"Rückrufaktionen sind eine Katastrophe"

Die Anzahl unterschiedlicher Motorisierungen einzelner Fahrzeugmodelle wächst und Entwicklungszyklen neuer Motoren werden zwangsläufig immer kürzer. Anbieter von Motorenprüfständen sind angesichts eines hohen Qualitätsbewusstseins der Kunden gezwungen, mit den raschen Entwicklungen und Veränderungen in der Automobilindustrie Schritt zu halten. all4engineers sprach mit Dr. Ernst Scheid, Geschäftsführer der FEV Motorentechnik GmbH, über die Situation der Anbieter von Motorenprüfständen, aktuelle Trends und Ausblicke in die nahe Zukunft der Branche.
Herr Dr. Scheid, das Kerngeschäft der FEV ist das Entwickeln von Motoren vom Konzept bis zur Serieneinführung. Welche Umstände haben dazu geführt, dass sich nach und nach mit der Entwicklung und Fertigung von Motorenprüfständen ein neues großes Geschäftsfeld innerhalb des Unternehmens ausgebildet hat?
Wie Sie sehen konnten, betreibt die FEV mehr als 60 Motorenprüfstände. Diese Prüfstände mussten aufgrund der hohen technischen und wirtschaftlichen Anforderungen mangels Verfügbarkeit am Markt mit eigenentwickelter Mess- und Prüftechnik ausgerüstet werden. In den Entwicklungsprojekten bekam der Kunde mit, welche Instrumente wir einsetzten. Sein Interesse wandelte sich schnell in den Wunsch um, auch mit unserer Technik zu arbeiten. Heute zählen die namhaften Hersteller von Fahrzeugen und Motoren zu unseren Kunden.

In welcher Situation befinden sich Anbieter von Motorenprüfständen heute? Was hat sich generell gegenüber früher verändert?
Das Spektrum der zu bewältigenden Aufgaben hat sich durch die Vielzahl der optimierbaren Größen enorm ausgeweitet. Wir kennen die Nöte der Prüfstandsnutzer bestens aus unserem Hause und unterstützen die Motorenentwickler zum Beispiel durch flexible Automatisierungssysteme. Hilfestellung gibt es durch Systeme zur Versuchsplanung; mit Softwaretools, die bereits die Charakteristik des Motors kennen, wird ein Versuchsplan erstellt, der dann zum Teil automatisch am Prüfstand abgearbeitet wird. Auch zur Aufbereitung und Interpretation der Messergebnisse und zur Optimierung der Variablen stehen Tools zur Verfügung. Nicht mehr die Bremse steht im Mittelpunkt, sondern das Automatisierungssystem mit all seinen Möglichkeiten einschließlich Versuchsvor- und Versuchsnachbereitung. Dadurch wird der Versuchsaufwand enorm reduziert. Auch eine hohe Verfügbarkeit der Anlagenkomponenten, die früher nur in der Produktion bei End-of-Line-Prüfständen entscheidend war, ist heute beim Entwicklungsprüfstand neben der Messgenauigkeit sehr wichtig. Prüfstand und Messtechnik müssen zuverlässig die Messprogramme abspulen. Wenn der Prüfstand aussteigt oder die Messgeräte wegdriften, muss man die Versuchreihe meist wieder von vorne beginnen.

Bei Lkw-Motoren spielten End-of-Line-Tests von jeher eine große Rolle. Was hat dazu geführt, dass End-of-Line-Tests nun immer stärker im Pkw-Bereich angewandt werden?
In der Tat ist auch bei Pkw-Motoren ein Trend in Richtung Heißtest am Bandende zu erkennen. Die geforderten engen Bauteiltoleranzen werden immer schwieriger beherrschbar, beispielsweise das Verdichtungsverhältnis beim Diesel. Die Fertigungstoleranzen der Kurbelwelle und der Pleuelstange, des Kolbens und der Kolbenmulde können sich zu unzulässigen Abweichungen addieren. Kein Hersteller kann sich Ausreißer leisten; Rußfahnen sind kritisch nicht nur für das Image, und Rückrufaktionen sind eine Katastrophe.

Das neue Konzept der FEV heißt "modulares transportables End-of-Line-Testen". Worin liegen seine Vorteile?
Probleme treten in erster Linie beim Hochfahren neuer Werke und beim Serienanlauf neuer Motoren auf - mit hohem Bedarf an Prüfständen für die lückenlose Qualitätskontrolle. Später stabilisieren sich die Prozesse, und die Prüfkapazität kann reduziert werden. Unser Konzept erlaubt eine unkomplizierte Anpassung der Kapazität an den wechselnden Bedarf. Dieses "Atmen" der Kapazität wird durch die Installation der Prüfmodule in transportablen Testzellen ermöglicht. Diese Module können durch geringe Modifikationen auch als Prüfstände verwendet werden, die zur Qualitätsbeurteilung eine komplette Vermessung der wichtigen Leistungs- und Emissionsdaten eines Motors gestatten und danach wieder in den Prozess des normalen Bandende-Tests eingereiht werden.

Welche Möglichkeiten bieten die einzelnen Module?
Die standardisierten End-of-Line-Module können einfach "an den Haken genommen" und zu den Produktionsstandorten transportiert werden, an denen sie benötigt werden. Sie bieten daher eine hohe Wirtschaftlichkeit und Investitionssicherheit bei günstigen Investitionskosten.

Wovon hängt nach Ihrem Dafürhalten der Automatisierungsgrad einer Testanlage ab? Wann ist eine Vollautomatisierung sinnvoll und wann bietet eine dosierte Automatisierung die größten Vorteile?
FEV hat sowohl hoch automatisierte Anlagen als auch Systeme mit manuellem Motorenwechsel installiert. Verschiedene Faktoren spielen bei der Entscheidungsfindung eine Rolle: vor allem das Lohnniveau des Produktionsstandortes und die Taktzeiten, die Stückzahl sowie das Motorengewicht und die Variantenvielfalt. Der optimale Automatisierungsgrad ergibt sich aus einer Wirtschaftlichkeitsberechnung. Oftmals führt in der Praxis ein gegenüber dem rechnerischen Optimum leicht reduzierter Automatisierungsgrad zu den besten Ergebnissen, da der denkende Mensch unvorhergesehene Situationen besser in den Griff bekommt als ein hoch automatisiertes System.

Was gehört über die Lieferung hinaus zu dem Gesamtpaket, wenn Sie eine Prüfanlage bestehend aus mehreren Container-Zellen verkaufen?
Gemeinsam mit dem Anwender erstellen unsere Spezialisten die Konzepte und dimensionieren die Anlage. Nach der Inbetriebnahme unterstützen wir den Produktionsanlauf und bieten den notwendigen Service, um die geforderte hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten. Manche Kunden tendieren auch hin zu Betreibermodellen.

Bitte erläutern Sie in ein paar Worten die Vorteile des Betreibermodells als Alternative zum Kauf einer kompletten Anlage.
Die Gründe für die Favorisierung eines Betreibermodells sind vielschichtig. Große Firmen leiden darunter, dass beim Festhalten an gewachsenen Strukturen die Effizienz absinkt. Beim Betrieb einer Anlage durch den jeweiligen Spezialisten realisiert man die hohe Effizienz dieses Spezialisten in den Strukturen des Großunternehmens. Oft sind es aber auch bilanztechnische Erwägungen, die den Ausschlag geben.

Welche praktischen Beispiele aktueller Kooperationen auf dem Gebiet der End-of-Line-Prüfung können Sie uns derzeit nennen?
Zwei Beispiele: Für DAF wurde im Jahre 2001 eine Anlage mit sechs Prüfmodulen einschließlich der kompletten Logistik und Infrastruktur zur hoch automatisierten Prüfung der gesamten Motorenproduktion fertiggestellt. Auch die Qualitätskontrolle im Toyota-Werk Valenciennes, über dessen Eröffnung in "all4engineers" vor kurzem berichtet wurde, erfolgt durch acht Prüfmodule von FEV.

Die Anzahl der verschiedenen Motorisierungen pro Modell wächst und die Entwicklungszyklen neuer Motoren werden immer kürzer. Worin sehen Sie in Zukunft die wichtigsten Aufgaben der FEV, um vor diesem Hintergrund das geforderte Qualitätsniveau zu halten?
Erfahrene Ingenieure in Kombination mit hervorragenden Konstruktions- und Berechnungstools sowie hochkarätigen Versuchseinrichtungen - das führt zu schnellen Entwicklungsprogrammen, an deren Ende reife und qualitativ hochwertige Produkte stehen. Das Ganze muss dann noch angereichert werden durch eine hohe Innovationskraft. Die Motorentechnik der Zukunft wird geprägt sein durch eine weitere Ablösung starrer Geometrien und Einstellungen durch Variabilitäten: Es begann mit mehr Flexibilität bei Zündung und Einspritzung, dann kamen Nockenwellensteller, Schaltsaugrohre und variable Turbolader dazu; der Weg wird weitergehen, beispielsweise mit vollvariablen Ventiltrieben und mit variablem Verdichtungsverhältnis. Zusätzlich gibt es emissionsmindernde Maßnahmen mit Optimierungsbedarf wie die Abgasrückführung. Diese hohe Flexibilität führt zu einem enormen Entwicklungs- und Versuchsaufwand. Wir bieten Tools an, mit denen der Entwickler diesen Aufwand schneller und mit besserem Ergebnis in den Griff bekommt, und wir stellen Dienstleistungen zur Verfügung, um die Arbeit der Automobilindustrie beim gesamten Entwicklungsprozess zu unterstützen.

Autor(en): Thomas Jungmann

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