Wir verwenden Cookies, ähnliche Technologien und Tracking-Dienste

Auf dieser Webseite verwenden wir Cookies, ähnliche Technologien und Tracking-Dienste („Cookies“). Dienen diese nicht allein dazu, Ihnen die Webseite technisch darzustellen, sondern auch, unsere Webseite auf Basis Ihres Nutzerverhaltens zu verbessern (z.B. per Salesforce Pardot) und Ihnen interessengerechte Inhalte bereitzustellen (z.B. LinkedIn Insights, Google Ads), benötigen wir Ihr Einverständnis. Wir binden zudem Inhalte von Drittanbietern ein (z.B. Microsoft Azure zum Single-Sign-on), dabei kann es zu einer Übermittlung Ihrer Daten in die USA, einen unsicheren Drittstaat kommen. Indem Sie auf „Alle Akzeptieren“ klicken, stimmen Sie sowohl der Verwendung von nicht zwingend erforderlichen Cookies zu als auch der Drittstaatenübermittlung. Per Klick auf „Ablehnen“, lehnen Sie die Verwendung von nicht zwingend notwendigen Cookies ab. Um auszuwählen, welche Cookies wir im Einzelnen verwenden dürfen, treffen Sie bitte unter „Details“ Ihre Auswahl. Weitere Informationen, insbesondere über Ihre Betroffenenrechte, erhalten Sie unter „Details“ oder in unserer Datenschutzerklärung .

Details

Ablehnen

Akzeptieren

Nachfolgend können Sie einzelne Technologien, die auf dieser Webseite verwendet werden, aktivieren/deaktivieren.

Zu allen einwilligen

Unbedingt erforderlich

Diese Cookies machen eine Webseite überhaupt erst nutzbar und funktionsfähig, indem sie die Grundfunktionen wie Seitennavigation, Spracheinstellungen, Cookie-Präferenzen und Zugang zu geschützten Bereichen der Webseite bereitstellen. Außerdem sorgen die Cookies dieser Kategorie dafür, dass die Webseite den Rechtsvorschriften und den Sicherheitsstandards entspricht. Aufgrund dieser Bedeutung können Sie die Verwendung dieser Cookies auf unserer Seite nicht unterbinden. Details zu diesen Cookies erhalten Sie unter „mehr Infos“.

Funktionalität und Personalisierung

Diese Cookies sammeln Informationen über Ihre Gewohnheiten bei der Nutzung unserer Webseiten und helfen uns, die Funktionalität und die Attraktivität unserer Webseiten entsprechend Ihrer früheren Besuche, Ihres Standorts und Ihrer Browsereinstellungen anzupassen und damit Ihr Nutzererlebnis zu verbessern. Sie ermöglichen Ihnen außerdem den Zugriff auf Tools von Drittanbietern, die wir in unserer Webseite integriert haben (z.B. Microsoft Azure zum Single-Sign-on). Dabei kann es zu einer Übermittlung Ihrer Daten in die USA, einen unsicheren Drittstaat kommen. Akzeptieren Sie diese Cookies nicht, stehen Ihnen die Funktionen der Webseite nur eingeschränkt zur Verfügung. Details zu den eingesetzten Tools erhalten Sie unter „mehr Infos“.

Analyse

Diese Cookies dienen der Erstellung grundlegender Anwendungs- und Nutzerstatistiken auf der Grundlage der Nutzung unserer Webseiten. Ihre Einwilligung umfasst neben dem Setzen der Cookies die anschließende Datenverarbeitung einschließlich einer Übermittlung Ihrer Daten in die USA durch eingesetzte Dienste wie z.B. Salesforce Pardot. Details zu den eingesetzten Tools erhalten Sie unter „mehr Infos“.

Marketing und Social Media

Diese Cookies verhelfen Drittanbietern Informationen darüber zu sammeln, wie Sie Inhalte von unserer Webseite über die sozialen Medien teilen, oder liefern Analysedaten zu Ihrem Nutzungsverhalten, wenn Sie zwischen Social-Media-Plattformen oder unseren Social-Media-Kampagnen und unseren eigenen Webseiten wechseln (z.B. LinkedIn Insights). Außerdem helfen uns Marketing-Cookies von Drittanbietern die Wirksamkeit unserer Werbeanzeigen auf Webseiten von anderen zu messen (z.B. Google Ads). Wir setzen diese Cookies ein, um zu optimieren, wie wir Ihnen unsere Inhalte zukommen lassen. Die eingesetzten Drittanbieter und Social-Media-Plattformen können Ihre Daten in die USA, einem unsicheren Drittstaat, übermitteln. Ihre Einwilligung umfasst neben dem Setzen der Cookies die anschließende Datenverarbeitung einschließlich der beschriebenen Übermittlung. Details zu den eingesetzten Tools und unseren Social-Media-Präsenzen erfahren Sie unter „mehr Infos“.

Mehr Infos

Einstellungen speichern

Prozessexperten und Software-Spezialisten

Nicht so dick aufgetragen

Die gleichmäßige Farbschicht ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal für Autos. Lackieranlagen darauf abzustimmen ist aufwendig. Eine neue Simulationssoftware von Dürr erleichtert diese Aufgabe und vermindert die Zahl der Tests mit echten Karosserien.

Der Mauszeiger wandert über die virtuelle Karosserie und bleibt über der Motorhaube stehen. Tjark Bringewat hat eine Problemzone entdeckt. „Hier wird zu wenig Lack aufgetragen“, sagt der Software-Entwickler und beschreibt mit dem Cursor kleine Kreise auf der entsprechenden Stelle. Dann variiert er immer wieder die Einstellungen des Programms und startet neue Simulationen.

Tjark Bringewat arbeitet in der Digital Factory von Dürr, einem abteilungsübergreifenden Software-Kompetenzzentrum. Er hat sichtlich Spaß an dem digitalen Werkzeug, das er mitentwickelt hat. Es handelt sich um ein neues Modul, das eine bereits bestehende Anwendung noch besser macht. Mit der Dürr-Software DXQ3D.onsite konnte man bislang die Arbeit von Lackierrobotern programmieren und simulieren. Auf dem Bildschirm ließ sich überprüfen, ob die Roboter auf ihren vorprogrammierten Bahnen alle relevanten Punkte entlang der Karosserie erreichen und welchen Freiraum sie brauchen, um sich nicht ins Gehege zu kommen. Außerdem konnten Anwender mithilfe des digitalen Zwillings die Einhaltung der vorgesehenen Taktzeit überprüfen. „Nun lässt sich auch die Schichtdicke des Lacks vom Schreibtisch aus abschätzen, visualisieren und digital optimieren“, sagt Bringewat.

Automobilhersteller hatten sich dieses zusätzliche Modul gewünscht. Denn es vereinfacht die aufwendige Konfiguration von Lackierstraßen erheblich. Diese Arbeit ist immer dann notwendig, wenn eine Anlage neu in Betrieb geht, sich der Lack ändert oder das zu lackierende Fahrzeugmodell wechselt. Ein fünfköpfiges Team aus Software-Entwicklern und Applikationstechnikspezialisten hat zwei Jahre lang an dem neuen digitalen Werkzeug gearbeitet.

Bestens gelaunt werfen Christoph Heckeler und Tjark Bringewat gemeinsam einen Blick auf das Simulationstool.

Die Schichtdicke des Lacks lässt sich vom Schreibtisch aus optimieren.

Tjark Bringewat, Software-Entwickler

Weniger Karosserien gehen in den Schrott

Bevor eine Lackierstraße anläuft, muss ein Expertenteam alle Abläufe genau einstellen. Dabei spielen Größe und Form der Karosserien eine Rolle, aber auch die Farbe und die Art des Lacks. Alle Kenngrößen müssen aufeinander abgestimmt sein, bevor der Betrieb losgehen kann. Das dauert Wochen und ist teuer. Denn die Hersteller müssen dafür extra Karosserien bereitstellen und sie versuchsweise durch die Lackierstraße schicken. Nach jedem Testlauf wird nach Fehlern gesucht und die Konfiguration bei Bedarf angepasst. Je nach Modell kann es sein, dass zehn oder mehr Karosserien lackiert und anschließend verschrottet werden. Mit der neuen Software hingegen lassen sich die Einstellungen für eine möglichst gleichmäßige Lackschicht schon am PC so gut optimieren, dass ein großer Teil der aufwendigen Testläufe entfallen kann.

Karosserien zu lackieren ist eine Wissenschaft für sich: An jedem Punkt muss die passende Menge Lack auftreffen. Wie viel das jeweils ist, lässt sich im Vorhinein nicht so einfach bestimmen. Denn Karosserien sind komplexe Gebilde. Wandert der Roboterarm mit dem Zerstäuber über eine kühn geschwungene Motorhaube, kann die Farbschicht an verschiedenen Punkten unterschiedlich dick ausfallen.

Probleme wie dieses lassen sich mit dem neuen Tool einfach lösen. Das Programm erstellt ein eigenes 3-D-Dateiformat der Karosserie. Es berücksichtigt nur die für die Simulation notwendigen Informationen. Das vermindert den Speicherplatz und die Rechenzeit und hat einen entscheidenden Vorteil: Die Simulation lässt sich nicht nur auf Großrechnern durchführen, sondern auch auf normalen Computern, wie sie in Lackieranlagen verbaut sind. Per Mausklick können die Karosserien innerhalb weniger Minuten virtuell lackiert werden.

Zum Beweis startet Tjark Bringewat die Software auf seinem Notebook. Mehrere übersichtliche Schaltflächen erscheinen auf dem Bildschirm, in der Mitte eine Karosserie. Sie wird von vier animierten Robotern flankiert, die Lack versprühen. Noch ist die Karosserie schwarz, doch allmählich entstehen verschiedene Farbfelder. Sie zeigen die Dicke der Lackschicht in den verschiedenen Bereichen der Karosserie an. Rot gefärbte Felder deuten darauf hin, dass die Lackschicht zu dick ist, blaue Stellen hingegen könnten noch mehr Lack vertragen, erläutert Bringewat.

5 Min

braucht das Simulationstool in etwa, um eine PKW-Karosserie virtuell zu lackieren

3D

Visualisierungen der Karosserie veranschaulichen das Lackierergebnis

Keinen halben Millimeter dick und trotzdem entscheidend: Eine gleichmäßige Lackschicht gilt bei Autos als wichtiges Qualitätsmerkmal.

Ein Wörterbuch aus dem Labor

In dem Programm lassen sich nun verschiedene Szenarien durchspielen, um die Qualität des Farbauftrags zu verbessern. Das funktioniert unter anderem über die Einstellung von zwei Variablen. Eine davon ist die sogenannte Spritzbildbreite. Sie zeigt, welche Fläche die aus dem Zerstäuber fliegenden Lackpartikel bedecken und ist im übertragenen Sinne mit der Breite eines Pinsels vergleichbar. Bei der anderen Größe handelt es sich um die prozentuale Farbmenge, die aus dem Sprühkopf herauskommt.

„Hier haben wir den tatsächlichen Lackiervorgang stark vereinfacht“, erklärt Dr. Christoph Heckeler, Entwickler für Applikationsprozesse bei Dürr. Spritzbildbreite und prozentuale Lackausflussrate können eigentlich nicht ohne Weiteres eingestellt werden. Sie ergeben sich vielmehr aus den Eigenschaften des eingesetzten Lacks und konkreten Betriebsparametern wie zum Beispiel dem Lackierabstand und der Drehzahl des Zerstäubers.

Doch statt diese Einflussgrößen bereits in der Simulation zu berücksichtigen, brachte das Entwicklerteam sie erst in einem zweiten Schritt ins Spiel. Und zwar bei realen Tests im Dürr-Labor – nicht an Karosserien, sondern auf kleinen Spritzblechen. Das ist einfacher, billiger und genauso gut. Die Werte dieser Labortests finden sich in digitalen Merkmalskarten wieder und setzen das Verhalten von Zerstäuber und Lack in Bezug zu den optimierten Parametern aus dem Simulationstool. „Das Ergebnis kann man sich vorstellen wie ein Wörterbuch“, so Heckeler.

Im Simulationsprogramm haben wir den tatsächlichen Lackiervorgang stark vereinfacht.

Christoph Heckeler, Entwickler für Applikationsprozesse

Dieses wird in das Simulationsprogramm eingespeist und die Software übersetzt die zuvor ermittelte virtuelle Parametrierung automatisch in Einstellungen für den realen Lackauftrag. „Die erste Testlackierung einer Karosserie erfolgt dann mit diesem voroptimierten Parametersatz“, erklärt Heckeler. Das macht Inbetriebnahmen effizienter und ermöglicht es den Automobilherstellern, schneller eine verkaufbare Lackierqualität zu erreichen. Außerdem senkt das neue digitale Werkzeug die Materialkosten und führt zu weniger fehlbeschichteten Karosserien. Je nach Ausgangssituation verringert sich die Anzahl der in den Testläufen verbrauchten Karosserien schätzungsweise um bis zu 50 Prozent. Eine Beta-Version des Simulationstools, die bei einigen Automobilherstellern im Einsatz war, hat sich bereits bewährt. Jetzt ist das Produkt reif für den Markt.

Dass eines Tages gar keine Testläufe mehr mit echten Karosserien nötig sein werden, bezweifelt Heckeler. „Dafür ist der Lackiervorgang zu komplex.“ Aber natürlich wird Dürr weitere Ideen entwickeln, um das Lackieren wirtschaftlicher und nachhaltiger zu machen. Die Simulation des Lackierprozesses ist nur einer von vielen wichtigen Bausteinen auf dem Weg zur vollständig digitalisierten Lackiererei.

Alles im grünen Bereich?

Das zur Software DXQ3D.onsite gehörende Simulationstool ist kinderleicht zu bedienen. Ein einziger Mausklick bringt Leben in die digitale Roboterstation, wo die Karosserie innerhalb kürzester Zeit ihren Anstrich erhält. Unterschiedliche Einfärbungen veranschaulichen nach getaner Arbeit der Roboter das Lackierergebnis. Problemzonen sind auf den ersten Blick erkennbar. Für eine gleichmäßigere Lackschicht lassen sich nun die Einstellungen variieren. Erst wenn virtuell die richtigen Parameter für eine optimales Beschichtungsergebnis gefunden sind, beginnen die realen Testläufe.

Losch, Felix Senior Sales Manager MES & Controls
Felix Losch
Head of Sales Digital Products
Dürr Systems AG
Carl-Benz-Str. 34
74321 Bietigheim-Bissingen
Deutschland