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 Niehl Plant Introduces Fully Automatic Wheel Assembly – First Among Ford‘s Global Plants

DATE: Will be calculated from "Release Start Date" field.

Die deutsche Übersetzung finden Sie im Anschluss an den Text.
COLOGNE, Germany - Ford is launching the first fully automatic wheel assembly at its plant in Cologne-Niehl. The process is suitable for all Ford vehicles and wheel types.

Ford’s team of manufacturing engineers supported by IBG Automation, a company specialised in automation systems, managed to plan, design and implement the new wheel assembly within only six months.

Wheels are usually fitted to new vehicles manually, but the work is strenuous, not really ergonomic and monotonous. “Due to the repetitive physical strain for the workers, wheel assembly was not really an attractive job. In each shift, up to 600 wheels are fitted, that’s 3000 wheels per week”, says Operations Manager Rene Wolf. Once the new automated system is up and running, wheel assembly employees will be deployed in more ergonomic stations.

The new, fully automatic assembly is carried out by three Kuka robots. Two of them are located at each side of the vehicle body to screw on the wheels. Another one sitting underneath the body provides the right wheels and lug nuts for each model.

Since the wheels are fitted to vehicles on a moving assembly line, the process requires a maximum degree of precision. The highly complex task of aligning lug holes in the wheel rim with the respective bolts on the brake disk is supported by camera systems which scan the wheel rims, calculate its position and rotation and feed the data through to the robots.

Through the Plant Vehicle Scheduling (PVS) the provision robot will know whether alloy or steel wheels are to be fitted and which will pick the lug nuts accordingly and pass them to the assembly robots.

“Such a highly complex assembly system was unimaginable a few years ago. It is now possible thanks to new, innovative camera technology”, adds Wolf.

The fully automatic wheel assembly has a number of advantages. By reducing false assemblies or damage to the rims it significantly improves production quality.

Ford is currently considering implementation in other European vehicle plants.

Get Microsoft SilverlightFully Automatic Wheel Assembly
 
 

Köln-Niehl führt als erstes Ford Werk weltweit die vollautomatisierte Rädermontage ein
COLOGNE, Germany - In Köln-Niehl wird in diesen Tagen die erste vollautomatische Rädermontage anlaufen, die für alle Ford Fahrzeug- und Radtypen eingesetzt werden kann.

Ein Team, bestehend aus Ford Fertigungsingenieuren und der Firma IBG (Generalunternehmer), hat es in der Rekordzeit von nur 6 Monaten geschafft, die neue Montage zu planen, zu projektieren und einzuführen. „Um ein Projekt unter diesen Rahmenbedingungen durchzuführen, braucht es ein hoch motiviertes, innovatives Team. Schließlich ist nicht nur der Aufbau zu realisieren, es ist auch eine Anlagenverfügbarkeit von 99,8% zu gewährleisten!“, erläutert Michael Nemeth, Leiter der Fertigungstechnik in der Endmontage.

Bisher war die manuelle Rädermontage für die verantwortlichen Mitarbeiter eine ergonomisch schwierige und monotone Herausforderung. „Die körperlich einseitige Belastung und der monotone Arbeitsplatz machen diesen Bereich zu keinem attraktiven Arbeitsplatz. In einer Schicht werden bis zu 600 Räder montiert, das sind 3000 Räder die Woche“, so Werkleiter Rene Wolf. Alle Mitarbeiter werden zukünftig an ergonomisch besseren Stationen eingesetzt.

Die neue vollautomatisierte Montage erfolgt durch drei Kuka Industrieroboter. Zwei Roboter sind zu beiden Seiten der Karosse und schrauben die Räder an die Karosse. Ein Roboter ist mittig unter der Karosse positioniert, dieser stellt die für das jeweilige Modell erforderlichen Radmuttern und Rädern aus der Bereitstellungsstation für die Schraubroboter zur Verfügung. „Eine besondere Herausforderung war der Einsatz dieses Roboters, da er kurzfristig in das Projekt integriert werden musste“, so Projektleiter Manuel Assmann.

Wie bisher kommen die Räder aus dem Industriepark auf einem Förderband an und werden dann einzeln der neuen Roboterstation zugeführt. Ein besonderer Anspruch bei der Rädermontage besteht in der Position der Bremsscheibe mit den vier Gewindebolzen und den vier entsprechenden Löchern in der Felge. Diese müssen für eine einwandfrei Montage 100%ig übereinstimmen, um einen reibungslosen Montageprozess zu gewährleisten.

Diese komplexe Aufgabe übernehmen mehrere Kamera-Systeme. Ein Matrox-Kamerasystem erkennt der Radlochkreis der Felge und gibt die Daten an den Bereitstellungsroboter weitert. Die intelligente Kamera lokalisiert den Mittelpunkt der Radfelge und berechnet Position, Rotation und die Entfernung zur Kamera mit den kalibrierten Koordinaten.

Der Bereitstellungsroboter fährt zu einer Station, wo er vier Muttern aufnimmt; positioniert sich, greift das Rad mit den vorher ermittelten Daten und hat dadurch Rad und Muttern montagebereit im Eingriff.  Der Bereitstellungsroboter übergibt diese Rad/Muttern Kombination mittels Übergabetisch an die Montageroboter.

Ein weiteres auf den Montagerobotern montiertes Kamerasystem fotografiert die Bremsscheiben  und die entsprechenden Bolzen für das Rad. Der Roboter dreht das Rad so, dass es auf die Bolzen passt. Erst erfolgt die Rädermontage vorne – dann hinten. Dabei arbeiten die beiden Montageroboter gleichzeitig.

Über das Produktionssteuerungssystem, kurz PVS, erkennt der Roboter, ob es ich um die Montage von Alu- oder Stahlfelgen handelt und wählt die jeweiligen Muttern danach aus.

Alufelgen haben die Besonderheit, dass sie mit diebstahlsicheren Muttern (Locknuts) ausgestattet werden können, die aus diesem Grund keiner Normgröße entsprechen. Das System erkennt die Bestellung von Diebstahlsichungsmuttern automatisch und nimmt entsprechend drei normale Muttern und eine „Locknut“ auf. Um die optimale Sicherheit zu gewährleisten, gibt es bis zu 20 unterschiedliche  Varianten, die das System verarbeiten kann.

„Dieses komplexe Montagsystem wäre vor einigen Jahren noch undenkbar gewesen. Neue innovative Kameratechnologien haben dies möglich gemacht “, erläutert Werkleiter Rene Wolf.

Durch die automatisierte Montage werden Montagefehler oder Kratzer an Alufelgen vermieden, ergonomischere Arbeitsplätze geschaffen und die gesamte Fertigungsqualität erhöht. Aus diesem Grund wird über eine europäische Ausweitung nachgedacht.

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10/24/2013 6:00 AM