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MAN montiert Abgasschalldämpfer mit Teleskopschrauber "um die Ecke"

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Elektroschrauber mit Kamera spart Arbeitsschritte und steigert Qualität

MAN in Salzgitter passt seine Montagearbeitsplätze den Bedürfnissen einer älter werdenden Belegschaft an. Die erfolgreiche Umgestaltung der Montage von Abgasschalldämpfern mit kamerageführter Schraubtechnik von Atlas Copco Tools spart Arbeitsschritte, verbessert die Qualität und wurde inzwischen sogar zu einem Mitarbeiter-Patent angemeldet.

Essen/Salzgitter, Februar 2015. Das Werk Salzgitter ist der zweitgrößte Fertigungsstandort im europaweiten MAN-Verbund. Der Betrieb produziert Lastkraftwagen bis zu einer Nutzlast von 26 Tonnen und legt dabei besonders hohen Wert auf die Ergonomie. „Weil der demografische Wandel auch in der Industrie ankommen wird, bereiten wir unsere Produktionslinien entsprechend vor", sagt Montageplaner Dirk Schupmann. „Unser Ziel ist es, die Kompetenz unserer erfahrenen Mitarbeiter möglichst lange im Betrieb zu behalten." Doch wenn ein Monteur noch mit 67 Jahren in der Montagelinie produktiv schaffen solle, müsse MAN ihm die Arbeit so werkerfreundlich wie nur möglich gestalten. In diesem Zusammenhang war Schupmann und seinem Kollegen Michael Bernoteit ein modifizierter Schraubfall aufgefallen, der unter ergonomischen Gesichtspunkten unglücklich geraten, aber wegen der Einführung der Euro-6-Abgasnorm zwingend erforderlich war.

Euro-6-Abgasnorm fordert heraus

Die Anbringung der Abgasschalldämpfer wurde bei MAN über Jahre hinweg aus einer Montagegrube unter der Linie ausgeführt, weil die Schraubpunkte an den darüber hinweg Lkw-Rahmen von dort am besten erreicht werden konnten. Doch durch die neue, seit Anfang 2014 geltende Abgasnorm wurden die Bauteile und die zur Montage erforderlichen Drehmomente wesentlich größer. Für die Beschäftigten in der Produktionslinie wäre die Operation aufwendig gewesen: Sie hätten die Schrauben, die eine Schlüsselweite von 22 haben, mit einem Druckluft-Impulsschrauber vorziehen und anschließend per Drehmomentprüfschlüssel auf das Zielmoment von 185 Newtonmeter (Nm) manuell nachknicken müssen.

Mut zu phantasievoller Montagelösung wird belohnt

Nicht nur das. Denn die Montage wäre weiterhin über Kopf und von Hand erforderlich, wobei die Auspufftöpfe mit den darin liegenden Abgasreinigungssystemen samt ihrer Sensorik viel größer und mit fast 170 kg schwerer sind als die älteren Modelle. „Das wollten wir unseren Mitarbeitern nicht mehr zumuten", betont Schupmann. Die MAN-Techniker untersuchten eine anfangs eher belächelte Brainstorming-Idee mit einem kamerageführten Atlas-Copco- Schrauber auf ihre Machbarkeit.

 „Unser Konzept stellte den Schraubfall tatsächlich auf den Kopf und hat sich nach kürzester Zeit bewährt", erklärt Diplom-Ingenieur Michael Bernoteit: Der Werker hocke nun nicht mehr in seiner Montagegrube unter dem Band, sondern stehe bequem aufrecht an der Montagelinie. Dennoch habe er von dort oben die Unterseite des Fahrzeugrahmens bestens im Blick: Eine Weitwinkel-Infrarotkamera sendet ein klares Bild von der unten im Lkw-Rahmen liegenden Schraubstelle. Die Kamera ist mit einem Tensor-ST-Elektroschrauber kombiniert, der in einem Teleskop fixiert wurde. Der Bediener sieht über den Bildschirm am Führungsgriff des Teleskops jederzeit die genaue Position des Schrauberkopfes. So kann er die Stecknuss punktgenau auf den 22 mm weiten Schraubfall aufsetzen. Auf Knopfdruck und ohne jeden Kraftaufwand zieht er die 10.9er-Verschraubung des Auspufftopfs mit 185 Nm genau an. Weil jetzt der Teleskoparm die Reaktionskräfte der Verschraubung aufnimmt, brauchen die Mitarbeiter keinerlei Reaktionsmomente mehr abzufangen. Obendrein entfalle durch das drehende Schrauben der ohrenbetäubende Lärm, den früher das pulsierende Schrauben an den großen Blechkörpern verursacht habe, sagt Bernoteit.

Hochsicherheitsschraubfall

Mindestens ebenso wichtig sei der Zugewinn an Prozesssicherheit, der durch das gesteuerte Schrauben mit dem 370 Nm starken Tensor ST erzielt werde. „Der fast vier Zentner schwere Schalldämpfer ist als A-Schraubfall klassifiziert. Für uns als Hersteller bedeutet das höchstmögliche Montagegenauigkeit und die Dokumentation der Schraubdaten für mindestens 15 Jahre", unterstreicht Schupmann. Dank dem Tensor-Schraubsystem funktioniere das denkbar einfach: Die Power-Focus-4000-Steuerung des Tensors ließ sich ins MAN-eigene Produktionsleit- und -steuerungssystem einbinden. Sämtliche relevanten Montageparameter werden automatisch der Seriennummer des jeweiligen Fahrzeugs zugeordnet und rückführbar archiviert. „So können wir bei Bedarf auch in 15 Jahren noch genau sagen, welcher Werker wann und mit exakt welchem Anziehmoment den jeweiligen Auspufftopf montiert hat", konkretisiert der Montageplaner die gewonnene Sicherheit.

Volle Akzeptanz

Dirk Schupmann und Michael Bernoteit freuen sich, dass sie ihre Idee in der MAN-Montageplanung realisieren und zur Serienreife bringen konnten. Schon wenige Stunden nach der Inbetriebnahme an der Linie erwiesen sich jegliche Bedenken als unbegründet: „Die Werker schrauben mit der neuen Technik schneller, mit höherer Genauigkeit und erfahren eine große Entlastung. Den Kameraschrauber nahmen sie deshalb sofort an!"

Der Nutzfahrzeughersteller hat das Konzept des kamera- und displaygeführten Schraubsystems inzwischen als Arbeitnehmererfindung zum Patent angemeldet und gratulierte dem Duo zu seiner kreativen Idee, die Lkw-Abgasschalldämpfermontage spürbar zu erleichtern.

Über Atlas Copco

Der Industriekonzern Atlas Copco ist mit seinen Produkten und Dienstleistungen in den Branchen Kompressoren-und Drucklufttechnik, Bau und Bergbau sowie Industriewerkzeuge und Montagesysteme weltweit führend. Mit seinen innovativen Produkten und Dienstleistungen bietet Atlas Copco Lösungen für nachhaltige Produktivität. Der 1873 gegründete Konzern hat seinen Hauptsitz in Stockholm, Schweden, und ist weltweit in über 180 Ländern vertreten. 2014 hatte Atlas Copco rund 44000 Mitarbeiter und setzte 10,3 Milliarden Euro um. www.atlascopco.com

Atlas Copco Tools gehört zum Konzernbereich Industrietechnik. Die Geschäftsbereiche Allgemeine Industrie und Fahrzeugindustrie fertigen und vertreiben handgehaltene Elektro- und Druckluftwerkzeuge, Montagesysteme, pneumatische Antriebstechnik, Hebezeuge, Software und Zubehör für die Industrie. Mit seinem Geschäftsbereich Service bietet Atlas Copco Tools ein globales Projektmanagement für multinational tätige Kunden sowie umfassende Dienstleistungen an: von der klassischen Reparatur über umfassende Wartungsverträge für die gesamte Fertigungstechnik bis hin zu Kalibrierungen aller Messmittel. www.atlascopco.de


Bild 1:Die Bildschirmanzeige gibt dem Werker den genauen Überblick über die Schraubstelle am Abgasschalldämpfer, die von seinem Standort nur via Kamera einsehbar ist. Dadurch kann er den im Teleskop fixierten Elektroschrauber genau platzieren und die Montage auf Knopfdruck präzise steuern. (Foto: Atlas Copco Tools)


Bild 2: Nicht im Blickfeld und doch im Blick: Aus der Bedienerperspektive liegt die Schraubstelle des 170 kg schweren Abgasschalldämpfers diagonal unter dem Lkw-Rahmen (siehe Pfeil) im Dunkeln. (Foto: Atlas Copco Tools)


Bild 3: Das schraubende Auge: Neben dem Winkelkopf des Tensorschraubers befestigten die findigen MAN-Mitarbeiter ein Infrarot-Weitwinkelobjektiv (im Bild links in dem silbernen Gehäuse) am Teleskoparm. Der Montagemitarbeiter hat dadurch zu jeder Zeit die eigentlich nicht einsehbare Schraubstelle im Blick. (Foto: Atlas Copco Tools)


Bild 4: Früher war's ein Knochenjob in gebückter Haltung. Heute positioniert der Werker den in einem Teleskop fixierten Elektroschrauber kameraunterstützt exakt auf die Schraubstelle: Über den Endschalldämpfer hinweg kann er bequem und sicher die Schraubpunkte an dem 170 kg schweren Abgasschalldämpfer erreichen und auf 370 Nm anziehen. (Foto: Atlas Copco Tools)


Bild 5: "Jeder Mensch hat nach dem Grundgesetz - Artikel 2, Absatz 2 - das Recht auf körperliche Unversehrtheit. Dieses Grundrecht ist die Basis unseres Arbeits- und Gesundheitsschutzes", unterstreicht MAN-Schraubtechnikplaner Dirk Schupmann. (Foto: Atlas Copco Tools)


Bild 6: Dipl.-Ing. Michael Bernoteit zeigt die erste Skizze, aus der das kamerageführte Montagesystem geboren wurde: "Als wir die umzusetzenden Schraubfälle der neuen Euro-6-Abgasanlagen in einem Brainstorming diskutierten, kam uns die Idee, blinden Werkzeugen ein Auge zu geben." (Foto: Atlas Copco Tools)


Bild 7: Dirk Schupmann (links) und Michael Bernoteit haben bei MAN in Salzgitter einen Tensor-Elektroschrauber, ein Teleskopgehänge und eine Infrarot-Kamera miteinander kombiniert. So wurde die schwer erreichbare Abgasschalldämpfer-Schraubstelle visuell zugänglich und der Prozess dokumentierbar abgesichert. (Foto: Atlas Copco Tools)