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Das passiert in der Automobilproduktion

Technik|Digitales

Das passiert in der Automobilproduktion
Fließbandfertigung in der Automobilproduktion
Natürlich stammt dieses Bild aus früheren Zeiten. Doch was geblieben ist, ist auch klar: die Idee der Fertigung am Band. (Foto: pixabay.com, MikesPhotos)
Die Automobilproduktion hat sich zu einem gigantischen Wirtschaftssektor entwickelt. Allein bei den deutschen Herstellern liefen im Jahr 2017 knapp 16,5 Millionen Personenkraftwagen vom Band. Das ist ein Anstieg von 4,1 Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Den Mammutteil machen nach wie vor Automobile der Kompaktklasse mit über 5,6 Millionen Wagen aus. Auf Rang 2 rangieren Geländewagen mit gut 3,8 Millionen Fahrzeugen. Mittelklasse-Wagen komplettieren die Top 3 mit über 2,5 Millionen Fahrzeugen. Etwa ein Drittel der Fahrzeuge (5,6 Millionen Euro) werden in Deutschland produziert. Im Ländervergleich ist Deutschland damit weit abgeschlagen. In Asien wurden im Jahr 2017 knapp 42,7 Millionen Personenkraftwagen produziert, in Amerika etwa 20 Millionen. Doch der Verband der Automobilindustrie kennt nicht nur dieses Zahlenwerk, sondern weiß auch, wie nachhaltig die Automobilproduktion in Deutschland ist.

Binnen 23 Jahren zu deutlich besseren Werten  punkto Nachhaltigkeit

Es sind beeindruckende Werke, die die Broschüre „Unsere Werke“ über die Nachhaltige Automobilproduktion in Deutschland einleiten. Im Beobachtungszeitraum zwischen 1990 und 2013 gibt es diese beindruckende Werte in punkto Nachhaltigkeit zu vermelden:

  • Abfallreduzierung. Mit einem satten Minus von 85 Prozent darf sich die Abfallproduktion rühmen. Sie konnte den Anteil an Abfall stark reduzieren – und zwar auf die Menge einer Eimerfüllung. Zudem wird ein Großteil in den Kreislauf zurückgeführt und ist nicht per se ein Abfallprodukt.
  • Arbeitssicherheit. Die Automobilproduktion ist eine sicherere Branche – und zwar mit Blick auf die Arbeitssicherheit der Mitarbeiter. Um 90 Prozent konnten die Arbeitsunfälle in den letzten Jahrzehnten reduziert werden. Möglich machten dies optimierte Abläufe und Managementsysteme.
  • Luftverschmutzung. Vor allem bei der Konzentration der Lösemittel pro Quadratmeter haben die Hersteller den Rotstift angesetzt. 65 Prozent weniger haben sie erreicht und sorgen so für reinere Luft in der Automobilproduktion.
  • Wasserverbrauch. Im Messzeitraum konnte der Trinkwasserverbrauch pro Neufahrzeug um 60 Prozent verringert werden. Wassersparende Techniken sowie die Rückführung von Wasser im Kreislauf machen diese Werte erst möglich.

Bis die Fahrzeuge vom Band auf die Straße rollen erfolgen Entwicklung und Produktion

Der komplette Produktionsprozess bis ein Fahrzeug vom Band des Herstellers auf die Straße entlassen wird, erfolgt in zwei Produktionsabschnitten.

Der erste Produktionsschritt ist theoretisch

Dabei geht es um die Entwicklung des Fahrzeugs. Hierunter fallen die strategische Planung des Fahrzeugs, die Designphase, die Konstruktion, die Fabrik- und Produktionsplanung sowie die Produktion der Vorserie. Eine wichtige Komponente im ersten, theoretischen Produktionsschritt sind die Kosten – der Herstellung, der Teile und des Gesamtautomobils. Diese wirken sich nämlich an mehreren Stellen direkt auf das Fahrzeug aus: einerseits auf den Preis des Fahrzeugs im Verkauf und andererseits auch auf die Einstufung der Kosten, die die Autoversicherung später für das Fahrzeug erhebt. Laut diesem Portal zum Thema Autoversicherung werden 4 – 5% der Entwicklungskosten von Autos darauf verwendet, eine möglichst günstige Einstufung in die Versicherungstarife zu erhalten und so bei den Kunden attraktiver zu werden. Entscheidend sind also nicht nur die einmaligen Produktionskosten, sondern auch die Kosten, die für Wartung, Instandhaltung, Versicherung und etwaige Reparaturen anfallen könnten.

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In der Praxis kümmert sich im Automobilkonzern mindestens eine Abteilung darum, wie viel ein Fahrzeug über den kompletten Lebenszyklus hinweg kosten wird und, wie teuer wohl die Instandsetzung nach einem Unfall werden könnte. Dafür müssen übrigens jede Menge Fahrzeuge zu Schrott gefahren werden. In simulierten Crashs wird dann errechnet, wie schnell welche Bauteile zerstört werden könnten und, was diese kosten.

Im zweiten Produktionsschritt werden diverse Einzelabteilungen durchlaufen

Ein Automobilwerk ist in der Praxis wie eine Aneinanderreihung von diversen Fertigungshallen. Durch diese Fertigungshallen wird das Fahrzeug über ein Band befördert. Prozessoptimierer sprechen von einer sequentiellen Materialflusstrecke, die durch Regelkreise geplant, gesteuert und geprüft wird.

Diese Fertigungsbereiche durchläuft ein Fahrzeug während der praktischen Produktionsphase:

  • Presswerk. In diesem Bereich werden sogenannte Coils zu Platinen. Coils sind Stahlrollen, die gut 25 Tonnen schwer sein können. Platinen sind die unterschiedlichen Bauteile, die die Schneideanlage daraus fertig. Diese Platinen kommen dann ins Presswerk. In einer großen Presse wird aus einer Platine ein dreidimensionales Bauteil gepresst.
  • Karosseriebau. Im nächsten Produktionsschritt geht es direkt weiter mit der Verarbeitung der gepressten Blechteile. Sie werden verschraubt, vernietet, geklebt, gepresst, gelötet und verschweißt. Da vor allem der Karosseriebau ein körperlich sehr anstrengender Bereich ist, erfolgen hier weitere Teile der Fertigung automatisiert.
  • Reinigung. Es ist eine Mischung aus Badewanne und Waschmaschine, was der Fahrzeugkarosse nun bevorsteht. In diesem Schritt wird das Fahrzeug von den Schmutzpartikeln befreit, die im Presswerk und dem Karosseriebau Begleiter der Produktion waren.
  • Lackiererei. In der Lackiererei ist vieles gleich geblieben, jedoch hat sich auch ein entscheidender Faktor verändert: Nach wie vor wird der Lack Schicht für Schicht aufgetragen. Allerdings brauchen die Einzelschritte heute viel weniger Zeit für Phosphatierung, Elektrotauchlackierung, Verfüllung und Decklack. Auch die Beschichtung erfolgt hier.
  • Gießerei. Die Bauteile, die aus der Gießerei stammen, stammen meist aus Zulieferbetrieben. Dort wird aus flüssigen Formen ein fester Körper in einer vorgeschriebenen Form. Beim Auto sind das Bauteile wie Motorblock, Getriebegehäuse und Co.
  • Aggregatfertigung. Zum Motorblock, der aus der Gießerei kommt, sind noch viele Kleinteile nötig, um daraus einen funktionierenden Motor zu Formen.
  • Fahrwerk. Damit das Automobil auch Rollen kann, müssen die Einzelkomponenten des Fahrwerks miteinander sowie mit dem Getriebe und dem Motor verbunden werden. Das kann beim Hersteller selbst oder beim Zulieferer passieren.
  • Sitzfertigung. Der perfekte Sitz kann nur zum Komfortsessel werden, wenn Kunststoff und Metall sowie Textilien bestens aufeinander abgestimmt sind. Zudem müssen die passenden Sitze zu jedem Fahrzeug pünktlich am Förderband sein, um verbaut werden zu können.
  • Kunststofffertigung. Kunststoff kommt eine immer größere Bedeutung zu und das wirkt sich auch auf die Benutzung des Fahrzeugs aus: Kunststoff macht das Fahrzeug deutlich leichter als Metall. Die Herstellung von Kunststoffteilen erfolgt via Spritzgussmaschine.
  • Montage. Nun kommt all das zusammen, was das fertige Fahrzeug ausmacht: Karosserie, Motor und Fahrwerk. Vor allem der Einsatz von Kabelbaum und Cockpit ist aufwendig. Auch Dach, Himmel, Griffe und Blenden werden nun eingesetzt. Diverse Flüssigkeiten und natürlich die Räder komplettieren das Werk, das nun auf die Teststrecke und in die Qualitätskontrolle kommt. Sicherheit hat heute einen ganz anderen Stellenwert als zu Beginn der Automobilindustrie.

17.08.2018

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Wissenschaftsjournalist Tim Schröder im Gespräch mit Forscherinnen und Forschern zu Fragen, die uns bewegen:

  • Wie kann die Wissenschaft helfen, die Herausforderungen unserer Zeit zu meistern?
  • Was werden die nächsten großen Innovationen?
  • Was gibt es auf der Erde und im Universum noch zu entdecken?

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flü|gel|los  〈Adj.〉 ohne Flügel (Insekten)

H–Dur  〈[ha–] n.; –; unz.; Mus.; Abk.: H〉 auf dem Grundton H beruhende Dur–Tonart

Gold|hams|ter  〈m. 3; Zool.〉 leicht züchtbarer, oft als Haustier gehaltener Hamster: Mesocricetus auratus

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