Audi Brüssel: Doppelspur-Elektrohängebahn

  • Werkhalle mit orangelackierter Konstruktion der Elektrohängebahn auf zwei Schienen nach einer Kurve

In der neuen Montagelinie nimmt der Audi e-tron souverän die Kurve

Leise, sicher und immer mit optimal angepasster Geschwindigkeit: Bei Audi Brüssel sorgt ausgefeilte MAXOLUTION®-Technologie für eine besonders flexible und ergonomische Montage der neuen Elektrofahrzeug-Flotte Audi e-tron. Fließende und leise Bewegungen statt starrer Takte und rasselnder Kettenantriebe. Eine perfekte Synchronisation aller Fahrgestelle und höchste Sicherheit machen es möglich.

Das Projekt in Kürze

Audi-Firmenlogo (vier in einander verschlungene Ringe) mit Untertext Audi Brussels
  • Kunde: AUDI BRUSSELS S.A./N.V.
  • Anlagenbauer: LogSystems Fördertechnik und Automatisierungs-GmbH & Co. KG, Schopfheim, Deutschland
  • Ort: Brüssel (Belgien)
  • Branche: Automobilindustrie
  • Applikation: Montagelinie für den neuen vollelektrischen Audi e-tron
Luftaufnahme des Audi-Werks in Brüssel
Audi-Werk in Brüssel

Weitere Infos zu Audi Brussels:

  • Mitarbeiter (2017): 2.792 (Audi gesamt: über 90.000 in 2017)
  • Produktionsfläche: 540.000 Quadratmeter
  • 1948: Gründung unter dem Namen „Anciens Etablissements D’Ieteren Frères“
  • 1948: Bau der Fertigungshalle in Vorst, einer Gemeinde von Brüssel,
  • ab 1949: Fertigung Studebaker, später VW Käfer, VW Packard, VW Ghia und Porsche 356
  • 1970: Übernahme durch die Volkswagen AG, Umbenennung in Volkswagen Brussel N.V. - Bruxelles S.A.
  • ab 1970: Fertigung VW Passat, VW Golf, VW Iltis, VW Golf Rallye, Seat Toledo, Seat Leon, VW Lupo, Audi A3 und VW Polo
  • 2007: Übernahme durch die Audi AG und Umbenennung in Audi Brussels
  • 2010: Fertigung Audi A1
  • 2018: Fertigung Audi e-tron
Doppelspurige Elektrohängebahn mit Audi A1
Audi A1 in Produktion
  • Modernisierung der Montagelinien für neue Elektrofahrzeug-Flotte parallel zur laufenden Fertigung des A1
  • übergangsweise Mischproduktion beider Fahrzeuge A1 und e-tron
  • alle Transporteinheiten sollen ihre eigenen Steuerungen haben und miteinander vernetzt sein
  • Schaffung einer möglichst flexiblen und ergonomischen Montagelinie
  • sehr hohe Sicherheitsstandards
  • keine starre Taktung, keine starren Zeitfenster
  • kein Rattern von Kettenantrieben
  • Überwachung der Zustandsparameter jeder Transporteinheit
  • Einbettung in die übergeordnete Siemens-Anlagensteuerung
  • Elektrofahrzeug Audi e-tron mit völlig neuer Technologie macht neue Anlagentechnik erforderlich
  • Gewicht des Elektro-Van 2,9 Tonnen (Vergleich A1 wiegt 1,18 Tonnen)
  • die Fertigungslinie enthält anspruchsvolle Kurvenfahrten
Orangefarbene Doppelspur-Elektrohängebahn Antriebstechnik und EHB-Rad
Doppelspur-EHB mit Antriebstechnik

Modernisierung der Montagelinien bei laufender Produktion mit Hilfe von individuellen MAXOLUTION®-Systemlösungen

  • doppelspurige Schwerlast-Elektrohängebahn für der Montagelinie:
    • mit 96 Fahrzeugen auf einer Länge von 1 100 Meter, Nutzlast je Fahrzeug (Gehänge) 3 200 Kilogramm
    • 2 Fahrantriebe je Einheit: je Schiene ein Schwerlast-EHB-Getriebemotor mit Elektronikmotoren (HK60 DRC2), Effizienzklasse des Motors IE4, Frequenzumrichter in Motor integriert
    • Kurvenfahrt: beide weit auseinander liegenden Fahrantriebe sind mittels einer Funktion „Elektronisches Differenzial“ gekoppelt
    • 2 Hubantriebe je Einheit: je Schiene ein Stirnrad-Getriebemotor R107 DRN132, Effizienzklasse des Motors IE3
    • eine dezentrale Antriebs-, Positionier- und Applikationssteuerung MOVIPRO® PHC je EHB-Fahrzeug
    • Positionierung mittels DataMatrix Barcodesystem (PXV)
    • Sicherheitssteuerung MOVISAFE® HM31 je EHB-Fahrzeug
    • Sicherheitsfunktionen: Sichere Positionierung, Sicher begrenzte Geschwindigkeit (SLS), Sichere Bewegungsrichtung (SDI), Sicher begrenzte Position (SLP), Sicherer Stopp 1 (SS1), Sicher abgeschaltetes Moment (STO), Safe Distance Monitoring, Ein-/Ausschalten des Batterieladegeräts, Überwachung des Bremsentests
    • alle Module und Leistungsfeatures sind mit der Simulations- und Inbetriebnahme-Software MOVIVISION® kombinierbar, skalierbar und durch Parametrierung schnell in Betrieb zu nehmen.
  • einspurige Elektrohängebahnen für den Anlagen-Bereich Cockpit (Länge 330 Meter, 43 Gehänge)
  • einspurige Elektrohängebahnen für die Anlagen-Bereich Türen (Länge 390 Meter, 40 Gehänge)
  • die Fahrt der Elektrohängebahnen passt sich den momentanen Anforderungen an, immer im Gleichklang mit den Skillets am Boden und den Hubstationen
  • jede Transporteinheit kennt zu jeder Zeit ihre Position in der Anlage und meldet ihre Zustandsparameter kontinuierlich an die stationären Segment-Contoller, die miteinander im Austausch stehen und die Positionen an die Anlagensteuerung weitergeben
Werkhalle mit orangelackierter Konstruktion der Elektrohängebahn auf zwei Schienen nach einer Kurve
Doppelspurige Elektrohängebahn mit Kurve

Montageprozess in einer einzigen fließenden Bewegung:

  • während der Umbauphase für das Elektrofahrzeug e-tron kann die Fertigung des A1 ohne Beeinträchtigung weiterlaufen
  • sichere und schnelle Hochlaufphase durch die virtuelle Inbetriebnahme im Vorfeld, mit der alle Schnittstellen und Funktionen getestet werden konnten
  • geringer Geräuschpegel, denn das Rattern von Kettenantrieben entfällt
  • keine starren Zeitfenster, keine starren Taktzeiten mehr
  • keine mechanischen Abstandhalter zwischen den Gehängen, Einhaltung von minimal zulässigen Abständen dank Sicherheitsfunktionen
  • perfekte Synchronisierung der EHB mit den Hubstationen und Schubplattformen
  • die Gehänge fahren autonom zwischen einem und 70 Metern pro Minute
  • im Montagebereich, wo die Werker arbeiten, ist die Geschwindigkeit auf 15 Meter pro Minute begrenzt
  • auch Kurven als Arbeitsplatz nutzbar
  • höhere Flexibilität und Ergonomie für die Arbeit der Werker
  • Umbau innerhalb von nur 4 Wochen
  • zukunftssichere Produktion

Sicher arbeiten zwischen hängenden Lasten, auch in Kurven

Audi produziert ab 2018 den ersten vollelektrischen SUV der Marke - den Audi e-tron. Aus diesem Grund wurde das Audi-Werk in Brüssel/Belgien mit Hilfe von SEW-EURODRIVE antriebstechnisch komplett umgebaut.
Audi e-tron 2018 | intelligente Produktionslinie | SEW-EURODRIVE

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Audi produziert ab 2018 den ersten vollelektrischen SUV der Marke - den Audi e-tron. Aus diesem Grund wurde das Audi-Werk in Brüssel/Belgien mit Hilfe von SEW-EURODRIVE antriebstechnisch komplett umgebaut.

Video: Einsatz bei Audi Brussels

Fließende Bewegung, sichere Positionierung und eine Kurvenfahrt, wie man sie in der Branche noch nicht gesehen: Bei Audi in Brüssel sind alle Arbeitsschritte in der Montage des Elektroautos e-tron perfekt synchronisiert und ohne feste Taktzeiten. Erfahren Sie in unserem Video aus erster Hand, was bei Audi die neue Montagelinie und die Verantwortlichen antreibt und warum für dieses Projekt SEW-EURODRIVE der optimale Partner ist.

Zitat Dominik Adam, Projektleiter bei LogSystems, dem Generalunternehmer im Projekt bei Audi Brussels

Eine in der Branche einzigartige Kurvenfahrt

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Zitat Tom Timmermann, Projekt- und Technischer Leiter bei Audi Brussels

SEW-EURODRIVE hat uns einen großen Schritt weitergebracht.

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Zitat Andreas Cremer, Generalsekretär von Audi Brussels

Wir möchten nicht ‚fast follower‘ sein, sondern Trendsetter.

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Zitat Patrick Danau, Werkleiter Audi Brussels

Jeder Stillstand kostet Geld und muss vermieden werden. Darum haben wir SEW-EURODRIVE ausgewählt.

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Impressionen aus dem Projekt

Das Projekt im Detail

Die Zukunft der Mobilität in der Fabrik der Zukunft

Audi A1 im orange lackierten Fahrwagen der Elektrohängebahn
Doppelspur-Elektrohängebahn mit Audi A1

Anfang September 2018 war es im Südwesten von Brüssel soweit: Der e-tron, das erste komplett elektrische Fahrzeug der Marke Audi, ging in die Großserienfertigung. Damit läutet der Hersteller mit den bekannten vier Ringen im Logo eine neue Ära ein – das gilt nicht nur für das Trendthema Elektromobilität sondern auch für die Produktion. Am Standort Forest (französischer Name, auf Niederländisch Vorst genannt), eine der 19 Gemeinden von Brüssel, entstand mit der Modernisierung der Montagelinie eine Fabrik der Zukunft.

Starre Taktzeiten? Für Audi Brüssel ist das inzwischen nicht mehr als eine Erinnerung. So wie die neue Sparte an Elektrofahrzeugen die Zukunft der Mobilität auf den Straßen verändern wird, so zukunftsweisend funktioniert die Mobilität in der neuen Montagelinie: Der ganze Prozess ist eine einzige fließende Bewegung und dank MAXOLUTION®-Technologie aus dem Hause SEW-EURODRIVE intelligent gesteuert und vernetzt.

Je nach gerade anstehender Anforderung fahren die Elektrohängebahnen mal schnell und dann wieder langsam von A nach B, agieren in perfekter Harmonie mit den Hubstationen und den Schubplattformen am Boden. Vor den Werkern sinken die schweren Karosserien leise herab. Kein Rattern von Kettenantrieben belastet die Ohren.

Für die Realisierung dieser extrem flexiblen und ergonomischen Fertigungsstraße konnte die Herausforderung nicht höher sein. Musste doch die Erneuerung der Montagelinien parallel zur laufenden Fertigung des Audi A1 abgewickelt werden.

Beide Fahrzeugtypen wurden in einer Übergangszeit noch nebeneinander im Mischbetrieb zusammen gebaut. Seit dem die Fertigung des kleineren A1 ins spanische Martorell verlegt wurde, ist Brüssel zum Hauptstandort der Elektrofahrzeug-Fertigung von Audi aufgerückt.

Keine starre Taktung – alles fließt, nichts stockt

Orange lackierte Fahrwagen der Elektrohängebahn
Fahrwagen der doppelspurige Elektrohängebahn

Durch starre Zeitfenster wird eine Fertigung unflexibel. Kettenantriebe, wie sie in der Industrie noch verbreitet im Einsatz sind, machen sich durch ihre Lautstärke unangenehm bemerkbar. Beides hat nun im Brüsseler Audi-Werk keinen Platz mehr. Denn dort will Audi mit seiner neuen Elektroauto-Flotte nicht nur die Zukunft der Mobilität einläuten sondern auch Zeichen setzen hinsichtlich einer hochmodernen, intelligent vernetzten Produktion. „Wir möchten nicht „fast follower“ sein, sondern Trendsetter“, betont Andreas Cremer, der Generalsekretär von Audi Brussels.

Ziel der Modernisierungsmaßnahme war es, eine äußerst flexible und ergonomische Fertigungsstraße zu schaffen, die in der Branche ihresgleichen sucht. Das Ergebnis gleicht einer perfekt inszenierten Choreografie: Der gesamte Montageprozess ist nun eine einzige fließende Bewegung, in der die Fahrt der insgesamt 96 Gehänge der Elektrohängebahn in perfekter Synchronisation mit den Hubstationen und den am Boden befindlichen Schubplattformen (Skillets) vonstattengeht.

Kein hoher Geräuschpegel mehr: Stattdessen fahren die schweren Karosserien ganz leise zu den Monteuren hinunter. Durch modernste Sicherheitstechnik geschützt sind die Monteure sind nun bestens in das harmonisch zusammenspielende Ensemble eingebunden.

Intelligente, in Segmente aufgeteilte Kommunikation ist dabei alles: Alle mobilen Transporteinheiten, alle Fahrwagen der EHB kennen zu jeder Zeit ihre individuelle Position in der Anlage und melden kontinuierlich ihre Zustandsparameter an die stationären Segment Controller. Und diese geben die gesammelten Daten an die übergeordnete SPS weiter. Das Fahrverhalten kann über die SPS dynamisch angepasst werden.

Möglich macht all das die intelligente MAXOLUTION®-Technologie von SEW-EURODRIVE. Zusammen mit dem Anlagenbauer und Generalunternehmer LogSystems aus dem südbadischen Schopfheim hat unser Team aus Bruchsal die Systemlösung geplant, installiert und in Betrieb genommen.

Schwere Lasten auf Doppelspur sicher in der Kurve

Orange lackierter Fahrwagen der Elektrohängebahn nach einer Kurve
Perfekte doppelspurige Kurvenfahrt

Üblich für Elektrohängebahnen in den Montagelinien der Automobilindustrie ist die Fahrt an Einfachschienen. Der neue Elektro-SUV von Audi bringt mit seinem Leergewicht von 2,9 Tonnen weit mehr als doppelt so viel als der 1,18 Tonnen wiegende Audi A1 auf die Waage. Der vergleichsweise kleine Wagen war davor im Brüsseler Werk gefertigt. worden

Um nun solch schwere Lasten hängend zu transportieren, war die Decke in der Montagehalle nicht hoch genug. Die Schwerlast-Elektrohängebahn ist deshalb als Doppelschiene ausgeführt.

Die technische Herausforderung dabei: Auf dieser Doppelschiene müssen die Gehänge auch Kurvenfahrten absolvieren. Keine einfache Aufgabe, denn die beiden durch den Abstand der Schienen geometrisch weit auseinander liegenden Fahrantriebsmotoren müssen die unterschiedliche Streckenlänge zwischen Innen- und Außenkurve ausgleichen.

Mittels zweier Getriebemotoren, die mit DRC..-Elektronikmotoren ausgestattet sind, und dank der Softwarefunktion „Elektronisches Differential“ werden die unterschiedlichen Geschwindigkeiten von innerem und äußerem Kurvenradius exakt koordiniert. Eine perfekte Nicht-Standard-Lösung, die die Ingenieure des MAXOLUTION®-Teams in enger Verzahnung mit den Projektpartnern vor Ort geschaffen haben.

Sicherheit und Ergonomie first

Orange lackierter Fahrwagen der Elektrohängebahn mit Fahrantrieb, Steuerungstechnik und Sicherheitstechnik
EHB-Fahrantrieb mit Steuerungs- und Sicherheitstechnik

Besonderes Merkmal der flexiblen Montage mit ihren fließenden Bewegungen bei Audi Brussels ist, dass mechanische Abstandhalter zwischen den Gehängen entfallen. Für die sichere Distanz der einzelnen Fahrwagen untereinander sorgt eine eindeutige und sichere Positionsbestimmung, die mit einem DataMatrix Barcodeleser (PXV) realisiert wird.

Jeder der 96 Fahrwagen besitzt dazu einen eigenen Controller der MOVIPRO®-Baureihe sowie eine Sicherheitssteuerung vom Typ MOVISAFE® HM31B. Die HM31B generiert aus den vom Barcodeleser eingehenden Positionsdaten zuverlässig Sicherheitsfunktionen wie:

  • SLS (Safe Limited Speed – Sichere Geschwindigkeits-Überwachung der Hubachse)
  • SLP (Safe Limited Position - Abschaltung der Hubachse und Ladegerät in Abhängigkeit der X-Position),
  • SDI (Safe Direction - Sichere Richtung der Bewegung der Hubachse)
  • und auch das innovative Safe Distance Monitoring (SDM®).

2016 hatte die MAXOLUTION®-Sicherheitsfunktion Safe Distance Monitoring (SDM®) den 2. Platz beim begehrten Handling Award in der Kategorie „Qualität und Sicherheit“ gewonnen. Sie macht die neue Fertigungsstraße bei Audi Brussels so extrem flexibel. Mit ihrer Hilfe halten die EHB-Gehänge immer exakt den nötigen Abstand ein, der für den Arbeitsschutz der Werker notwendig ist. Sogar Kurven sind jetzt als Arbeitsplatz nutzbar.

Immer nur so schnell wie gerade erforderlich

Fließende Bewegungen ganz ohne Taktzeiten funktionieren nur, wenn die verschiedenen Transporteinheiten mit angepasstem Tempo unterwegs sind. Im Audi-Werk Brüssel fahren die Gehänge der EHB mit Geschwindigkeiten von einem Meter bis 70 Metern pro Minute – je nach Bereich und momentaner Anforderung. In den Montagestationen, wo die Werker arbeiten, müssen die Einheiten eine sichere Geschwindigkeit von 15 Metern pro Minute einhalten.

Eine solche Geschwindigkeitsspanne erfordert einen hohen Drehzahl-Stellbereich. Möglich machen das die beiden Fahrantriebe je Gehänge. Der dort eingesetzte Elektronikmotor vom Typ DRC.. basiert auf energieeffizienter (IE4), dezentraler Synchron-Servomotor-Technik (Permanentmagnete) mit einem Stellbereich von maximal 1 : 2 000.

Virtuelle Inbetriebnahme verkürzt den realen Aufwand

Die einzelnen MAXOLUTION®-Lösungs-Komponenten in der Fertigungsstraße werden vollständig und transparent von unserer Anlagen-Software MOVIVISION® überwacht und abgebildet. Aber dieses Tool hat nicht nur die real laufenden Prozesse im Blick. MOVIVISION® unterstützt Anlagenbauer und -betreiber auch bei der Planung, Projektierung, Simulation und Inbetriebnahme ihrer Fördertechnik.

Durch die Möglichkeit der Simulation und der virtuellen Inbetriebnahme konnten die Projektbeteiligten vor Ort die reale Zeit für die Inbetriebnahme drastisch verkürzen. „Innerhalb von nur vier Wochen wurden 96 Fahrzeuge in die Anlage integriert“, schildert Dominik Adam. Er ist der Projektleiter bei LogSystems, dem Generalunternehmer im Projekt bei Audi Brussels.

Auf beiden Seiten – LogSystems und Audi Brussels – ist man froh über die gute Zusammenarbeit mit den antriebstechnischen Experten und über die Partnerschaft mit SEW-EURODRIVE. „Wenn wir uns auf ein Projekt einlassen, dann ganz oder gar nicht“, sagt Generalsekretär Andreas Cremer von Audi Brussels und ergänzt in Richtung der beteiligten Unternehmen: „Wir gehen mit unseren Ansprüchen an moderne Produktionstechnologien immer noch einen Schritt weiter und sind dabei auf Partner angewiesen, die uns in solchen Prozessen unterstützen und beraten. SEW-EURODRIVE ist ein solcher Partner und wir sind stolz, dass wir diese Zusammenarbeit hier haben.“

Als einer der Weltmarktführer der Antriebs- und Automatisierungstechnik zählt SEW-EURODRIVE etliche große und namhafte Automobilhersteller zu seinen Kunden. So haben wir seit 2012 für die Audi-Werke weltweit über 2 000 Elektrohängebahn-Einheiten und Skillets mit innovativen Antriebslösungen ausgestattet. Die installierten Komponenten halten unsere Spezialisten immer mit den neuesten Funktionen und Software-Updates, z. B. für Condition Monitoring, up to date.

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