Im Werk Emden produziert der Fahrzeughersteller VW seit Mitte 2014 den Passat Variant und Limousine in der achten Generation (B8). Die Karosseriebauhalle umfasst eine Fläche von rund 63.000 Quadratmetern. Die Halle wurde auf 5.100 Pfählen errichtet, die bis zu 24 Meter tief in die Erde reichen; rund 3.300 davon sind „Energiepfähle“: Hierüber wird Wasser gekühlt, das zur Kühlung der Schweißanlagen verwendet wird. Das durch die Abwärme erhitzte Wasser wird der Hallenheizung zugeführt, bevor es über die Energiepfähle wieder abgekühlt wird.

Auf zwei Ebenen, die den Aufbaustationen und Ausschweißlinien überlagert sind, wurden weitläufige Förderstrecken für den Transport und das Puffern von Rohkarossen und Chassis-Baugruppen eingerichtet. Die Förderstrecke für Rohkarossen auf der ersten Ebene ist rund 4,5 Kilometer lang und derzeit belegt mit 550 Fahrzeugträgern, sogenannten Skids. Darauf werden die Rohkarossen zwischen den diversen Bearbeitungsstationen transportiert. Über das Fertigungs-, Informations- und Steuerungssystem (FIS) von VW und über RFID-Technologie lassen sich die Karossen koordinieren und nachverfolgen. Die Skid-Rollenbahn ist zugleich Puffer in Pausenzeiten und bei eventuellen Störungen. Eine Ebene darüber werden die Chassis-Baugruppen – Bodenteile, Stirnwand und Seitenteile – in einem rund acht Kilometer langen Labyrinth aus Elektrohängebahnen (EHB) bereitgestellt und just-in-sequence den richtigen Bearbeitungsstationen zugeführt. Vertikales Bindeglied zwischen den Ebenen sind 27 Hub-/Senk-Stationen, welche die Rohkarossen auf Skids aus den Puffern in die Bearbeitungsebene bringen – und umgekehrt.

Zuverlässige Fördertechnik
Die Hauptanforderung an die Fördertechnik: Sie muss ohne redundante Ausführung dauerhaft zuverlässig laufen, um den hochautomatisierten, dynamisch getakteten Produktionsablauf im Karosseriebau keinesfalls zu beeinträchtigen. VW fordert eine Verfügbarkeit von 99,5 Prozent. Das gilt auch für jeden einzelnen Antrieb an den Fördersystemen und Hebern. Gleichzeitig legt der Betreiber Wert auf Energieeffizienz in allen Bereichen – höhere Ressourceneffizienz, reduzierte Emissionen und stärkere Nutzung regenerativer Energien an allen Standorten.

Zufrieden mit dem Projekt: Hanno Wübbena, Fertigungsplaner VW-Werk Emden, Martin Altenhoff, Vertriebsingenieur Siemens, Dennis Watermann, Fertigungsplaner VW-Werk Emden (v.l.n.r.). (Foto: Siemens)

Die Fördertechnik wurde hier mit dezentralen Frequenzumrichtern beziehungsweise Motorstartern von Siemens ausgerüstet. Dort, wo höhere Geschwindigkeiten bis 140 Meter pro Minute oder hohe Genauigkeiten im Eil-/Schleichgangbetrieb in den Endlagen erforderlich sind, etwa an Querkettenförderern, an Hebern mit Lasermesssystem und an Lesestellen, sind modulare Frequenzumrichter Sinamics G120D mit Leistungen von 0,75 bis 7,5 Kilowatt verbaut. Mehr als 630 Geräte befinden sich entlang der Skid-Rollenbahnen, weitere 30 an den Elektrohängebahnen. Dort, wo Motoren einfach, schnell und energieeffizient aus dem Stand-by-Betrieb heraus gestartet und wieder gestoppt werden müssen, sind Motorstarter Sirius M200D installiert. Sie sind vorwiegend an den Rollenbahnen verbaut, durchweg mit einer Leistung von 0,75 Kilowatt. An den Förderstrecken sind die beiden Gerätetypen mit Simogear-Getriebemotoren verbunden. Die Simogear-Familie deckt alle marktüblichen Getriebearten ab, ob Stirnrad-, Kegelrad-, Flach- und Schneckengetriebe und ist einbaukompatibel zu gängigen Standardmotoren. Mit Integrated Drive System (IDS) integriert Siemens die Antriebsstränge in jede Anwendung und in jedes Automatisierungsumfeld – über den gesamten Lebenszyklus der Anlage. Die Standardmotoren sind deshalb für den Betrieb an Umrichtern und Motorstartern ausgelegt; es erübrigen sich Anpassungen vor Ort, was die Inbetriebnahme der gesamten Antriebslösung spürbar beschleunigt.

Schneller Gerätetausch
Sowohl Umrichter als auch Motorstarter gibt es in Varianten mit Profinet-Schnittstelle. So konnten diese schnell und einfach in das Produktionsnetzwerk integriert und an die jeweils überlagerte Steuerung sowie an das Produktionsplanungs- und Steuerungssystem (PPS) angebunden werden. Damit stehen Diagnose- oder Fehlermeldungen automatisch und in Echtzeit lokal und zentral zur Verfügung. Die Umrichter sind modular aufgebaut und bestehen aus Leistungsteil (Power Module) und Regelungseinheit (Control Unit). Die Anschlussleitungen besitzen Steckanschlüsse. All dies zusammen beschleunigt den Gerätetausch, zumal die Konfiguration (optional) automatisch auf einer SD-Karte, die sich in der Control Unit befindet, gespeichert werden kann; sie muss dann nur umgesteckt werden.

Zusätzliche Energieeinsparungen realisiert der Karosseriebau unter anderem mit einem guten Dutzend Hebern: Hier wird die Bremsenergie beim Absenken der Karosse zurück ins Versorgungsnetz gespeist und steht somit anderen Verbrauchern zur Verfügung. Der sonst übliche Bremswiderstand entfällt.

Martin Altenhoff/pb