dreistellige Kilogrammzahl, also nicht einmal ein Zehntausendstel!

Presswerk 2

Facharbeiter/innen leisten Feinarbeit

Doch die Maschinen sind trotz ihrer Kraft richtig feinfühlig: Die einzelnen Bleche müssen nämlich sehr exakt gefertigt werden, damit sie später in der Montage perfekt zusammenpassen. Da kommt es bis auf ein Hundertstel von einem Millimeter an. Deshalb werden die Anlagen und Werkzeuge, von denen einige ganz unterschiedliche Teile pressen können, in Sindelfingen von Facharbeiter/innen selbst hergestellt. Dazu bedienen sie sich übrigens auch in der Natur. Denn die hat viele Tricks parat, um beispielsweise mit einer geeigneten Form einen besseren Luftwiderstand zu erhalten oder leichter zu werden.

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Gut zur Umwelt

Das geht im Automobilbau auch, zum Beispiel mit neuen Hightech-Werkstoffen oder Kunststoff, die in den Anlagen mit den Blechen verbunden werden können. Diese werden dadurch leichter, sind aber noch genauso steif wie vorher und helfen so, Benzin oder Diesel zu sparen und die Umwelt zu schützen.

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2100 Fahrzeuge täglich

Übrigens: Das Presswerk in Sindelfingen fertigt nicht nur Teile für bis zu 2100 Fahrzeuge, die dort jeden Tag zusammengebaut werden, sondern auch für andere Werke in Bremen in Norddeutschland, im baden-württembergischen Rastatt oder im nicht weit entfernten Smart-Werk im französischen Hambach.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Juni 2013