Achsen, Achsen, Achsen. Mehr als 330.000 Einheiten fertigt BMW in seinem Werk Regensburg jährlich für unterschiedliche Modelle der 1er Serie (3- und 5-Türer), für die 3er Limousine und die M3 Limousine, für den BMW X1 und X2, für das 4er Cabrio sowie das M4 Cabrio und nicht zuletzt für den BMW 2er GranTourer. Sie alle laufen über dieselbe Linie, doch trotzdem gleicht kaum eine der anderen. Weil die Kunden sich ihr Wunschfahrzeug individuell konfigurieren können, sorgt das in der Montage buchstäblich für viel Abwechslung.

Besuchern in der Achsfertigung wird dies schon auf den ersten Blick klar, denn die zahlreichen Varianten und Kombinationsmöglichkeiten springen dem Betrachter auf Anhieb ins Auge. Rund einhundert verschiedene Front-, Heck- und Allradantriebsversionen für die verschiedensten Motorisierungen, dazu Rechtslenker, Linkslenker, Modelle mit sonderlackierten Bremssätteln gibt es zu entdecken. Hochqualifizierte Montagemitarbeiter stellen in drei Schichten sicher, dass an wirklich jeder dieser vielen hunderttausend Achsen die Bremsleitungen korrekt angezogen werden. Wichtige Unterstützung bekommen sie dabei von mechatronischen Drehmomentschlüsseln der MWR-Baureihe (MWR steht für Mechatronic WRench) und Focus-61-Steuerungen von Atlas Copco Tools, die speziell für die industrielle Serienfertigung entwickelt wurden.

Wie BMW diese intelligent vernetzte Technik nutzt, lässt sich an einem gerade in die Montagestation einlaufenden Achsmodul für einen 3er gut verfolgen. Der Bandabschnitt stellt eine Montagezelle dar, in der flinke Hände sofort damit beginnen, Hydraulikschläuche für die Bremsen an den vorgesehenen Stellen zu platzieren. Nachdem sie deren Gewindeanschlüsse eingefädelt haben, ziehen die Werker sie mit den dokumentationsfähigen MWR-Knickschlüsseln präzise endfest. Die sofortige Rückmeldung am Werkzeug und über Info-Bildschirme in der Zelle gibt den Bedienern Gewissheit über das Montage-Ergebnis und sie können sich dem nächsten Bauteil zuwenden.

Der Blick aufs Display im Sichtfeld der Werker gibt umfassende Auskunft über das Montage-Ergebnis. Grünes Licht und die Zahlenwerte bestätigen: Hier wurden die Sollvor­gaben bei den Brems­leitungsverschrau- bungen sicher eingehalten.

© Atlas Copco Tools

Synchron zu den Schraubvorgängen übertragen die akkugespeisten MWRs via Datenfunk Drehmomente und Drehwinkel jeder einzelnen Verschraubung an die in der Station installierte Focus-61-Steuerung. Letztere kommuniziert ihrerseits mit dem BMW-eigenen Produktionsleit- und Steuersystem und weiß über die Vorlaufdaten genau, zu welchem Auto die nächste ankommende Achse gehört. Die Fertigungsverantwortlichen bei BMW schätzen an dieser Ausrüstung insbesondere, dass das System ohne jegliches Zutun der Werker alle Anziehdaten in Sekundenbruchteilen erfasst und sie mit den Datensätzen des jeweiligen Fahrzeugs verheiratet. Die Mitarbeiter in der manuellen Montage können sich somit ganz auf den eigentlichen Schraubprozess konzentrieren, und trotzdem behält BMW den flächendeckenden Überblick. Statt eines bloßen I.O.-Signals (I.O. = in Ordnung) speichert das System die Anziehdaten jedes einzelnen Achsmoduls newtonmeter- und winkelgradgenau. Und diese Werte lassen sich auch nach vielen Jahren noch sauber rückverfolgen, was vor dem Hintergrund etwaiger Produkthaftungsfragen enorm wichtig ist.

Weil die farbigen Info-Displays im Blickfeld der Mitarbeiter nach Ampelmanier und darüber hinaus mit den gemessenen Werten unmittelbares Feedback über jedes individuelle Anzieh-Ergebnis geben, können die Werker bei etwaigem Überschreiten der strengen BMW-Toleranzen sofort gegenwirken oder nachbessern. Die Produktionsschraubschlüssel vom Typ MWR 25 TA halten die Genauigkeitsvorgabe von ±7 % problemlos ein. Und weil sie trotz ihrer integrierten Funkmodule obendrein weniger als ihre Vorgänger wiegen, sei die Arbeit durch bessere Ergonomie einmal mehr leichter geworden – was in den Augen der Regensburger allerdings nicht der wesentlichste Vorteil der elektronischen Handschlüssel ist.

Nach fest kommt ab

Mit hochpräzisen Produktionsschlüsseln werden im BMW-Werk Regensburg die Bremsschläuche an den Pkw-Achsen von Hand verschraubt. Die Anzieh-Ergebnisse sind dank Smart Connected Assembly rückverfolgbar dokumentiert.

© Atlas Copco Tools

„Gewöhnliche Drehmomentschlüssel bestätigen zwar, dass ein Mindestdreh­moment erreicht wurde, doch zu fest angezogene Schraubverbindungen bleiben unentdeckt“, warnt Christian Böhm. Laut dem Quality-Assurance-Spezialisten bei Atlas Copco Tools berge das gerade bei sicherheitskritischen Schraubfällen, wie hier an der Bremsanlage, ein gewisses Risiko. Gefüge-Veränderungen im Mate­rial durch ein Überlasten beim Anziehen könnten schlimmstenfalls zum Ausbleiben der Bremswirkung führen. Dieses Grundproblem hätten auch die halbin­telligenten Knickschlüssel der nächsten Generation noch nicht gelöst. Letztere überwachten zwar schon das Drehmoment, jedoch konnten sie noch keine Anziehwinkel erfassen, geschweige denn dokumentieren, blickt Böhm zurück: „Eine gewisse Restunsicherheit blieb und zusätzliche Prüfschritte waren hierdurch nötig. Das machte die Montage für BMW allerdings ein Stück weit ineffizient.“ 

Dass die Kombination aus Focus-61-Steuerung und den MWR-Schlüsseln für BMW einen hohen Optimierungswert hat, erkannten die Regensburger schon nach ersten gemeinsamen Tests mit Atlas Copco Tools: Durch ihre Kompatibilität ließ sich die kommunikationsfähige Schraub- und Prüftechnik mit minimalem Aufwand in das vorhandene System integrieren und alle relevanten Daten wurden auf Anhieb fehlerfrei in die Datenwelt von BMW übertragen. Jetzt gebe es kein Vertun mehr, ob eine Verschraubung I.O. ist oder nicht, bestätigen die Produktionsverantwortlichen.

Autor:
Heiko Wenke, Atlas Copco Tools Central Europe.

Alle 57 Sekunden ein neuer BMW

Das Automobilwerk in Regensburg produziert derzeit neun verschiedene Modelle und Sonderausführungen – auf einer einzigen Produktionslinie. Viele Besucher staunen, wenn sie auf dem Montageband hinter einem BMW M3 ein 4er Cabrio oder einen 2er GranTourer entdecken. Durch die konsequente Digitalisierung in der Fertigung zählt der Standort mit seinen 9000 Beschäftigten zu einem der flexibelsten Automobilwerke und produzierte im vergangenen Jahr 338.259 Fahrzeuge. Seit 1986 hat BMW in sein Regensburger Werk 4,7 Mrd. Euro investiert und dort bis heute über 6,6 Mio. Fahrzeuge gebaut.