Wie die Kuka-Anlage beim Zulieferer integriert wurde

Webasto ist in die Fertigung von Batteriesystemen eingestiegen. Im Werk Schierling im Landkreis Regensburg ist die Produktion von Batteriepacks für einen europäischen Bushersteller bereits angelaufen. Kuka, Automatisierungsexperte in der Automobilindustrie, lieferte die Produktionsanlage.

"Mit der Batterieproduktion schlagen wir ein neues Kapitel auf", erklärt Hartung Wilstermann, global verantwortlich für das Batteriegeschäft bei Webasto. Im Jahr 2016 fiel die Entscheidung, das Produktportfolio zu erweitern: Neben dem Kerngeschäft mit Dach- und Thermosystemen produziert der Automobilzulieferer nun auch Ladelösungen und Batteriesysteme für elektrifizierte Fahrzeuge jeglicher Art.

Bei den Kompetenzen des Zulieferers verweist Wilstermann auf das Know-how im Thermomanagement, die Integration großer Bauteile in Fahrzeuge und die langjährige Industrialisierungserfahrung. Neben der Fertigung von individuell entwickelten Batterien für seine OEM-Kunden bietet Webasto auch eine standardisierte und skalierbare Lösung für Nutzfahrzeuge mit dem eigens entwickelten Standard-Batteriesystem an.

Zur Fertigung des Angebots an Batteriesystemen wurde in Zusammenarbeit zwischen Webasto und Kuka im bayerischen Webasto-Werk in Schierling eine hochmoderne Produktionsanlage für Batteriesysteme aufgebaut. Kuka sorgte für die Implementierung und Vernetzung der einzelnen Produktionsschritte und den Fertigungsprozess der Batteriepackproduktion mit einer hochflexiblen Multi-Product-Line.

Die Elektromobilitätsoffensive der Automobilindustrie wirkt sich auch auf die Produktionsprozesse aus: Denn die konventionellen Produktionslinien für Automobile sind nicht auf die Fertigung elektrifizierter Antriebsstränge übertragbar.

"Als Automatisierungsspezialist in der Automobilindustrie arbeiten wir bereits an standardisierten Fertigungs- und Montagelösungen für die effiziente Batteriepack- und Batteriemodulproduktion. Darüber hinaus liefert Kuka Fertigungs- und Montagelinien für Brennstoffzellen oder deren Komponenten", sagt Joachim Döhner, Battery Senior Director Global Sales beim Unternehmen.

Anfang 2020 hat Webasto mit der Produktion seiner Standard-Batterien begonnen. Ungefähr alle 15 Minuten wird ein fertiges Batteriepack produziert. Die Anlage ist als Multi-Produkt-Line ausgelegt und ermöglicht die Produktion unterschiedlicher Batterietypen. Jedes Batteriepack durchläuft die systematisch verketteten Produktionsprozesse, die teils manuell, teils automatisiert durchgeführt werden.

Das beginnt beim Kitting, der Zusammenstellung der für die Montage einer Batterie benötigten Komponenten. Es folgen die Batteriemodulvorbereitung und -vermessung, der automatisierte Auftrag der Wärmeleitpaste, die Verbindung von Batteriemodulen und dem Batteriegehäuse und der Montage des Battery Management Systems. Den Abschluss bilden die Verschraubung des Batteriegehäusedeckels und schlussendlich die End-of-Line-Tests des fertigen Batteriepacks. Die Experten von Kuka haben den komplexen Produktionsablauf geplant, umgesetzt und im Schierlinger Werk integriert.

Über fahrerlose Transportfahrzeuge (abgekürzt FTF oder AGVs) werden die benötigten Batteriekomponenten in die einzelnen Produktionsstationen transportiert. Dabei dient das AGV auch als eine Art zentraler Supermarkt, indem es in seitlich angebrachten Schubladen beispielsweise Schablonen als Sicherheitsinstrumente und Platzierungshilfe für die manuellen Bearbeitungsschritte der Werker mitliefert.

"Unser Ziel war es, die Arbeitsprozesse der Batteriepackproduktion zu vereinfachen und so abzusichern, dass die Sicherheitsausrüstung der Werker möglichst reduziert werden kann", so Döhner. Die fahrerlosen Transportfahrzeuge übernehmen eine wichtige Rolle bei der Umsetzung der platzsparenden Anlage. In den mobilen Trolleys mit Schubladen transportieren die AGVs neben den Sicherheitsschablonen für die abgesicherte Ausführung manueller Fertigungsschritte, auch einzelne Batterie-Bauteile. So müssen diese nicht irgendwo zwischengelagert werden und stehen automatisch zum benötigten Zeitpunkt direkt am richtigen Ort zur Verfügung. Webasto spart sich somit die Lagerfläche und vermeidet sich kreuzende Materialflüsse in der Produktionslinie.

Die neue Anlage bietet Webasto auch einen Überblick über Prozessdaten wie Drehmomente, Messwerte von elektrischen Tests sowie Werte zur Überprüfung der Dichtigkeit der einzelnen Module. "Basierend auf diesen Daten können Analysen durchgeführt und die Produktionsprozesse weiter optimieren werden", erläutert Döhner.

Ein weiterer Vorteil der Datenerfassung ist die Nachverfolgbarkeit jedes einzelnen Bauteils, das in den Batteriepacks verbaut wurde. Anhand dieser Zahlen und Kennwerte aber auch anhand von nachverfolgbaren Nutzungsdaten und Zustandsparametern der Produktionsanlage selbst sind vorausschauende und proaktive Vorhersagen über beispielsweise anstehende Maschinenwartungen und damit "Predictive Maintenance"sowie die Gewährleistung sichergestellt, heißt es bei Kuka.

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