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25.10.2018

VW-Presswerk: Fehleranalyse mit akustischer Kamera

Stör- und Fehlerquellen in Maschinen und Pressen orten

„Seht nur, ich höre was“ – Akustische Kamera deckt Störgeräusche im Wolfsburger Presswerk auf.

Mithilfe der akustischen Kamera filtern Prozessoptimiererin Christin Lange und Instandhalter Olaf Thor Störgeräusche schadhafter Bauteile un Wolfsburger Presswerks heraus. © VW

Im Wolfsburger Presswerk von Volkswagen werden täglich bis zu eine halbe Million Karosserieteile für die weltweite Fahrzeugproduktion von Volkswagen gefertigt - und dabei wird´s laut. Da fällt es selbst dem geschulten Ohr der Instandhalter nicht leicht, Störgeräusche in den Anlagen auszumachen.

Fortan zeigt hier die digitale Technik, was sie kann: Eine akustische Kamera, die Audiowellen in optische Bilder umwandelt, unterstützt künftig die Presswerker bei der Suche nach potenziellen Störquellen in Maschinen und Pressen. Die effiziente und frühzeitige Fehlgeräuscherkennung verkürzt den Reparaturprozess, erhöht die Produktivität, verbessert die Geräusch-Ergonomie und überzeugte jüngst eine unabhängige Experten-Jury in ihrer europäischen Wettbewerbsstudie zum „Automotive Lean Production Award 2018“ .

Fehlersuche: traditionell eine langwierige Angelegenheit

Im Einzelbildmodus und mithilfe eines digitalen Spektrogramms lässt sich der Ursprung der Störgeräusche räumlich exakt nachvollziehen. © VW

Bislang war die Fehlersuche an einer mehrstufigen Pressenstraße vergleichbar mit der sprichwörtlichen Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Daher gingen die Instandhalter bei der Fehlersuche stets systematisch vor. Aber selbst dann, wenn man die Ursache für einen Defekt eingrenzen konnte, beispielsweise auf ein defektes Lager im Kopfstück der Presse, mussten die Instandhalter dennoch alles auseinandernehmen und jedes Lager einzeln prüfen. Bis der Fehler gefunden und abgestellt war, mussten außerdem sämtliche Werkzeuge der Pressenstraße mit bis zu 50 Tonnen Gewicht temporär an andere Fertigungsorte verlegt werden, beispielsweise an die Volkswagen Pressewerke in Emden, Hannover oder Zwickau. Bedingt durch den logistischen Mehraufwand stiegen die Produktionskosten und auch Engpässe in der Teileversorgung der Fahrzeugfertigung waren punktuell möglich.

Hilfe kommt per akustischer Kamera

Wie also findet man potenziell schadhafte Bauteile, noch bevor sie ausfallen? „Defekte Maschinenbauteile entstehen nicht von jetzt auf sofort – sie kündigen sich an. Man muss nur genau hinhören“, berichtet der erfahrene Instandhalter Olaf Thor. Leichter gesagt als getan, denn durch die Lautstärke und die Vielzahl von Geräuschen im Presswerk muss man schon ein Gehör wie ein guter Dirigent haben, der sein Orchester genau kennt und jeden fehlerhaften Ton sofort bemerkt, sei er noch so klein.

Besagtes Gehör fanden die Prozessoptimierer Ulrich Meyer und Marc Mehlhaff aus dem Wolfsburger Presswerk schließlich auf der Euroblech. Ursprünglich dort aufgebaut, um Fahrgeräusche von Spielzeug-Autos auf einer Carrera-Bahn zu digitalisieren und optisch darzustellen, kamen die beiden kreativen Presswerker schnell auf die Idee, die akustische Kamera für eine noch effizientere Suche nach Störgeräuschen in der Fahrzeugproduktion zu nutzen. „Selbst die Herstellerfirma, die gfai tech GmbH aus Berlin, war total verblüfft, als wir über unsere Pläne mit der Kamera sprachen“, erinnert sich Melhaff. „Offenbar kam noch niemand vor uns auf diese Idee.“ Kein Wunder, denn in der Regel findet man solche Spezial-Kameras auch eher in modernen Windkanälen oder Akustiklaboren.

Wie funktioniert das?

Schon bei ersten Einsätzen im Wolfsburger Presswerk konnte die Prozessdauer bei Instandhaltungen mit Hilfe der akustischen Kamera deutlich optimiert werden. Heute ist die Spezial-Kamera fester Bestandteil bei der gezielten Fehlersuche im Presswerk. Und so funktioniert die Kamera: Nach einer Video-Aufnahme der potenziellen Störquelle und dem anschließenden Auswerten des digitalen Spektrogramms ist der Ursprung der Störgeräusche schnell gefunden. Danach nehmen die Instandhalter nur noch Teile der Anlage auseinander, um defekte Bauteile gezielt auszutauschen. Das effizientere Vorgehen spart rund zwei Drittel der Instandhaltungszeit. Das kostspielige Verlegen der Werkzeuge an andere Fertigungsorte entfällt - die Pressenstraße kann deutlich schneller neu angefahren werden.

Spezialkamera hilft auch beim Kampf gegen Geräuschbelastungen

Die mobile Einheit von Rechner und Akustik-Kamera geht auch an anderen Produktionsstandorten von VW auf Spurensuche nach Störgeräuschen. © VW

Neben potenziellen Störquellen entdeckten die Instandhalter bei ihrer Fehlersuche aber auch kleinste akustische Schlupflöcher, durch die Geräusche aus dem Innersten von Pressen und Maschinen ihren Weg nach draußen finden. „Mit unseren akustischen Mess-Daten beliefern wir bei Bedarf auch die Arbeitssicherheit und sorgen so auch für eine nachhaltig leisere Arbeitsumgebung“, erklärt Christin Lange aus dem Team der Prozessoptimierung. Das sprach sich schnell herum – „Heute bekommen wir nicht nur aus Wolfsburger Produktionsbereichen Anfragen zur akustischen Messung und Auswertung“, sagt Lange.

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Unternehmensinformation

Volkswagen AG

DE 38436 Wolfsburg
Tel.: 05361 9-0

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