BMW nutzt Computertomographie zur Analyse ganzer Fahrzeuge

BMW nutzt als nach eigenen Angaben erster Autohersteller die Computertomographie (CT) bei der Entwicklung, Fertigung und Analyse kompletter Prototypen. Laut BMW kann so bereits in der frühen Entwicklungsphase die Fahrzeugqualität überprüft werden. Vier Roboter umfahren den Prototypen und erstellen mehrere tausend Schnittbilder. Damit wird zum Beispiel der Einsatz von Innovationen, neuen Werkstoffen und Verbindungstechniken bis ins Detail untersucht – ohne das Fahrzeug dabei zu beschädigen, wie BMW mitteilt. Bisher mussten für die Analyse die entsprechenden Bauteile zerlegt werden. Die Röntgenanlage befindet sich im Pilotwerk der BMW Group im Forschungs- und Innovationszentrums (FIZ) in München, direkt an der Schnittstelle zwischen Entwicklung und Produktion.

Udo Hänle, Leiter Produktionsintegration und Pilotwerk, sagt: "Der Einsatz der neuen Computertomographie-Anlage ist ein entscheidender Schritt für uns, um die Qualität unserer Produkte weiter zu steigern. Ohne die Fahrzeugprototypen in ihre Einzelteile zerlegen zu müssen, können wir diese dreidimensional und mit höchster Präzision analysieren – und damit eine Prüfung unserer Fahrzeuge vornehmen, die mit konventionellen, statischen Computertomographie-Anlagen so nicht möglich ist. Dies hilft uns letztendlich dabei, neue Technologien schneller in Serienfahrzeuge zu integrieren."

Michael Koch, Leiter Technologie Werkstoff- und Verfahrensanalytik, sagt: "Bereits seit vielen Jahren setzen wir die CT und Röntgenbilder ein, um die Qualität von Bauteilen zu überprüfen. Mit unserer Anlage haben wir nun eine neue Dimension erreicht und können gesamte Fahrzeuge bis in den Mikrometerbereich analysieren."

Dies ist beispielsweise erforderlich, um die Beschaffenheit einer Karosserie vor und nach dem Lackierprozess überprüfen zu können. Beim Lackieren ist die Karosserie großen Temperaturbelastungen ausgesetzt, die zu Veränderungen der Klebeverbindungen führen können. Auch für das Überprüfen von Schweiß- und Stanzverbindungen im Fahrzeug wenden die Experten künftig Röntgenstrahlung an. Aus diesen Erkenntnissen lassen sich gezielte Maßnahmen für die Serienproduktion ableiten.

In der Prüfanlage umfahren während des Röntgenprozesses vier aufeinander abgestimmte Roboter das Fahrzeug. Je zwei Roboter sind dabei so zueinander ausgerichtet, dass die Röntgenstrahlung durch das Fahrzeug zum gegenüberliegenden Roboter gesendet wird. Aus den Daten errechnet ein speziell entwickeltes Computerprogramm anschließend ein dreidimensionales, mehrschichtiges Bild. Damit lässt sich das Innenleben des gesamten Fahrzeuges analysieren. Der Computertomograph erfasst Objekte von nur 100 Mikrometern. Das entspricht etwa der Breite eines menschlichen Haares.

Im Rahmen einer Forschungsarbeit prüfen die Ingenieure derzeit, inwiefern künftig künstliche Intelligenz für die Auswertung der Ergebnisse eingesetzt werden kann. Mit Hilfe großer Datenmengen soll die Software zahlreiche Muster erlernen, diese Informationen selbständig miteinander verknüpfen und die Auswertung sukzessive automatisieren.

Die Ingenieure der BMW Group haben das neue Prüfsystem gemeinsam mit dem Fraunhofer Entwicklungszentrum für Röntgentechnik (EZRT) innerhalb von zwei Jahren entwickelt.

Philipp Janello hat das Projekt bei der BMW Group betreut und sagt: "Mittels umfangreicher Versuchsmessungen an einer Fahrzeugkarosserie haben wir die Software der Prüfanlage gemeinsam mit Röntgenspezialisten und Anlagenbauern weiterentwickelt." So sei eine individuelle, auf die Anforderungen der BMW Group abgestimmte Prüfanlage, entstanden.

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