Für die Produktion des neuen Alfa Romeo Tonale, einem der ersten Hybrid-SUVs seiner Art, beauftragte der italienische Luxusautomobilhersteller Comau damit, eine hochmoderne Body-In-White-Fertigungslösung (BIW) zu entwerfen und umzusetzen. Voraussetzung war jedoch, eine vorhandene Produktionslinie zu nutzen, die fast 10 Jahre zuvor installiert worden war. Comau musste daher eine anspruchsvolle Lösung entwickeln, die den strengen Produktions- und Markteinführungszielen von Alfa Romeo gerecht werden konnte, ohne die Produktion des kompakten Fahrzeugs zu beeinträchtigen, für das die Linie ursprünglich ausgelegt war.
Das gemeinsame Engineering-Team für die Produktion des neuen SUV sollte 5 vollkommen neue Linien bauen und 15 bestehende Linien umrüsten, um die Ausgangsinvestitionen zu schützen. Dazu entwarf Comau eine Transformationsstrategie, um die Umrüstung trotz der zahlreichen Herausforderungen in Rekordzeit zu meisten. Die vollständig skalierbare, nachhaltige und innovative Lösung wird es dem Autohersteller in Zukunft ermöglichen, mehrere Marken auf ein- und derselben Linie zu produzieren. Sie wird darüber hinaus die Möglichkeit bieten, die Produktion bei Bedarf zu erweitern. Noch wichtiger ist jedoch, dass das vom Autohersteller geforderte Qualitätsniveau in die Prozesse und Produktionslinien integriert wird, um den herausragenden Ruf des Herstellers zu gewährleisten.
Die Herausfoderung
Alfa Romeo stellte Comau vor die Herausforderung, eine innovative Lösung zu entwickeln, die es dem Autohersteller ermöglichen würde, seinen neuesten SUV auf den bestehenden Fertigungslinien zu produzieren. Das Problem war, dass das SUV-Fahrgestell deutlich größer sein würde als das des Kompaktwagens, für den die Linien ursprünglich ausgelegt waren. Darüber hinaus sollte Comau die notwendigen Änderungen vornehmen, um vier verschiedene SUV-Versionen (Verbrennungsmotor, Hybrid-, Elektro- und Hornet-Modell) zu produzieren, ohne dass dadurch die Produktion des anderen Fahrzeugs beeinträchtigt werden würde. Und letztendlich mussten sowohl die neuen als auch die umgerüsteten Linien entsprechend flexibel gestaltet werden, damit auch zukünftige neue Fahrzeugmodelle auf diesen Linien produziert werden können.
Die Lösung
Gemeinsam entwickelten die Teams eine Transformationsstrategie, die es Comau ermöglichen würde, den Umrüstungsvorgang parallel zu den bestehenden Tätigkeiten durchzuführen. Die Ingenieure von Comau mussten zunächst die bestehende Produktion erweitern, die auf der Comau-eigenen ComauFlex Technologie beruht (aufgrund ihrer beeindruckenden Agilität und des Einsatzes aufgehängter Roboter auch „Butterfly“ genannt). Obwohl das System bereits so konzipiert ist, dass es bei der Einführung neuer Modelle Platz für zusätzliche Ausrüstung und mehr Roboter bietet, war bei der ursprünglichen Konstruktion nicht unbedingt die spätere Integration unterschiedlicher Fahrgestellstrukturen vorgesehen. Parallel dazu baute Comau drei brandneue Linien speziell für den Tonale.
Die von Comau erweiterte und verbesserte Lösung führt die gesamte Body-in-White-Montage von Anfang bis Ende durch und ermöglicht Alfa Romeo, die komplexen Prozesse für die Montage der Karosserie mit hoher Präzision und Qualität auszuführen. Mithilfe von drei verschiedenen Vision-Systemen zur Unterstützung der automatischen Picking- und Positionierungsvorgänge der Teile vom und zum Transportsystem führen die Roboter verschiedene Tätigkeiten wie Schweißen, Befestigen etc. aus, einschließlich des Auftragens von semi-strukturellem Klebstoff auf die Teile und des Plasmaschneidens während der Arbeiten am Ende der Produktionslinie. Insgesamt hat Comau 468 Schweißroboter implementiert, von denen 148 neu sind und 320 aus bestehenden Linien wiederverwendet wurden. Sie führen für jede SUV-Version etwa 2.800 Schweißpunkte aus.
Die optimierte ComauFlex Technologie ermöglicht es Alfa Romeo darüber hinaus, ein bestimmtes Fahrzeugmodell durch Anpassung der Roboterwerkzeuge statt durch Neuanordnung der Roboter an sich zu ändern. Die Lösung ist nicht nur auf die Skalierbarkeit der Ausgangsinvestition des Kunden ausgerichtet, sondern ermöglicht in der Zukunft auch die Einführung neuer Modelle zu einem Bruchteil der ursprünglichen Kosten.
Das Ergebnis
Diese neuen, verbesserten Linien bieten Alfa Romeo die Möglichkeit, seinen mittelgroßen SUV in einer zufälligen Reihenfolge mit bis zu 4 verschiedenen Versionen zu montieren und dabei den gewünschten Durchsatz von 30 JPH (Jobs pro Stunde) bei einer durchschnittlichen Zykluszeit von 54 Sekunden aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus erfüllt das von Comau garantierte Qualitätsniveau die strengen Anforderungen der Premium-Marke Alfa Romeo in vollem Umfang.
Dank seiner umfassenden Kenntnis der Prozesse und der Einbindung seiner Ingenieure in das Team des Kunden konnte Comau während der üblichen Stillstandszeiten des Werks an der Linie arbeiten und so die Auswirkungen auf die Produktion minimieren. Die innovative Lösung profitiert auch vom gezielten Einsatz von Technologien wie Vision-Systemen, die die Teile anhand ihrer Form erkennen, anstelle von Sensoren und Fotozellen. Die typische ästhetische Geometrie der Alfa Romeo Fahrzeuge wird mithilfe der Plasmaschneid-Technologie gewahrt, um eine perfekte Ausrichtung zwischen dem Rahmen und seinen verschiedenen Komponenten zu gewährleisten. Und schließlich bietet die Lösung von Comau Alfa Romeo eine verbesserte Anlageneffizienz und optimierte Qualitätsprüffunktionen.
Mit einer Gesamtkapazität von derzeit über 5.300 Fahrzeugen pro Woche ergeben sich für den Autohersteller erhebliche Zeiteinsparungen, langfristige Kosteneinsparungen und eine verbesserte Produktionsleistung. Da es sich bei der Lösung um ein vollständig modulares System handelt, das auf Standardprodukten basiert, die in einem erweiterbaren Design-Rahmenwerk kombiniert werden können, kann Alfa Romeo seine Produktionsumgebung jederzeit schnell und mit begrenzten Auswirkungen auf die bestehende Produktion erweitern.
°
End-to-End-Montagelösung mit hoher Geschwindigkeit
vollkommen unterschiedliche Modelle auf ein- und derselben Fertigungslinie
k
Jobs pro Woche: Produktionskapazität für beide Marken zusammengenommen