Audi Brussel: elektrohangbaan met dubbele spoorlijn
In de nieuwe assemblagelijn neemt de Audi e-tron soepel de curve
Stil, veilig en altijd met een optimaal aangepaste snelheid: bij Audi Brussel zorgt geavanceerde MAXOLUTION®-technologie voor een bijzonder flexibele en ergonomische montage van de nieuwe elektrische voertuigvloot Audi e-tron. Vloeiende en stille bewegingen in plaats van starre cycli en rammelende kettingaandrijvingen. Een perfecte synchronisatie van alle chassis en de hoogste veiligheid maken dit mogelijk.
Installatiebouwer: LogSystems transporttechniek en automatisering-GmbH & Co. KG, Schopfheim, Duitsland
Locatie: Brussel (België)
Sector: Automobielindustrie
Toepassing: Assemblagelijn voor de nieuwe, volledig elektrische Audi e-tron
Audi-fabriek in Brussel
Meer informatie over Audi Brussels:
Aantalmedewerkers (2017): 2.792 (Audi in totaal: meer dan 90.000 in 2017)
Productieoppervlakte: 540.000 vierkante meter
1948: Oprichting onder de naam „Anciens Etablissements D’Ieteren Frères“
1948:bouw van de productiehal in Vorst, een gemeente van Brussel,
vanaf 1949: Productie van Studebaker, later VW Kever, VW Packard, VW Ghia en Porsche 356
1970: Overname door Volkswagen AG, naamswijziging in Volkswagen Brussel N.V. - Bruxelles S.A.
vanaf 1970: Productie van de VW Passat, VW Golf, VW Iltis, VW Golf Rally, Seat Toledo, Seat Leon, VW Lupo, Audi A3 en VW Polo
2007:Overname door Audi AG en naamswijziging in Audi Brussels
2010:Productie van de Audi A1
2018: Productie van de Audi e-tron
Audi A1 in productie
Modernisering van de assemblagelijnen voor een nieuwe vloot elektrische voertuigen, parallel aan de lopende productie van de A1
Tijdelijke gemengde productie van beide voertuigen, de A1 en de e-tron
alle transporteenheden moeten hun eigen besturing hebben en met elkaar verbonden zijn
Realisatie van een zo flexibel en ergonomisch mogelijke assemblagelijn
Zeer hoge veiligheidsnormen
geen starre cyclustijden, geen starre tijdsvensters
geen geratel van kettingaandrijvingen
Bewaking van de statusparameters van elke transporteenheid
Integratie in de overkoepelende Siemens-installatiebesturing
De elektrische auto Audi e-tron met volledig nieuwe technologie vereist nieuwe installatietechniek
Gewicht van de elektrische bestelwagen: 2,9 ton (ter vergelijking: de A1 weegt 1,18 ton)
de productielijn bevat veeleisende bochten
Dubbelsporige elektrohangbaan met aandrijftechniek
Modernisering van de assemblagelijnen tijdens de lopende productie met behulp van individuele MAXOLUTION-systeemoplossingen
Tweesporige elektrohangbaan voor zware lasten voor de assemblagelijn:
met 96 voertuigen over een lengte van 1 100 meter, laadvermogen per voertuig (hanger) 3 200 kilogram
2 rijdaandrijvingen per eenheid: per rail een zwaarbelaste EHB-motorreductor met elektronische motoren (HK60 DRC2), efficiëntieklasse van de motor IE4, frequentieomvormer geïntegreerd in de motor
Rijden in bochten: beide ver uit elkaar liggende rijdaandrijvingen zijn gekoppeld via een „elektronisch differentieel“-functie
2 hijswerkaandrijvingen per eenheid: per rail één rechte motorreductor R107 DRN132, efficiëntieklasse van de motor IE3
een decentrale besturing voor de aandrijving, positionering en applicatie MOVIPRO®® PHC per EHB-voertuig
Positionering via DataMatrix-barcodesysteem (PXV)
Veiligheidsbesturing MOVISAFE®® HM31 per EHB-voertuig
Veiligheidsfuncties: veilige positionering, veilig begrensde snelheid (SLS), veilige bewegingsrichting (SDI), veilige positie (SLP), veilige stop 1 (SS1), veilig uitgeschakeld koppel (STO), Safe Distance Monitoring, in- en uitschakelen van de acculader, bewaking van de remtest
alle modules en prestatiefuncties zijn te combineren met de simulatie- en inbedrijfstellingssoftware MOVIVISION®, schaalbaar en snel in bedrijf te stellen door middel van parametrering.
Enkelsporige elektrohangbanen voor het installatiegedeelte Cockpit (lengte 330 meter, 43 hangers)
Enkelsporige elektrohangbanen voor het installatiegedeelte ‘Deuren’ (lengte 390 meter, 40 hangers)
de beweging van de elektrohangbanen past zich aan de actuele behoeften aan, altijd in harmonie met de skillets op de grond en de hefplatforms
Elke transporteenheid kent te allen tijde haar positie in de installatieen meldt haar statusparameters continu aan de stationaire segmentcontrollers, die onderling communiceren en de posities doorgeven aan de installatiebesturing
Dubbelsporige elektrohangbaan met curve
Montageproces in één vloeiende beweging:
tijdens de ombouwfase voor de elektrische auto e-tron kan de productie van de A1 zonder hinder doorgaan
veilige en snelle opstartfase dankzij de virtuele inbedrijfstelling vooraf, waarmee alle interfaces en functies konden worden getest
laag geluidsniveau, omdat het geratel van kettingaandrijvingen wegvalt
geen starre tijdvensters, geen starre pulstijden meer
geen mechanische afstandhouders tussen de hangers, naleving van minimaal toegestane afstanden dankzij veiligheidsfuncties
Perfecte synchronisatie van de elektrohangbaan met de hefplatforms en duwplatforms
de hangers rijden autonoom met een snelheid tussen één en 70 meter per minuut
in de montagezone, waar de medewerkers werken, is de snelheid beperkt tot 15 meter per minuut
ook curves kunnen als werkplek worden gebruikt
meer flexibiliteit en ergonomie voor het werk van de medewerkers
Veilig werken tussen hangende lasten, ook in curves
Video: toepassing bij Audi Brussels
Vloeiende bewegingen, veilige positionering en het nemen van bochten zoals men die in de branche nog niet eerder heeft gezien: bij Audi in Brussel zijn alle werkstappen bij de montage van de elektrische auto e-tron perfect gesynchroniseerd en zonder vaste pulstijden. Ontdek in onze video uit de eerste hand wat bij Audi de drijfveer is achter de nieuwe assemblagelijn en de verantwoordelijken, en waarom SEW-EURODRIVE de optimale partner is voor dit project.
We hebben hier een techniek gerealiseerd die tot dan toe in de branche en in deze gewichtsklasse nog niet bestond: een elektrohangbaan voor zware lasten rijdt als dubbelsporige EHB door bochten.
Binnen slechts vier weken worden 96 voertuigen in de installatie geïntegreerd.
Citaat van Tom Timmermann, project- en technisch manager bij Audi Brussels
SEW-EURODRIVE heeft ons een grote stap vooruit geholpen.
De MAXOLUTION®-oplossingen van SEW-EURODRIVE hebben ons een grote stap vooruit geholpen wat betreft de ergonomie voor de medewerkers aan de lopende band. We beschikken nu over veel meer flexibiliteit: het werk is ergonomischer en de baan is in het algemeen veel stiller dan de oude kettingtransporttechniek.
Vanwege de geringe hoogte konden we geen enkelsporige elektrohangbaan monteren, maar moesten we een lagere dubbelsporige baan opbouwen. Een niet-standaardoplossing.
Safe Distance Monitoring voorkomt daarbij niet alleen botsingen met de installatie, maar ook het gevaar voor beknelling voor de medewerkers is volledig weggenomen.
Al vanaf het ontwerp en de engineering was SEW-EURODRIVE bij het project betrokken. De samenwerking verloopt erg goed.
Citaat van Andreas Cremer, secretaris-generaal van Audi Brussels
We willen geen ‘fast follower’ zijn, maar trendsetter.
Als we aan een project beginnen, dan gaan we er volledig voor of helemaal niet. We gaan met onze eisen aan moderne productietechnologieën nog een stap verder. En zijn afhankelijk van partners die ons in dergelijke processen ondersteunen en adviseren. SEW-EURODRIVE is zo’n partner en we zijn er trots op dat we hier deze samenwerking hebben.
We hebben besloten de Audi-fabriek hier in Brussel grondig te verbouwen, omdat we vanaf 2018 de eerste volledig elektrische SUV in de geschiedenis van Audi gaan produceren: de Audi e-tron. Een elektrische auto – een volledig nieuwe technologie – vereist ook volledig nieuwe installaties.
Audi ontwikkelt zich steeds meer tot een ‘smart factory’. We kunnen deze uitdagingen echter niet in ons eentje het hoofd bieden. Daarvoor hebben we krachtige partners zoals SEW-EURODRIVE nodig.
Citaat Patrick Danau, fabrieksdirecteur Audi Brussels
Elke stilstand kost geld en moet worden vermeden. Daarom hebben we voor SEW-EURODRIVE gekozen.
De installaties worden volgens tekeningen opgebouwd, maar daarna moeten ze ook worden ingelopen en getest. Daarin ligt de kracht van een bedrijf als SEW-EURODRIVE. Het biedt voor zijn oplossingen de kwaliteit die wij ook van onze producten eisen. Elke storing leidt tot stilstand, en elke stilstand kost veel geld. En dat moet je vermijden. Ook daarom hebben we voor SEW-EURODRIVE gekozen.
Met elke elektrische SUV moeten we 2,9 ton door de montage vervoeren. Een deel wordt op skids gemonteerd, een ander deel in de hangers van de elektrohangbaan. Om dergelijke zwaargewichten te kunnen ophangen, hebben we hangers voor zware lasten nodig. Deze worden aangestuurd door systemen die zijn ontwikkeld door het bedrijf SEW-EURODRIVE.
De toekomst van mobiliteit in de fabriek van de toekomst
Dubbelsporige elektrische elektrohangbaan met Audi A1
Begin september 2018 was het zover in het zuidwesten van Brussel:dee-tron, het eerste volledig elektrische voertuig van het merk Audi,ging in massaproductie. Daarmee luidt de fabrikant met de bekende vier ringen in het logo een nieuw tijdperk in – dat geldt niet alleen voor het trendthema elektromobiliteit, maar ook voor de productie. Op de locatie Forest (Franse naam, in het Nederlands Vorst genoemd), een van de 19 gemeenten van Brussel, ontstond met de modernisering van de assemblagelijn een fabriek van de toekomst.
Vaste pulstijden? Voor Audi Brussel is dat inmiddels niet meer dan een herinnering. Net zoals de nieuwe divisie voor elektrische voertuigen de toekomst van de mobiliteit op de weg zal veranderen, zo toekomstgericht functioneert de mobiliteit in de nieuwe assemblagelijn: Het hele proces is één vloeiende bewegingen wordt dankzij MAXOLUTION®-technologie van SEW-EURODRIVE intelligent aangestuurd en in een netwerk geïntegreerd.
Afhankelijk van de actuele behoefte rijden de elektrohangbanen nu eens snel en dan weer langzaam van A naar B, en werken ze in perfecte harmoniesamenmet de hefplatforms en de duwplatforms op de grond. Voor de ogen van de werknemers dalen de zware carrosserieën geruisloos neer. Geen geratel van kettingaandrijvingen belast de oren.
Voor de realisatie van deze uiterst flexibele en ergonomische productielijn kon de uitdaging niet groter zijn. De vernieuwing van de assemblagelijnenmoest immersparallel aan de lopende productie van de Audi A1 worden uitgevoerd.
Beide voertuigtypes worden tijdens een overgangsperiode nog naast elkaar in een gecombineerd bedrijf samengesteld. Sinds de productie van de kleinere A1 naar het Spaanse Martorell is verplaatst, is Brussel uitgegroeid tot de hoofdlocatie voor de productie van elektrische voertuigen bij Audi.
Geen starre cyclustijden – alles stroomt, niets stagneert
Wagens van de dubbelsporige elektrohangbaan
Door starre tijdschema’s wordt de productie inflexibel. Kettingaandrijvingen, zoals die in de industrie nog op grote schaal worden gebruikt, vallen door hun lawaai onaangenaam op. Voor beide is er nu geen plaats meer in de Audi-fabriek in Brussel. Want daar wil Audi met zijn nieuwe vloot van elektrische auto’s niet alleen de toekomst van de mobiliteit inluiden, maar ook een signaal afgeven met betrekking tot een ultramoderne, intelligent genetwerkte productie. „We willen geen ‘fast followers’ zijn, maar trendsetters”, benadrukt Andreas Cremer, de secretaris-generaal van Audi Brussels.
Het doel van de modernisering was het creëren van een uiterst flexibele en ergonomische productielijn die in de branche zijn gelijke niet kent. Het resultaat lijkt op een perfect geënsceneerde choreografie: Het gehele montageproces is nu één vloeiende beweging, waarbij de beweging van de in totaal 96 hangers van de elektrohangbaan perfect synchroonverlooptmet de hefplatforms en de op de vloer geplaatste duwplatforms (skillets).
Geen hoog geluidsniveau meer: in plaats daarvan dalen de zware carrosserieën heel stil naar de monteurs toe. Beschermd door de modernste veiligheidstechniek zijn de monteurs nu optimaal geïntegreerd in het harmonieus samenwerkende geheel.
Intelligente, in segmenten onderverdeelde communicatie is daarbij van cruciaal belang: alle mobiele transporteenheden en alle wagens van de elektrohangbaan kennen te allen tijde hun individuele positie in de installatie en melden continu hun statusparameters aan de stationaire segment-controllers. En deze geven de verzamelde gegevens door aan de overkoepelende SPS. Het rijgedrag kan via de SPS dynamisch worden aangepast.
Dit alles wordt mogelijk gemaakt door de intelligente MAXOLUTION®-technologie van SEW-EURODRIVE. Samen met de installatiebouwer en hoofdaannemer LogSystems uit Schopfheim in Zuid-Baden heeft ons team uit Bruchsal de MAXOLUTION-systeemoplossing ontworpen, geïnstalleerd en in bedrijf gesteld.
Zware lasten veilig door curves op een dubbelspoor
Perfecte bochtdoorloop op dubbelspoor
Bij elektrohangbanen in de assemblagelijnen van de auto-industrie is het gebruikelijk om op enkelrails te rijden. De nieuwe elektrische SUV van Audi weegt met zijn leeggewicht van 2,9 ton ruim twee keer zoveel als de 1,18 ton wegende Audi A1. De relatief kleine auto werd voorheen in de fabriek in Brussel geproduceerd.
Om nu zulke zware lasten hangend te kunnen vervoeren, was het plafond in de assemblagehal niet hoog genoeg. De elektrohangbaan voor zware lasten is daarom uitgevoerd als dubbele rail.
De technische uitdaging hierbij: op deze dubbele rail moeten de hangers ook bochten moeten nemen. Geen eenvoudige opgave, want de twee aandrijfmotoren, die door de afstand tussen de rails geometrisch ver uit elkaar liggen, moeten het verschil in afstand tussen de binnen- en buitenbocht compenseren.
Met behulp van twee motorreductoren, die zijn uitgerust met DRC..-elektronische motoren, en dankzij de softwarefunctie „Elektronisch differentieel“ worden de verschillende snelheden van de binnenste en buitenste bochtstraal nauwkeurig op elkaar afgestemd. Een perfecte niet-standaardoplossing die de ingenieurs van het MAXOLUTION®-team in nauwe vertanding met de projectpartners ter plaatse hebben gerealiseerd.
Veiligheid en ergonomie staan voorop
EHB-rijdaandrijving met besturing en veiligheidstechniek
Een bijzonder kenmerk van de flexibele montage met zijn vloeiende bewegingen bij Audi Brussels is dat er geen mechanische afstandhouders tussen de hangers nodig zijn. Een eenduidige en betrouwbare positiebepaling, gerealiseerd met een DataMatrix-barcodelezer (PXV), zorgt voor de veilige afstand tussen de afzonderlijke wagens.
Elk van de 96 transportwagens beschikt hiervoor over een eigen controller uit deMOVIPRO®-serie en een veiligheidsbesturing van het type MOVISAFE®®HM31B. De HM31B genereert op basis van de positiegegevens die door de barcodelezer worden ontvangen op betrouwbare wijze veiligheidsfuncties zoals:
SLS (Safe Limited Speed – veilige snelheidsbewaking van de hefas)
SLP (Safe Limited Position – uitschakeling van de hefas en de lader afhankelijk van de X-positie),
SDI (Safe Direction – veilige bewegingsrichting van de hefas)
en ook de innovatieve Safe Distance Monitoringg (SDM®).
In 2016 behaalde de MAXOLUTION®-veiligheidsfunctie Safe Distance Monitoring (SDM®) de 2e plaats bij de felbegeerde Handling Award in de categorie „Kwaliteit en veiligheid“. Deze functie maakt de nieuwe productielijn bij Audi Brussels zo uiterst flexibel. Met behulp hiervan houden de elektrohangbannen altijd precies de afstand aan die nodig is voor de arbeidsveiligheid van de werknemers. Zelfs curves kunnen nu als werkplek worden gebruikt.
Altijd precies zo snel als op dat moment nodig is
Vloeiende bewegingen zonder pulstijden werken alleen als de verschillende transporteenheden met een aangepaste snelheid rijden. In de Audi-fabriek in Brussel rijden de hangers van de elektrohangbaan met snelheden van één meter tot 70 meter per minuut – afhankelijk van het gebied en de actuele behoefte. In de montagestations, waar de werknemers aan het werk zijn, moeten de eenheden een veilige snelheid van 15 meter per minuut aanhouden.
Een dergelijk snelheidsbereik vereist een groot toerentalinstelbereik. Dit wordt mogelijk gemaakt door de twee rijdaandrijvingen per hanger. De daar gebruikte elektronische motor van het type DRC.. is gebaseerd op energie-efficiënte (IE4), decentrale synchrone servomotor-techniek (permanente magneeten) met een instelbereik van maximaal 1 : 2 000.
Virtuele inbedrijfstelling verkort de daadwerkelijke inspanning
De afzonderlijke MAXOLUTION®-oplossingscomponenten in de productielijn worden volledig en transparant bewaakt en weergegeven door onze installatiesoftware MOVIVISION®. Maar deze tool houdt niet alleen de daadwerkelijk lopende processen in de gaten. MOVIVISION®ondersteunt installatiebouwers en -exploitanten ook bij de planning, configuratie, simulatie en inbedrijfstelling van hun transporttechniek.
Dankzij de mogelijkheid tot simulatie en virtuele inbedrijfstelling konden de projectdeelnemers ter plaatse de werkelijke tijd voor de inbedrijfstelling drastisch verkorten. „Binnen slechts vier weken worden 96 voertuigen in de installatie geïntegreerd”, vertelt Dominik Adam. Hij is de projectleider bij LogSystems, de hoofdaannemer van het project bij Audi Brussels.
Aan beide kanten – LogSystems en Audi Brussels – is men blij met de goede samenwerking met de experts van de aandrijftechniek en met het partnerschap met SEW-EURODRIVE. „Als we aan een project beginnen, dan gaan we er volledig voor of helemaal niet”, zegt secretaris-generaal Andreas Cremer van Audi Brussels, en hij voegt er tegen de betrokken bedrijven aan toe: „We gaan met onze eisen aan moderne productietechnologieën altijd nog een stap verder en zijn daarbij aangewezen op partners die ons in dergelijke processen ondersteunen en adviseren. SEW-EURODRIVE is zo’n partner en we zijn er trots op dat we hier deze samenwerking hebben.”
Als een van de wereldmarktleiders op het gebied van aandrijving en automatisering mag SEW-EURODRIVE talrijke grote en gerenommeerde autofabrikanten tot zijn klanten rekenen. Zo hebben we sinds 2012 voor de Audi-fabrieken wereldwijd meer dan 2 000 elektrohangbaanunits en skillets uitgerust met innovatieve aandrijfoplossingen. Onze specialisten houden de geïnstalleerde componenten altijd up-to-date met de nieuwste functies en software-updates, bijvoorbeeld voor conditiebewaking.